Поглощения промывочной жидкости обычно наблюдаются при бурении ствола скважин в кавернозных, трещиноватых и пористых породах, а также в сильно дренированных продуктивных пластах. Поглощение происходит при движении бурового раствора в пласт, при этом объем циркулирующего раствора в процессе промывки уменьшается, что становится заметным по снижению уровня в приемных емкостях циркуляционной системы.
При поглощении промывочной жидкости:
• нарушается циркуляция бурового раствора;
• ухудшается промывка скважины;
• увеличивается расход времени, материалов и реагентов на приготовление новых объемов раствора;
• нередки выбросы и фонтаны.
Поглощение происходит, когда гидростатическое давление столба бурового раствора больше пластового. Поглощение промывочной жидкости — это одно из самых распространенных геологических осложнений при бурении. Удельный вес непроизводительных затрат времени и средств на предупреждение и борьбу с поглощениями занимает достаточно значительное время [1].
Факторами, влияющими на возникновение поглощений при бурении скважин, являются:
• геологические (коллекторские свойства пласта, пластовое давление, тектонические нарушения, тип поглощающего пласта, его мощность и глубина залегания);
• технологические (свойства бурового раствора, количество бурового раствора, качество бурового раствора, скорость спуско-подъемных операций, скорость проработки, остановки в процессе бурения) [2].
Известными методами борьбы с поглощением промывочной жидкости являются:
• снижение перепада давления между скважиной и пластом, поглощающим жидкость, или изменение параметров промывочной жидкости;
• изоляция от скважины пласта, поглощающего жидкость, закупорка каналов поглощений специальными материалами, цементными растворами и пастами;
• подбор рецептур очистного агента, в том числе газожидкостных смесей и пены;
• применение перекрывающих устройств, предотвращающих распространение тампонирующих смесей вглубь поглощающих каналов;
• перекрытие трещин и полостей с применением высокопрочных тканевых оболочек;
• ликвидация каверн и трещин с доставкой крупнокускового материала в зону поглощения;
• изоляция зон поглощений «потайной» колонной;
• бурение скважин в условиях катастрофического поглощения без выхода промывочной жидкости на поверхность [1].
Таким образом, ликвидация поглощения промывочной жидкости в процессе бурения скважин является актуальной задачей.

В ООО УК «Шешмаойл» совместно с ООО «Нафта-Сервис» в ходе НИОКР проводятся опытно-промысловые работы (ОПР) по разработке технологии и установки ликвидации поглощения промывочной жидкости (УЛПЖ) в процессе бурения, основанных на способе перекрытия каверн и трещин высокопрочной геосинтетической оболочкой, заполняемой тампонажным раствором и разбуриваемой после затвердевания.
На этапе работ по выбору материала оболочки по своим физическим свойствам и техническим характеристикам в качестве материала были приняты полипропиленовый и полиэфирный геотекстиль, используемый в строительстве очистных и гидротехнических сооружений, а также в изготовлении буронабивных свай.
В лабораторных условиях были проведены стендовые испытания образцов геосинтетических тканей на прочность избыточным давлением. В качестве образцов были приняты: тканый полипропилен с защитной пропиткой ПП 20, ПП 33, ПП 40 прочностью на разрыв 20 кН/м, 33 кН/м, 40 кН/м в продольном и поперечном направлениях и полиэфирный геотекстиль ПЭТ 100×50, ПЭТ 100×100 с прочностью на разрыв в продольном и поперечном направлениях 100×50 и 100×100 соответственно.
Стенд для проведения испытаний представляет собой устройство, состоящее из емкости для заполнения цементным раствором сверху, нижней плиты с отверстием для выхода раствора и верхней плиты со штуцером для присоединения внешнего источника давления. Между емкостью с раствором и нижней плитой располагался контрольный образец материала (рис. 1).

Получены следующие результаты испытаний образцов:
• ПП 20 давление разрыва Р = 50 кг/см2, ПП 33 — Р = 55 кг/см2, ПП 40 — Р = 60 кг/см²;
• ПЭТ 100×50 давление разрыва Р = 100 кг/см², ПЭТ 100×100 — Р = 120 кг/см².
По результатам стендовых испытаний для дальнейшего проведения ОПР были изготовлены опытные образцы геосинтетической оболочки из материала ПЭТ 100×100 и ПП 33 наружным диаметром 600 мм и длиной 2,5 м.
На территории площадки бурения К.3285 АО «Шешмаойл» были проведены опытно-промысловые испытания (ОПИ) изготовленной геосинтетической оболочки (рис. 2).

Цель работ заключалась в заполнении и испытании максимальным «разрывным» давлением опытного образца оболочки, проверке гарантированной возможности отфильтровывания воды через поры материала оболочки и надежности крепления оболочки к основанию испытательного стенда. Испытательный стенд представляет собой перфорированный патрубок, заглушенный с одного торца с закрепленной на нем оболочкой. Один конец оболочки закрепляется жестко, другой конец подвижен для компенсации расширения оболочки. Внутрь патрубка подается тампонажный раствор через гибкий напорный рукав от подключенного цементировочного агрегата ЦА-320.
Заполнение «чулка» производилось буровым раствором плотностью 1 850 кг/м³ с добавлением фиброволокна в соотношении 0,7 кг на 1 т цемента. Объем закачанного в геосинтетической оболочке раствора составил 0,7 м³. При давлении Р = 10 кг/см² произошел порыв крепления оболочки на испытательном стенде, оболочка при этом сохранила свою целостность. В ходе заполнения оболочки вода тампонажного раствора отфильтровывалась через поры материала.
Также в результате ОПИ установлено, что полипропиленовый геотекстиль ПП 33 обладает гораздо более жесткой структурой по сравнению с ПЭТ. При сужении «чулка» в месте его крепления к стенду образуется большое количество складок, которые являются концентраторами напряжений, приводящими к преждевременному повреждению материала.
По результату ОПИ была изготовлена мелкая партия оболочек диаметром 600 мм и длиной 10 м из полиэфирного геотекстиля ПЭТ 100×100 и пилотный образец УЛПЖ для проведения ОПР на бурящемся фонде скважин.

Процесс работы УЛПЖ и установки геосинтетической оболочки в зоне поглощения представлен на рисунке 3.

При вскрытии (рис. 3а) в процессе бурения зоны полного поглощения промывочной жидкости производятся геофизические исследования ствола скважины (ГИС) в интервале поглощающего пласта для уточнения границ высокопроницаемых пропластков и оценки состояния ствола скважины — кавернометрия (например, устройством типа «Профилемер — каверномер
скважинный ПФ-73-М»). Учитывая габаритные размеры УЛПЖ и текущий пробуренный забой, при необходимости ниже подошвы высокопроницаемых пропластков для создания искусственного забоя производят установку цементного моста (ЦМ), ввиду принципа работы пилотного образца УЛПЖ от упора о забой.
Далее производится спуск УЛПЖ (рис. 3б) в кожухе на бурильных трубах до текущего забоя, при посадке отбивается уровень «0».
Промывка осуществляется через открытый центральный канал. Подача промывочной жидкости (техническая вода удельным весом 1,02–1,16 г/см³) в бурильную колонну производится подсоединением ЦА-320.
Затем поднимается и отсоединяется (рис. 3в) ведущая труба («квадрат»), обеспечив доступ к муфте верхней бурильной трубы с буровой площадки. Внутрь колонны бурильных труб сбрасывается разбуриваемый шар для герметичного перекрытия промывочного канала. Обратно наворачивается «квадрат», УЛПЖ возвращается на уровень «0». Осуществляется приподъем УЛПЖ на инструменте от уровня «0» на высоту меньшую полной длины геосинтетической оболочки. Путем плавного повышения избыточного давления тех. водой внутри компоновки производится срез установочного штифта УЛПЖ.
Обеспечивается выход внутренней рабочей колонны УЛПЖ (рис. 3г) с закрепленной на ней геосинтетической оболочкой до текущего забоя под действием силы тяжести. Элементы рабочей колонны выполнены из разбуриваемого алюминиевого сплава.
Производится закачка (рис. 3д) подготовленного тампонажного раствора, для улучшения армирующих свойств допускается добавление фиброволокна. Ввиду того что геосинтетическая оболочка обладает пористой структурой, происходит фильтрация тех. воды в высокопроницаемые пропластки (каверны), а тампонажный раствор остается внутри оболочки. Раскрываясь под действием тампонажного раствора, геосинтетическая оболочка заполняет кавернозный участок, образуя зону локального крепления. Сразу после закачки производится подъем наружного кожуха УЛПЖ на бурильных трубах.
После ожидания затвердевания тампонажного раствора (ОЗЦ) производится разбуривание (рис. 3е, ж) оставленных элементов и, при наличии, установленного цементного моста. В процессе разбуривания определяется характер циркуляции промывочной жидкости. По окончании разбуривания производятся повторно ГИС. Далее бурение выполняется по плану работ.

Первое внедрение УЛПЖ произвели на скважине № 5052 куста 20103Д Глазовского месторождения АО «Геотех» 16.11.2022 г. при бурении скважины под кондуктор Ду = 324 мм. Забой составлял 108 м, диаметр долота — 393,7 мм.
После сборки и спуска УЛПЖ провели изоляцию зоны поглощения цементной заливкой в объеме V = 3 м³ при давлении Р = 1–2 кг/см². После ОЗЦ произвели разбуривание компонентов рабочей колонны УЛПЖ, геосинтетической оболочки, установленного цементного моста, произвели установку обсадной колонны Ду 324.
Габаритные и присоединительные размеры УЛПЖ для скв. 5052:
• длина перекрываемого участка — 9,0 м;
• диаметр оболочки в раскрытом состоянии — 0,6 м;
• длина геосинтетичекой оболочки — 10,0 м;
• диаметр габаритный с кожухом — 187,7 мм;
• резьба присоединительная кожуха — З-122 ГОСТ 28487-90.