мерзлота займає площу бл. 10 млн. Км2, або більше 60% території Росії. Південна межа поширення мерзлоти проходить з північного заходу на південний схід від Кольського п-ова до гирла р. Мезень і далі майже з Північного полярного кола до Уралу. У Західному Сибіру кордон має субширотне простягання: уздовж широтного відрізка р. Об, до витоків р. Таз і далі до р. Єнісей до гирла р. Подкаменна Тунгуска, де вона різко повертає на південь. На схід від Єнісею мерзлота поширена майже всюди, виключаючи південь п-ова Камчатка, о. Сахалін і Примор'я.
У верхній частині геологічного розрізу багатьох північних районів країни залягає товща многолетнемерзлих порід; потужність цієї товщі іноді досягає 500 м і більше. Найглибший межа багаторічної мерзлоти відзначається у верхів'ях річки Вілюй в Якутії. Рекордна глибина залягання багаторічної мерзлоти - 1370 метрів - зафіксована в лютому 1982 року.
До складу її можуть входити як добре пов'язані міцні породи (вапняки, пісковики тощо), так і породи незв'язані (піски, галькові і т.п.), єдиним цементуючим матеріалом для яких є лід.
При бурінні в товщі багаторічномерзлих порід виникають такі ускладнення:
* Інтенсивне кавернообразованіе (К к gt; 1,5) в інтервалах залягання ММП і низькотемпературних талих порід (НТП), осипи, обвали порід, що призводять до прихопивши, зламу бурильного інструменту; розмив, провали фундаменту під буровою установкою в результаті протаивания мерзлих порід, прилеглих до поверхні.
* протаивания, розмив ММП і МТП за напрямком, кондуктором, проникнення БР в затрубний простір, у тому числі сусідніх прилеглих свердловин при бурінні з поглинанням БР з частковою або повною втратою його циркуляції в стовбурі, гріфонообразованія.
* Недопуск обсадних колон до проектної глибини, непод'ём цементу за напрямком, кондуктором, розгерметизація різьбових з'єднань, зминання обсадних колон, насосно-компресорних труб у разі зворотного промерзання при тривалих простоях, консервації свердловин.
* примерзання спускаються обсадних колон до стінки свердловини в інтервалі залягання ММП в зимовий період.
* Викиди БР, води, газу через наявність затиснутих між мерзлих вод і Пропласт гідратів.
Експлуатаційна колона в інтервалах залягання ММП повинна складатися з труб, що витримують тиску, які виникають при зворотному промерзанні затрубних і міжтрубних просторів. При використанні труб меншої міцності повинні здійснюватися спеціальні заходи (кероване заморожування затрубного простору, періодичні прогреви та ін.), Що запобігають смятие колон і порушення різьбових з'єднань при зворотному промерзанні.
Основним способом запобігання ускладнень при бурінні в ММП є збереження негативної температури стінок свердловини. Для цієї мети застосовують різні бурові середовища: від охолодженого повітря і бурових розчинів до стійкої піни. При використанні бурових розчинів на водній основі доводиться також вирішувати проблему попередження замерзання розчину при тривалому припиненні промивки.
Після розбурювання всієї товщі ММП стовбур свердловини закріплюють обсадної колоною, черевик якої встановлюють на 50 метрів нижче глибини промерзання. При цементуванні слід підбирати цементи з низькою температурою гідратації, низькою теплопровідністю і високою швидкістю виділення тепла при гідратації. У газових і газоконденсатних свердловинах кільцевий простір між кондуктором і стінками стовбура свердловини рекомендується герметизувати за допомогою пакера, встановлюваного в 10-20 м від черевика. Це дозволяє запобігти прорив у заколонних простір і освіту грифонів навколо гирла свердловин, що часто спостерігається при растепленія мерзлих порід.
Враховуючи, що зона ММП, як правило, складається з пухких і нестійких порід, велике значення має тривалість буріння під кондуктор, яка повинна становити не більше 3 діб. За цей час при застосуванні якісного глинистого розчину з температурою не вище 50 о С ускладнень, як правило, не буває, і спуск колони відбувається нормально. Якщо ж тривалість буріння по яких-небудь причин збільшується до 4-5 діб і більше, то виникають обвали і необхідність у багаторазових опрацюваннях.
У мерзлих породах розрізняють три види кріогенної текстури: масивну в якій кристали льоду заповнюють поровий простір, шарувату, коли лід у вигляді орієнтованих в одному напрямку лінз і прошарків бере участь у формуванні мерзлій породи, і сітчасту, коли лінзи і жили льоду орієнтовані безладно.
У складі мерзлій породи може перебувати незамерзаюча парова вода з різним ступенем мінералізації. Кількість цієї води залежить від температури і речового складу. Вважають, що тонкодисперсні мерзлі глини можуть містити незамерзаючих воду навіть при температурі мінус 100 ° С.
