7.4.3 Суспензії з конденсованою твердою фазою

Конденсація - це добавлення в дійсний розчин електролітів (розсолів) різних лугів, які утворюють з іонами солей важкорозчинні сполуки.

Суспензії з конденсованою твердою фазою одержують з водних розчинів ряду солей (NaCl, KCl, MgCl₂, CaSO₄ та ін.) при додаванні лугів (NaOH, KOH, Ca(OH)₂) і невеликої кількості органічного реагенту (крохмалу, лігносульфонатів, ефірів целюлози), а іноді і азбесту. Найпоширеніші суспензії на базі MgCl₂ , які називають гірогелем магнію.

Колоїдна фаза в них утворюється в результаті хімічних реакцій солі та лугу, тобто шляхом конденсації з рідких розчинів. Азбест сприяє утворенню тіксотропної структури, а органічний реагент - роль сповільнювача процесу кристалізації.

Суспензії на основі гідрогелю магнію мають низьку корозійну активність, не змінюють параметрів при попаданні в них цементного розчину і пластових вод, дозволяють проводити всі види геофізичних досліджень, не знижують проникність продуктивних пластів, володіють високою морозостійкістю і обважнюючою здатністю, легко дегазуються.

До вад гідрогелей магнію належить відсутність ефективних заходів для попередження рекристалізації солей і збереженню на усті одержаної у вибійних умовах зрівноваженої системи.

Завдяки високій концентрації солей, суспензії з конденсованою твердою фазою володіють великою інгібіруючою дією на глинисті породи, тому їх доцільно застосовувати при розбурюванні глинисто-хемогенних і хемогенних порід.

7.4.4 Полімерні недиспергуючі рідини

Основу такої рідини складає водний розчин одного або двох високомолекулярних полімерів. Полімери призначені для зменшення водовіддачі, попередження диспергації частинок розбурюваних кальцієвих глин та інших порід, їх флокуляції та покращення реологічних властивостей рідини.

Водний розчин полімерів не володіє тіксотропною структурою і не здатний кольматувати проникні стінки свердловини. Щоб ліквідувати ці вади в полімерний розчин вводять невелику кількість колоїдної твердої фази (бентоніт, азбест і т.д.). Полімерну рідину з малим вмістом твердої фази одержують шляхом обробки глинистої суспензії з попередньо гідратованим і диспергованим у прісній воді бентонітом, полімерним понижувачем водовіддачі (наприклад КМЦ) і нафтою з наступним додаванням водного розчину полімеру-флокулянту (як правило, поліакриламіду).

Для приготування безглинистої суспензії змішують водний розчин полімеру-понижувача водовіддачі з водним розчином солі перехідного металу. При цьому утворюється гідрогель - полімерна суспензія з конденсованою твердою фазою. Для запобігання збагаченню цієї суспензії тонкодисперсними частинками розбурюваних порід, до неї додають флокулянти та інгібіруючі електроліти.

Полімерні недиспергуючі суспензії доцільно використовувати при бурінні в розрізах, складених стійкими породами, серед яких відсутні висококолоїдні глини. Завдяки малому вмісту твердої фази, такі рідини дозволяють значно покращити показники роботи доліт.

7.4.5 Нафтоемульсійні рідини

Нафтоемульсійні рідини застосовують в основному при розбурюванні розрізів великої товщини, складених глинистими і глинисто-карбонатними породами, які схильні до утворення сальників на бурильних трубах.

Нафтоемульсійними глинистими розчинами можуть бути практично всі розчини на водній основі. Їх одержують додаванням до промивальної рідини на водній основі від 8 % до 15 % нафти або нафтопродукту і прокачуванням протягом декількох циклів через циркуляційну систему.

При використанні таких рідин суттєво зменшується липкість фільтраційних кірок, сила тертя бурильних труб у стінки свердловини, водовіддача, небезпека утворення сальників, момент, необхідний для обертання колони труб. При цьому помітно зростають механічна швидкість проходки і проходка на долото.