Лекція № 19 малосилікатні бурові розчини

19.1 Призначення розчинів та умови застосування

Силікатний розчин – це розчин що містить в якості інгібуючої домішки силікат натрію або калію (рідке скло). Він застосовується для підвищення стійкості стінок свердловини при розбурюванні осипаючих порід (аргілитів глинистих сланців). Принцип інгібування обумовлений на легкому проникненні рідкого скла в тріщини і пори стінок свердловини і швидкому виділенні гелію кремнієвої кислоти який ущільнює поверхню стінок свердловини. При цьому швидкість гідратації глинистих сланців зменшується в наслідок адсорбції утворення полісилікатів на їх поверхні. Дія рідкого скла підсилюється при наявності в породі солей кальцію. При взаємодії рідкого скла з солями кальцію виділяється рідина яка в свою чергу утворює з солями кальцію гідроокис кальцію яка володіє зміцнюючою дією. Для підвищення розчинності солей кальцію які містяться в породі а надалі для підвищення ефективності процесу ущільнення порід стінок свердловини в силікатний розчин додають невелику кількість NaCl. Силікатизація погіршується при високій лужності розчину (рН 9) і при наявності в розчині нафтопродуктів. Силікатні розчини не придатні при розбурюванні міцних відкладів гіпсів і ангідритів.

Рідке скло сумісне з такими реагентами як УЩР гіпан метас М-14 КМЦ ПАА нітролігнин. Термостійкість розчину визначається захисним реагентом і може досягати 200С.

19.2 Склад і властивості малосилікатних розчинів

Силікатні розчини за своїм складом можна розділити на малосилікатні та малосилікатносолеві.

Малосилікатний розчин є глинистою суспензією яка оброблена стабілізатором (гипан УЩР крохмаль КМЦ ПАА) і рідким склом (Na₂SiO₃). При великому вмісті твердої фази в розчині він додатково оброблюється реагентами – розріджувачами (ФХЛС УЩР та ні.). Крім вказаних реагентів в склад малосилікатних розчинів можуть входити СМАД (для зменшення коефіціента тертя) та хромати (для підвищення термостійкості розчину).

Малосилікатносолевий розчин відрізняється від малосилікатного наявністю значної кількості хлористого натрію (до 20%).

Склад і граничні значення показників властивостей силікатних бурових розчинів приведені в табл.19.1.

Таблиця 19.1 – Склад і властивості силікатних розчинів

Склад розчину	Вміст кг/м3	Показники властивостей (min-max)
		Умовна в’язкість  с	Статичне напруження зсуву за 1 хв  дПа			Статичне напруження зсуву за 10 хв  дПа	Фільтрація  см3	Показник рН
Глинопорошок ПББ ПБВ ПБГ ПБД	40-50 (50-60) (60-80) (80-100)	2040		945	20135		4-8	85-95
Стабілізатори Гипан УЩР Крохмаль КМЦ Поліакриламід (ПАА)	50-80 (30-50) (5-10) (5-10) (15-25)
Понижувачі в’язкості ФХЛС КССБ	30-50 (30-50)
NaCl	0-200
рідке скло Na2SiO3	20-60
СМАД	10-20
Хромати	0-10

В дужках дані взаємозамінюючі матеріали