7.4 Основні види промивальних рідин на водній основі, сфера їх застосування

7.4.1 Вода

Вода першою використовувалась при бурінні свердловин для видалення шламу завдяки своїй легкодоступності і дешевизні.

Основні переваги застосування води:

а) підвищення показників роботи долота завдяки створенню на вибій відносно низького гідростатичного і диференціального тиску, високим охолоджувальним і фільтраційним властивостям, поверхневій активності;

б) зменшення втрат тиску на подолання гідравлічних опорів в циркуляційній системі;

в) зручність очистки від шламу та газу на поверхні;

г) достатньо високий рівень очистки вибою і ствола свердловини від шламу;

д) відсутність прихоплень бурильної колони, що виникають із-за липкості фільтраційної кірки;

е) дешевизна і недефіцитність в більшості районів та ін.

До основних вад застосування води належать:

а) ускладнення при розбурюванні нестійких, схильних до набухання і обвалювання гірських порід;

в) нездатність утримувати шлам у змуленому стані, у зв’язку з чим виникає небезпека при раптовому припиненні циркуляції, оскільки шлам починає осідати, утворюючи шламову пробку;

г) швидке розчинення хемогенних порід (солі), що збільшує каверноутворення і підвищує корозійну активність;

д) неможливість застосування для розкриття продуктивних пластів внаслідок різкого зниження проникності привибійної зони та ін.

У якості промивальної рідини воду доцільно застосовувати тільки при розбурюванні стійких, достатньо міцних і нерозчинних порід непродуктивних горизонтів, механічні властивості яких практично не змінюються при зволоженні.

7.4.2 Рідини з диспергованою твердою фазою

При змішуванні різних речовин з водою можна одержати:

а) дійсні розчини - цілком однорідні і прозорі розчини, які не змінюються при дуже тривалому зберіганні;

б) колоїдні розчини - більш або менш помутнілі розчини, які при зберіганні поступово перетворюються в холодець; розмір твердих частинок (10^-4- 10^-6) мм;

в) суспензії - мутні суміші твердих речовин (розмір (10^-4- 1) мм) з водою, які швидко розділяються внаслідок осідання твердих тіл.

Під глинистим розчином розуміють колоїдно-суспензійну полідисперсну (гетерогенну) систему, представлену головним чином дисперсійним середовищем (водою) і дисперсною фазою (глинистими частинками).

Розрізняють такі типи глинопорошків:

а) бентонітовий (основний мінерал – монтморілоніт);

б) палигорскітовий (основний мінерал – палигорскіт);

в) каолініт-гідрослюдистий (основні мінерали – каолініт і гідрослюда);

Хімічно необроблені бентонітові суспензії застосовують при бурінні в інтервалах, складених достатньо стійкими малопроникними породами.

При бурінні в складніших геологічних умовах використовують хімічно оброблені глинисті суспензії. Так, якщо в розрізі відсутні набухаючі і диспергуючі у воді глинисті породи і немає небезпеки значної мінералізації, то використовують глинисті суспензії, оброблені гуматним реагентом.

Для розбурювання глинистих порід і ангідритів застосовують суспензії, оброблені лігносульфонатами. Ці реагенти не попереджують диспергування глин фільтратом, але зменшують його інтенсивність, в’язкість суспензії і роблять її малочутливою до мінералізації.

Інгібіруючі глинисті суспензії застосовують для розбурювання потенційно нестійких глин, сильно набухаючих у воді і легко диспергуючих глинистих сланців. Інгібірування - це така хімічна обробка, в результаті якої різко зменшується зволоження частинок і диспергування їх у водному фільтраті. Як інгібіруючі компоненти використовують KCl, NaCl, CaCl₂ , CaSO₄, Na₂SiO₃, Ca(OH)₂, MgCl₂ та інші речовини.

Природні суспензії. Природними суспензіями називають системи, в яких тверда порода складається в основному з вибурених неглинистих порід. У процесі буріння свердловини лише частина породи видаляється на денну поверхню у вигляді шламу. Решта породи диспергується в суспензії.

Природні суспензії доцільно застосовувати для буріння в стійких породах, в яких є пропластки глини.

Основні переваги застосування природних суспензій:

а) дешевизна;

б) скорочується час на приготування розчину;

в) мала чутливість дисперсної фази до коагулюючої дії солей.

До основних вад застосування природних суспензій належать:

а) велика фільтрація;

в) великий абразивний знос;

г) ускладнення при розбурюванні нестійких порід та ін.