19.4 Управління властивостями розчину в процесі буріння

Регулювання властивостей силікатних розчинів здійснюється тими ж реагентами які використовуються при його приготуванні. Якщо зростає в’язкость в процесі буріння в розчин додають 5-10 кг/м³ УЩР і 10-20 кг/м³ води. У випадку необхідності зменшення фільтрації додають 1-3 кг/м³ КМЦ або іншого реагента стабілізатора (гипан крохмаль). Оптимальне значення рН при якому розчин вважають термостійким знаходиться в межах 85-95. При необхідності підвищення рН розчин обробляється силікатом оскільки значення рН 85 свідчить про недостатній вміст Na₂SiO₃. Для зниження лужності вводиться свіжеприготовлена паста чи кислий розчин лігносульфонатного розріджувача.

Підвищення структурно-механічних показників досягається вводом пасти приготовленої з бентонітового глинопорошку з наступним додованням ВЛР.

Оскільки силікат натрію в буровому розчині гідролізується з утворенням полісилікатів а в результаті взаємодії з солями кальцію виділяється хімічно активний гідрогель кремнієвої кислоти який при фільтрації залишається в твердій фазі то контролювати точний вміст силікатів в розчині не можливо. Тому як правило рідке скло в силікатний розчин додають через 7-10 діб в кількості 6-85 л/м³.

Для якісної оцінки вмісту Na₂SiO₃ в розчині контролювати вміст водорозчинних силікатів натрію в фільтраті розчину за наступною методикою.

В фарфорову чашку наливають 30 мл дистильованої води потім піпеткою додають 5 мл фільтрату і після перемішування – пару крапель індикатора метилового червоного.

Після цього проводиться титрування розчином HCl до зникнення жовтого кольору індикатора. Потім в нейтралізований розчин додається 3-4 г кристалічного фтористого натрію і після його розчинення пару капель того ж індикатора. Розчин перемішується паличкою і знову титрується розчином HCl до зникнення жовтого кольору. Титрування закінчується коли розчин стає блідорозового кольору. Після цього проводиться розрахунок.

Об’єм (V₁) розчину нормальної соляної кислоти в мл. який іде на титрування окису натрію множиться на число 31 і визначається вміст Na₂O в мг.

Об’єм (V₂) розчину нормальної соляної кислоти в мл. використаний на титрування після добавки фтористого натрію (осідання кремнієвої кислоти) множиться на число 15 і визначається кількість SiO₂ в мг.

С₁ = 31  V₁

С₂ =15  V₂

де С₁ – кількість Na₂O в мг; С₂ – кількість SiO₂ в мг.

Отримані дані дозволяють визначити модуль рідкого скла за відомою формулою

,

де – модуль рідкого скла 1032 – коефіцієнт який визначає відношення молекулярних мас Na₂O і SiO₂. Інші величини вказані вище.

Концентрація рідкого скла визначається виходячи з співвідношення. В 5 мл фільтра знаходиться С₁ + С₂ мг рідкого скла в 100 мл фільтрату знаходиться мг рідкого скла або

мл,

або  г / 100 мл.

Підставивши сюди значення С₁ і С₂  отримаємо формулу

г/100мл

Негативно впливають на термостійкість малосилікатних розчинів накопичення в розчині сульфат-іонів більше 350 мг/л.