- •6 Тема: «Типы буровых растворов и условия их применения»
- •6.4.6.2 Известковые растворы
- •6.1 Гомогенные буровые растворы на водной основе
- •6.1.1 Техническая вода
- •6.1.2 Водные растворы полимеров
- •6.1.2.1 Полимерные буровые растворы на основе синтетических полимеров
- •6.1.2.2 Полимерные буровые растворы на основе
- •6.1.3 Водные растворы пав
- •6.1.4 Солевые буровые растворы
- •6.2 Гомогенные углеводородные растворы
- •6.3 Гомогенные газообразные очистные агенты
- •6.4 Гетерогенные водные растворы с твердой дисперсной
- •6.4.1 Нестабилизированные глинистые суспензии и суспензии из выбуренных пород
- •6.4.2 Гуматные растворы
- •6.4.3 Лигносульфонатные растворы
- •6.4.4 Хромлигносульфонатные растворы [2]
- •6.4.5 Полимерные недиспергирующие буровые растворы
- •6.4.6 Гетерогенные ингибирующие буровые растворы на водной основе
- •6.4.6.1 Алюминатные растворы [2]
- •6.4.6.2 Известковые растворы [2]
- •6.4.6.3 Безглинистые солестойские растворы (бск)[2]
- •6.4.6.4 Кальциевые растворы
- •6.4.6.5 Гипсоизвестковый раствор
- •6.4.6.6 Хлоркальциевые растворы
- •6.4.6.7 Калиевые буровые растворы
- •6.4.6.8 Растворы, обработанные солями трехвалентных металлов
- •6.4.6.9 Силикатные растворы
- •6.4.6.10 Гидрофобизирующие растворы [2]
- •6.5 Соленасыщенные растворы
- •6.5.1 Необработанный глинистый соленасыщенный раствор
- •6.5.2 Стабилизированный соленасыщенный раствор
- •6.5.3 Раствор на основе гидрогеля магния [2]
- •6.6 Растворы на углеводородной основе (руо)
- •6.6.1 Известково-битумный раствор
- •6.6.2 Инвертные эмульсионные растворы (иэр)
- •6.6.3 Буровой раствор на углеводородной основе икинверт
- •6.6.4 Термостойкий раствор на углеводородной основе
- •6.6.5 Высококонцентрированный инвертный эмульсионный раствор [2]
- •6.6.6 Термостойкий инвертно-эмульсионный раствор (тиэр)
- •6.6.7 Термостойкая инвертная эмульсия на основе эк-1
6.4 Гетерогенные водные растворы с твердой дисперсной
фазой
6.4.1 Нестабилизированные глинистые суспензии и суспензии из выбуренных пород
Эти растворы представляют собой водные суспензии, образованные в процессе бурения путем "самозамеса" из разбуриваемых пород.
Нестабилизированные глинистые суспензии и суспензии из выбуренных пород применяют в основном при бурении с поверхности в сравнительно устойчивом разрезе, сложенном малопроницаемыми породами. В зависимости от типа исходной глины и состава разбуриваемых пород такие растворы имеют в среднем следующие показатели: плотность 1050-1240 кг/м3, условная вязкость 25-50 с, показатель фильтрации, СНС и рН не регламентируются [2].
В процессе бурения показатели не стабилизированных глинистых суспензий из выбуренных пород регулируются разбавлением водой.
Применение глинистых растворов обусловлено относительной доступностью и дешевизной сырья для их приготовления, их особыми, в какой-то мере универсальными, свойствами: способностью образовывать малопроницаемую фильтрационную корку на стенках скважины; способностью удерживать во взвешенном состоянии частицы выбуренной породы и утяжелителя; возможностью регулирования реологических, структурно - механических и фильтрационных свойств в широком диапазоне.
Для бурения под кондуктор в мерзлых горных породах разработан и применяется простой по составу специальный раствор. К хорошо прогидратированному бентонитовому раствору добавляют 2-3 кг/м3 КСl (NaCl). От ввода соли в таком малом количестве раствор несколько загустевает без изменения водоотдачи и приобретает, таким образом, мгновенные структурообразующие свойства. Значения СНС данного раствора через 10 сек, 1 минуту и 10 минут покоя являются достаточно высокими и мало отличаются между собой.
При его использовании у стенок скважины, особенно в кавернах, образуются застойные зоны, за счет чего резко снижается темп растепления стенок ствола скважины, уменьшается размер каверн и интенсивность разбавления раствора. Опыт показывает, что при разбуривании толщимерзлых пород почти не требуются дополнительной обработки раствора бентонитом, снижается расход материалов и снижаются затраты времени на осложнения, связанные с кавернообразованием.
Состав раствора в 1 м3 содержится (в кг): бентонита 50, Na2CO3- 1, NaOH -1. Свойства раствора: плотность - 1040 кг/м3, пластическая вязкость - 6 сПз, ДНС = 60 дПа, СНС = 0/1/10, 70/100/180 дПа, водоотдача (API) -14,5 см3/30мин, рН = 9,5
6.4.2 Гуматные растворы
К этому виду относится буровой глинистый раствор, стабилизированный углещелочным реагентом (УЩР). Применяют такой раствор при бурении в сравнительно устойчивом разрезе, в котором отсутствуют набухающие и диспергирующиеся глинистые породы. Допустимая минерализация для гуматных растворов не более 3 %, термостойкость их в этих условиях не превышает 120 - 140 0С. В отсутствие минерализации фильтрация гуматных растворов остается небольшой даже при температуре 200 0С, однако усиливается загустевание раствора [2].
В зависимости от коллоидальности глины и жесткости воды на приготовление 1 м3 гуматного раствора требуется (в кг): глины 50-200, сухого УЩР 30-50, Na2CO3 3-5 (при необходимости), воды 955-905. Утяжелитель добавляют в случае необходимости увеличения плотности раствора. При этом обеспечивается возможность получения растворов со следующими свойствами: плотность 1030-2200 кг/м3, условная вязкость 20-60 с, СНС1= 18-60 дПа, СНС10 = 36-120 дПа, показатель фильтрации 4-10 см3/30 мин, рН = 9-10 [2].
На повторные обработки в процессе бурения требуется 3-5 кг УЩР на 1 м3 раствора. УЩР совместим с большинством реагентов (полиакрилатами, лигносульфонатами, КМЦ). для предотвращения загустевания при забойных температурах выше 100 °С раствор обрабатывают УЩР в сочетании с хроматами [0,5-1 кг на 1 м3 раствора)[2].