- •2. Основные и дополнительные функции бр.
- •3. Требования к бр.
- •4. Классификация бр.
- •6. Глинистые растворы. Типовой состав бр.
- •7. Глина – активная твердая фаза глинистых растворов.
- •8. Минералогический и химический состав глин.
- •9. Особенности строения и свойства важнейших глинистых минералов.
- •10. Гидратация и диспергирование глин.
- •11. Процессы происходящие на поверхности глинистых частиц. Ионный обмен.
- •12. Катионный обмен. Емкость поглощения (еп) или обменная емкость (ое).
- •13. Обмен и адсорбция анионов.
- •14. Необменные реакции замещения и реакции присоединения на поверхности глины.
- •15. Агрегативная и седиментационная устойчивость глинистых растворов.
- •16. Структурно механические свойства бр. Коагуляционная и конденсационно-кристаллическая структуры в дисперсных системах. Понятие тиксотропии.
- •17. Роль структурообразования при бурении скважин.
- •18. Оценка структурных свойств буровых растворов.
- •19. Реологические свойства буровых растворов.
- •20. Реограммы ньютоновской и неньютоновской жидкостей.
- •21. Реологическая модель Бингама-Шведова. Понятие эффективной вязкости.
- •22. Степенная двухпараметрическая модель Оствальда де Ваале.
- •24. Роль реологических свойств бурового раствора при бурении и закачивании скважин.
- •25. Фильтрационные и коркообразующие свойства глинистых растворов.
- •26. Роль фильтрационных свойств при бурении и заканчивании скважин.
- •27. Оценка фильтрационных свойств буровых растворов.
- •28. Основные факторы, влияющие на скорость статической фильтрации.
- •29. Влияние времени фильтрации на объём фильтрата.
- •30. Влияние перепада давления на скорость фильтрации.
- •31. Влияние гранулометрического состава дисперсной фазы на скорость фильтрации.
- •32. Влияние температуры на скорость фильтрации
- •33. Статическая фильтрация при повышенной температуре и повышенном давлении.
- •34. Динамическая фильтрация.
- •35. Роль плотности бурового раствора при бурении скважин.
- •36. Значение водородного показателя для практики бурения.
- •37. Оценка водородного показателя и удельного электрического сопротивления бр.
- •38. Содержание твердой фазы и абразивных частиц в глинистом растворе.
- •39. Седиментационная устойчивость глинистого раствора.
- •40. Состав фильтрата глинистого раствора.
- •41. Глиноматериалы для приготовления буровых растворов.
- •47. Приготовление буровых растворов
- •48. Очистка промывочных жидкостей от выбуренной породы.
- •Механическая очистка
- •Оборудование для очистки с помощью центробежных сил
- •Ситогидроциклонная очистка
- •49. Дегазация бурового раствора
- •51. Химические реагенты - понизители фильтрации.
- •52. Углещелочной реагент (ущр), модифицированный гуматный реагент (мгр)
- •53. Реагенты на основе эфиров целлюлозы
- •54. Отечественные биополимеры симусан (бп-92), к.К. Робус и др.
- •55. Крахмал как химический реагент. Назначение, индивидуальные особенности.
- •56. Модифицированный крахмал (мк), экструзионный крахмалосодержащий реагент (экр), карбоксиметилированный крахмал (кмк). Модифицированный крахмал
- •Экструзионный крахмалосодержащий реагент (экр)
- •КарбоксиметилированныЙ крахмал (кмк)
- •58. Гипан - гидрализованный полиакрилонитрил.
- •Метакрил-14 ( м-14), лакрис-20.
- •Полиакриломид (паа), гпаа, термопас-34, формиат натрия и др.
- •Конденсированная сульфит-спиртовая барда (кссб-2м).
- •Реагенты – понизители вязкости (пептизаторы).
- •Лигносульфанат технический или сульфит-спиртовая барда (ссб).
- •Феррохромлигносульфонат (фхлс).
- •Окзил-см, лигносил, нитролигнин, декстрин.
- •Триполифосфат натрия (тпфн), гексаметафосфат нария (гмфн) и др.
- •Ингибиторы термоокислительной деструкции.
- •Ингибиторы гидратации и набухания глин
- •Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость (гкж-11н).
- •Реагенты, связывающие ионы кальция и магния.
- •Пеногасители
- •Смазочные добавки.
- •Эмульгаторы.
- •Деэмульгаторы.
- •Поверхностно-активные вещества.
Триполифосфат натрия (тпфн), гексаметафосфат нария (гмфн) и др.
Триполифосфат натрия Na5Р3О10 (ТПФН) или декаоксотрифосфат натрия, представляющий собой натриевую соль фосфорной (ортофосфорной) кислоты, в виде белого кристаллического порошка плотностью 2.5 г/см3, очень медленно гидролизующегося в нормальных условиях при высоком рН (>9.0) до ортофосфата натрия (лучше в кислой среде). Гидролиз резко возрастает при 80-90"С, а также в глинистых растворах, что связано с взаимодействием ТПФН с минералами глин и ионами водорода.
Реагент применяется с 1929г. (США) для снижения вязкости в виде щелочных растворов 5-10%-ной концентрации при добавке 0.1-0.5% на сухое вещество и температуре до 90°С. только в пресных растворах.
Высокая температура и рН повышают скорость перехода фосфата в пирофосфат (Na4Р207), а затем в ортофосфат (Н3Р04) с потерей стабильности. Оптимальное рН ТПФН составляет 8-9, а при большем или меньшем значении вязкость растворов наоборот возрастает из-за дополнительного диспергирования глинистых частиц, а также при наличии в растворе всего 1% NaС1. ТПФН целесообразно применять при единовременной обработке буровых растворов (перед спуском колонн, электрометрических работах и т.д.).
ТПФН наиболее часто применяется для связывания поливалентных катионов в различных жидкостях и выпускается по ТУ 48-0328-25-94 горно-химическим комбинатом, г. Воскресенск, Московская обл., и ЗАО «АК»ХИМПЭК», г. Москва. Расход фосфатов для связывания катионов кальция приведен в прил. 17.
Гексаметафосфат натрия (NaР03)6 — стекловидный, гигроскопичный порошок от белого до светло-зеленого цвета с плотностью 2.5 г/см3 и рН 10%-ного раствора около 6.0 по ГОСТ 20291-74. В остальном, условия применения и назначение то же, что и у ТПФН. Для снижения вязкости могут использоваться специальные пластификаторы тампонажных растворов типа С-ЗК и др.
Ингибиторы термоокислительной деструкции.
Термостойким считается раствор, в кот. сохраняется полученная ранее менее 10 см3/30 мин.фильтрация, при его циркуляции в скважине в течение не менее 4-5 суток. При повышенных температурах происходит коагуляция и глобулизация глинистых частиц, снижается гидрофильность, термоокислит. деструкция реагентов, вязкость фильтрата и его высвобождение, параметры БР ухудшаются. Для предупреждения этих явлений исп.ингибиторы термоокислительной деструкции. Хроматы и бихроматы натрия и калия явл. натриевыми или калиевыми солями хромовой и бихромовой кислоты, представл. собой порошок жёлтого и оранжевого цвета, хорошо растворимые в воде. При наличии в растворе температуры более 700С и органических химреагентов-восстановителей, хроматы интенсифицируют процессы обмена и замещения,при этом образуются комплексоны с меньшей молекулярной массой, создающие устойчивые высокомолекулярные структуры с пониженной вязкостью. Замена части ионов ОН- ионами CrO42- увеличивает отрицательный заряд частиц и усиливает их взаимное отталкивание, а образуемые комплексоны хромгумат, хромлигнин и хромлигносульфонат имеют более высокую термостойкость и способность к разжижающему действию. Взаимодействие глин с анионами хромовых солей связано с анионным обменом с Al3+ , Fe3+ ,Mg2+ ядра глинистых частиц и достраиванием их кристаллической решётки, при этом изменяется природа поверхности глин, ослабляются водородные связи и снижаются силы взаимного притяжения. Добавка хроматов(Na2CrO4 , K2CrO4) и бихроматов (Na2Cr2O7 , K2Cr2O7) составляет 0,03-0,1% на сухое вещество в виде 5-10%-ной концентрации.При этом ввод хроматов может быть раздельным с химреагентами и непосредственно в жидких химреагентах, причём как понизитель вязкости наиболее эффективен хромат Na+,а при бурении в глинах –хромат калия. Хроматы могут применяться во всех растворах на водной основе, за исключением обработанных КМЦ, где происходит ускорение его термоокислительной деструкции. Хроматы и бихроматы ядовиты.
