Буровой раствор выполняет следующие основные функции:
Оглавление
Шлам — это маленькие обломки породы, получаемые в результате работы породоразрушающего инструмента. Они должны быть подняты на поверхность по затрубному пространству.
Многие горные породы содержат нефть, газ или другие жидкости под давлением. Если давление, создаваемое столбом бурового раствора неудовлетворительное, то эти флюиды могут оказаться на поверхности. Если это случается в неконтролируемый момент, то результатом является «открытый фонтан».
Для того, чтобы бурение протекало гладко, ствол скважины должен быть стабилен и иметь правильный диаметр (номинальный).
Для этого есть два пути:
Некоторые горные породы подвержены отрицательному воздействию воды. Сланцы, содержащие глинистые минералы могут набухать или диспергировать. Соленосные отложения могут быть растворимы. Буровой раствор должен быть разработан таким образом, чтобы свести к минимуму все эти воздействия.
Некоторые отложения также неустойчивы к механическому воздействию и необходимо, чтобы буровой раствор «поддерживал» их и предотвращал процессы образования оползней в стволе скважины или осыпания стенок.
Так как скважины обычно бурятся с превышением давления (т.е. давление бурового раствора превышает пластовое давление), то буровой раствор входит в проницаемые пласты, такие как: песчаники, алевриты или мел.
Размер частиц твердой фазы в буровом растворе обычно является достаточным для образования фильтрационной корки на поверхности этих отложений, которые затем оказываются закрытыми для проникновения фильтрата. С течением времени эта фильтрационная корка утолщается.
Толстые фильтрационные корки нежелательны потому, что они могут препятствовать проведению СПО и могут также привести к дифференциальному прихвату. Соответственно, многие буровые растворы обработаны таким образом, чтобы снизить водоотдачу и ограничить нарастание фильтрационной корки.
Любая жидкость (включая воздух) всегда будет обладать этой функцией. Тем не менее, очистка и смазка долота зависят от типа бурового раствора.
Некоторые пласты могут становиться липкими при контакте с водой и как результат происходит «сальникообразование на долоте» и следовательно очень сильно снижает скорость проходки.
Плохая смазка приводит к высокому крутящему моменту, особенно в направленных скважин. Это может быть причиной понижения скорости вращения и как следствие снижение работоспособности долота. В экстремальных случаях может произойти обрыв.