4.7. Химические реагенты

Химические реагенты служат для следующих целей:

– придания промывочным жидкостям необходимых свойств в процессе их приготовления, т.е. для получения промывочных жидкостей с показателями свойств, соответствующими геолого-техническим условиям бурения скважин;

– защиты используемых промывочных жидкостей от возмущающих воздействий (шлама выбуренных пород, низких и высоких температур, электролитной агрессии), которую, как правило, производят в процессе их приготовления;

– регенерации (восстановления или поддержания в заданных пределах) свойств промывочных жидкостей в процессе бурения.

Первыми химическими реагентами, которые в мировой буровой практике начали применяться с 1929 года, были каустическая сода (едкий натр, гидроокись натрия) – NaOH и алюминат натрия (Na₂Al₂O₃). Они предназначались для повышения вязкости и статического напряжения сдвига промывочных жидкостей с целью предупреждения осаждения в них частиц утяжелителя.

В нашей стране химические реагенты начали использовать в бурении в 40-х годах. Первыми отечественными реагентами являются углещелочной и торфощелочной реагенты (УЩР и ТЩР), предложенные В.С. Барановым и З.П. Букс в 1934 году (по другим источникам – в 1938 г.).

Большинство реагентов, применяющихся в бурении, сложны по своему химическому составу или представляют собой смеси веществ различного химического строения, однако все их можно объединить в восемь групп:

1. Полисахариды – естественные (природные) полимеры, имеющие общую химическую формулу – (C₆H₁₀O₅)_n. Важнейшими полисахаридами являются крахмал и целлюлоза. Сырьем для производства крахмала служат картофель, кукуруза, рис, пшеница, а целлюлозы (Ц) – древесина (40–55 % Ц) и волокна хлопковых семян (95–98 % Ц).

Основные реагенты этой группы: крахмал, модифицированный крахмал (МК), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ-500, 600, 700) и ее зарубежные аналоги.

2. Акриловые полимеры – синтетические полимеры, являющиеся продуктами нефтехимии.

Основные реагенты этой группы: гидролизованный полиакрилонитрил, полиакриламид (ПАА) и их зарубежные аналоги.

3. Гуматные реагенты – натриевые или калиевые соли гуминовых кислот, получаемые экстракцией из бурого угля или торфа в присутствии щелочи (NaOH, KOH).

4. Лигносульфонаты, сырьем для получения которых служат многотоннажные отходы производства целлюлозы сульфитной варкой древесины.

5. Реагенты на основе гидролизного лигнина (сырьем для их получения служит гидролизный лигнин, который является отходом при производстве спирта из древесины, подсолнечной лузги, кукурузных кочерыжек, хлопковой шелухи и др.).

6. Электролиты – кислоты, соли и основания (щелочи): NaOH – гидроокись натрия (едкий натр, каустическая сода), Na₂CO₃ – карбонат натрия (кальцинированная сода), КОН – гидроокись калия (едкий калий), Ca(OH)₂ – гидроксид кальция (гашеная известь), CaCl₂ – хлористый кальций, KCl – хлористый калий, жидкое стекло натриевое Na₂O·nSiO₂ и калиевое К₂O·nSiO₂, KАl(SO₄)₂ – алюмокалиевые квасцы, нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ) и др.

7. Кремнийорганические жидкости – синтетические полимеры, содержащие в макромолекуле атомы кремния и углерода.

8. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), способные адсорбироваться на поверхности раздела фаз (воздух–жидкость, жидкость–жидкость, жидкость–твердое тело) и снижать вследствие этого межфазное поверхностное натяжение.

По назначению (действию на свойства промывочных жидкостей) все химические реагенты принято условно делить на следующие основные группы: понизители фильтрации, понизители вязкости (разжижители), структурообразователи или загустители (реагенты, повышающие вязкость), регуляторы щелочности (рН), реагенты, связывающие ионы кальция, ингибиторы глинистых пород, регуляторы термостойкости, пенообразователи, пеногасители, эмульгаторы (вещества, предохраняющие капельки дисперсной фазы эмульсий от коалесценции, т.е. слияния), ПАВ, смазочные добавки, бактерициды (вещества, подавляющие микробиологическую деятельность, т.е. предупреждающие микробиологическую деструкцию химических реагентов и, в частности, полимеров), ингибиторы коррозии и нейтрализаторы сероводорода, флокулянты.

Ниже в качестве иллюстрации приведены краткие технические характеристики некоторых химических реагентов, представляющих большую часть названных выше групп.

Понизители фильтрации

Duralon^TM («Дюралон») – синтетический анионный полимер – понизитель фильтрации промывочных жидкостей на водной основе. Одинаково эффективен в пресных, минерализованных и соленасыщенных растворах, кальциевых и хлоркалиевых системах. Термостоек до 205 °С.

Белый сыпучий порошок (95 % – микрогранулы размером < 1 мм), содержание активного вещества – 100 %, насыпная плотность – 800 кг/м³, pH 1 % раствора – 7–8.

Обладает ингибирующей способностью, инкапсулируя выбуренный шлам и стабилизируя неустойчивые глинистые породы. При использовании совместно с неорганическими ингибиторами (в хлоркалиевых или кальциевых ингибирующих растворах, соленасыщенных системах) способствует не только снижению показателя фильтрациии, но и повышает устойчивость стенок скважины, облегчает работу очистного оборудования, снижает необходимость разбавления раствора.

Рекомендуемая концентрация 2,8–22 кг/м³.

Экологически безопасен. Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Durastar^TM («Дюрастар») – синтетический высокоразветвленный полимер, один из основных компонентов системы «Полистар-450», понизитель фильтрации промывочных жидкостей. Уникальная структура полимера обеспечивает его высокую устойчивость к воздействию многовалентных катионов и гидродинамической деструкции.

Кремовая непрозрачная жидкость плотностью 1500 кг/м³ с содержанием активного вещества 60–80 %, pH 1 % раствора – 8,6.

Рекомендуемая концентрация 2,5–8 кг/м³.

Термостабилен до 205 °С. Экологически безопасен. Нетоксичен.

Поставляется в пластиковых канистрах объемом 18,9 л или металлических или пластиковых бочках объемом 208 л. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Asphasol® («Асфасол») – частично растворимый, диспергирующийся реагент для снижения показателя фильтрации, кольматации микротрещин, подавления гидратации глинистых пород и стабилизации стенок скважины. Содержит смесь сульфонированных органических смол, улучшающих качество фильтрационной корки, блокирующих поры и микротрещины глинистых пород, улучшающих триботехнические свойства промывочных жидкостей.

Темно-коричневый или черный порошок плотностью 1200–1500 кг/м³, pH 1 % раствора – 9,1–9,5.

Рекомендуемая концентрация – 11–28 кг/м³.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Flo-Trol® («Фло-Трол») – особая разновидность модифицированного крахмала, специально разработанная для применения в системе «Фло-Про». Понизитель фильтрации. Рекомендуется использовать в сочетании с кольматантами типа карбоната кальция или кристаллической соли.

Может применяться в любых типах промывочных жидкостей на водной основе – от пресных до соленасыщенных.

Белый порошок плотностью 1500 кг/м³.

Рекомендуемая концентрация – от 6 до 14 кг/м³.

Термостабилен до 120 °С. При необходимости температурный порог может быть увеличен до 150 °С добавлением соли или специальных реагентов-стабилизаторов.

Подвержен бактериальному разложению.

Неопасен. Нетоксичен. Поставляется в многослойных влагостойких бумажных мешках массой 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Polypac® R («Полипак R») – модификация полианионной целлюлозы, предназначенная для снижения показателя фильтрации пресных, соленасыщенных, хлоркалиевых растворов, растворов на основе морской воды. Способствует формированию тонкой, плотной, упругой и малопроницаемой фильтрационной корки, снижая зону проникновения фильтрата в пласт.

Белый сыпучий порошок плотностью 1500–1600 кг/м³, содержание активного вещества – 70–100 %, pH 1 % раствора – 6,5–8,0.

Рекомендуемая концентрация – от 0,7 до 3 кг/м³ (для соленасыщенных растворов и промывочных жидкостей на основе морской воды – до 2,5–8,5 кг/м³).

Эффективность реагента снижается при забойных температурах выше 150–160 °С, при жесткости раствора выше 1000 мг/л по кальцию, особенно при высокой щелочности раствора (возможно выпадение полимера в осадок).

Экологически безопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Polypac® UL («Полипак UL») – модификация полианионной целлюлозы, имеющая тот же внешний вид и то же назначение, что и «Полипак R». Но в отличие от последнего «Полипак UL» практически не увеличивает вязкость раствора. Степень влияния реагента на вязкость зависит от содержания твердой фазы, минерализации раствора и его химического состава.

Рекомендуемая концентрация – от 2 до 4 кг/м³ (для соленасыщенных растворов и растворов на основе морской воды – до 3–9 кг/м³).

Polysal® («Полисал») – модифицированный полисахарид, предназначенный для снижения показателя фильтрации и повышения вязкости промывочных жидкостей. Обладая неионогенной природой, «Полисал» сохраняет свою эффективность в растворах с любой жесткостью и соленостью, например в рассолах на основе NaCl, KCl, MgCl₂, CaCl₂ или комплексе солей. Поэтому наиболее эффективен в соленасыщенных системах, широко применяется в жидкостях для заканчивания и капитального ремонта скажин.

Белый сыпучий порошок плотностью 1450–1500 кг/м³, рН 1 % раствора – 6–8.

Молекула «Полисала» обладает инкапсулирующим эффектом, образуя защитную оболочку вокруг выбуренной частички. Во время бурения таких пород как ангидриды, соли или высокоактивные глинистые сланцы «Полисал», помимо контроля фильтрации, эффективно стабилизирует реологические параметры промывочной жидкости.

Рекомендуемая концентрация – от 5 до 17 кг/м³ в зависимости от применяемой системы и рекомендуемого уровня фильтрации (для снижения показателя фильтрации до величины 6–8 см³ в растворах на основе пресной воды – 5,7–8,6 кг/м³).

Эффективность реагента снижается при высокой концентрации твердой фазы и, наоборот, растет в безглинистых или малоглинистых растворах.

Теряет эффективность при температурах выше 135 °С.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Resinex® («Резинекс») – синтетическая лигнит-фенолформаль-дегидная смола, предназначенная для снижения показателя фильтрации и стабилизации реологических свойств пресных, соленасыщенных, известковых, гипсовых, лигносульфонатных утяжеленных и неутяжеленных растворов в условиях высоких забойных температур (до 204 °С).

Темно-коричневый сыпучий порошок плотностью 1500–1700 кг/м³, рН 1 % раствора – 8,8–9,2.

Особенно эффективен в утяжеленных растворах, где нежелательно увеличение вязкости, зачастую наблюдаемое при обработке другими реагентами-понизителями фильтрации.

Рекомендуемая концентрация – от 5 до 17 кг/м³.

Эффективность реагента снижается в системах с высокой жесткостью и щелочностью (например, при поступлении в раствор большого количества цемента).

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 11,3; 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

SP-101® (SP-101) – полиакрилат натрия со средней молекулярной массой, предназначен для снижения показателя фильтрации пресных и минерализованных промывочных жидкостей. Наиболее эффективен в пресных и ингибированных полимерных растворах.

Белый, желтоватый, кремовый порошок или чешуйки плотностью 1050 кг/м³, pH 1 % раствора ~7.

Сохраняет эффективность при забойных температурах до 205 °C.

Рекомендуемая концентрация - от 1,5 до 3 кг/м³. Рекомендуемый диапазон рН – 7–10 (высокая щелочность может вызвать гидролиз полимера).

Обладает способностью адсорбироваться на поверхности глинистых пород, инкапсулируя выбуренный глинистый шлам и стабилизируя стенки скважины в интервалах залегания активных, диспергирующихся глин.

SP-101 также рекомендуется в качестве дефлокулянта и стабилизатора малоглинистых промывочных жидкостей при бурении глубоких скважин с высокими забойными температурами. Рекомендуемая концентрация в данном случае – не менее 3 кг/м³.

Эффективность резко снижается в растворах с высокой жесткостью. Максимально допустимое содержание ионов кальция – 320 мг/л. Не рекомендуется для растворов с высоким содержанием твердой фазы.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Tannathin® («Таннатин») – модифицированный окисленный природный лигнит (сложная смесь гуминовых кислот). Предназначен для снижения показателя фильтрации и вязкости промывочных жидкостей на водной основе. Особенно эффективен при высоких температурах, загрязнении CO₂ и высокой жесткости раствора, где прочие реагенты теряют эффективность. Часто применяется для обработки растворов, загрязненных цементом – снижает щелочность и жесткость загрязненного раствора.

Черный сыпучий порошок плотностью 1600–1800 кг/м³, содержание активного вещества – 60–100 %, pН 1 % раствора – 4–5.

Рекомендуемая концентрация – от 3 до 23 кг/м³. Максимальная эффективность реагента достигается в растворах с pH = 9–11.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Понизители вязкости (разжижители)

Desco® CF («Деско») – органический разжижитель (сульфометилированный таннин), предназначен для снижения вязкости и стабилизации пресных, минерализованных, соленасыщенных, калиевых, гипсовых утяжеленных и неутяжеленных растворов.

Темно-красный или черный порошок плотностью 1500 кг/м³, содержание активного вещества – не менее 80 %, pH 1 % раствора – 8,5–9,0.

Термостоек до 200 °С.

В 2–4 раза эффективнее обычных лигносульфонатных разжижителей. В отличие от лигнитов и лигносульфонатов, не теряет эффективности при увеличении жесткости и минерализации раствора.

Рекомендуемая концентрация от 1,5 до 8 кг/м³.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте. Обладает склонностью к пылеобразованию. Рекомендуется использовать респиратор для защиты органов дыхания.

RheostarTM («Реостар») – смесь полимеров, предназначенная для стабилизации реологических свойств промывочных жидкостей при температурах выше 200 °С, один из основных компонентов системы «Полистар-450». Снижает пластическую вязкость и эффективную вязкость при высокой скорости сдвига. Рекомендуется для систем с низким содержанием бентонита (менее 30 кг/м³). Устойчив к большинству загрязнителей, включая ионы кальция и магния, соли и твердую фазу. Одинаково эффективен в пресных, минерализованных и соленасыщенных растворах, растворах на основе морской воды.

Светло-коричневый сыпучий порошок плотностью 1350 кг/м³, pH 1 % раствора – 5–7.

Рекомендуемая концентрация – от 6 до 17 кг/м³. При бурении скважин с высокими забойными температурами (свыше 205 °С) – до 20–35 кг/м³.

Максимальная рабочая температура – 232 °С.

Не содержит хрома, лигнитов, лигносульфонатов или гильсонита, нетоксичен и экологически безопасен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 кг. Гигроскопичен. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

SAPP (СЭПП) – кислый пирофосфат натрия (щелочность 10 % раствора около 4), используется для разжижения промывочных жидкостей на водной основе и осаждения ионов кальция и магния (выбуренный цемент, гипс, ангидрит и др.).

Белый сыпучий порошок плотностью 1900 кг/м³.

Эффективность реагента снижается при содержании хлорид-ионов более 10 000 мг/л. Теряет способность разжижать раствор (но сохраняет способность осаждать ионы кальция) при температуре свыше 80 °С.

Негорюч, нетоксичен и неопасен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Spersene CF® («Сперсен Си-Эф») – лигносульфонат, снижает и стабилизирует вязкость, одновременно положительно сказываясь на фильтрационных характеристиках раствора. Его эффективность доказана в растворах на основе пресной, морской воды, в соленасыщенных, в калиевых и гипсовых системах, а также при бурении высокотемпературных скважин растворами с низким содержанием активной твердой фазы.

Коричневый порошок плотностью 1200–1500 кг/м³, pН 1 % раствора – 3–4.

Рекомендуемая концентрация колеблется от 3 до 34 кг/м³ в зависимости от применяемой системы, содержания твердой фазы и рекомендуемых параметров раствора.

Для максимальной эффективности уровень pH необходимо поддерживать на уровне 9–11.

Термостабильность – до 175 °С.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Tackle® («Тэкл») – анионный акриламид/полиакрилат с низкой молекулярной массой, высокоэффективный разжижитель пресных, хлоркалиевых и соленасыщенных малоглинистых и безглинистых растворов, в том числе при бурении «горячих» скважин с забойными температурами выше 200 °С. «Тэкл» часто используется для бурения верхних интервалов для разжижения растворов с высоким содержанием активной твердой фазы.

Белая, желтоватая или светло-коричневая жидкость плотностью 1300 кг/м³, pH концентрированного раствора – 6–8.

Один из немногих дефлокулянтов, сохраняющих эффективность при температуре выше 200°С.

Рекомендуемая концентрация – от 0,3 до 6 кг/м³. Рекомендуемый диапазон pH обрабатываемого раствора – 9–12.

Эффективность резко снижается в растворах с высоким содержанием твердой фазы и высокой жесткостью. Максимально допустимое содержание ионов кальция – 240 мг/л.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в 19-литровых пластиковых канистрах. Рекомендуется хранить в прохладном месте.

Tackle® Dry («Тэкл Драй») – модификация «Тэкл» для использования в районах с холодным климатом, где сухие реагенты обычно более предпочтительны.

Белый или кремовый порошок плотностью 1600 кг/м³, pH 1 % раствора – 6–7.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

XP-20® («Икс-Пи-20») – модифицированный хромлигнит, специально разработанный для разжижения и снижения показателя фильтрации промывочных жидкостей на водной основе в сложных условиях (АВПД, высокая температура).

Темно-коричневый сыпучий порошок плотностью 1700 кг/м³, pH 1 % раствора – 9,5–10,3.

Рекомендуемая концентрация – от 2,8 до 17 кг/м³ в зависимости от вязкости раствора и условий бурения. Наиболее эффективен при щелочности не менее 9,5.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Загустители (структурообразователи)

Flo-Vis® Plus («Фло-Виз Плюс») – высококачественный разветвленный биополимер (ксантановая смола) высокой степени очистки, являющийся основным компонентом системы для бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин «Фло-Про». Растворы, обработанные «Фло-Виз Плюс», отличает высокая вязкость при низкой скорости сдвига (ВНСС), хрупкая гелеобразная структура, низкая вязкость при высоких скоростях течения.

Снижает показатель фильтрации и уменьшает проникновениея фильтрата в призабойную зону пласта (ПЗП). Предотвращает загрязнение продуктивного пласта мелкодисперсной твердой фазой. Полностью разрушается при кислотной обработке и обработке оксидантами. Сохраняет высокую эффективность в любых типах растворов – от пресных до минерализованных, включая растворы на основе морской воды, рассолов, пластовой воды, бромидов, солей муравьиной кислоты. Широко используется в жидкостях заканчивания, пакерных жидкостях и т.п. Концентрацию твердой фазы (особенно активной) следует поддерживать на минимальном уровне.

Белый или светлый кремовый порошок плотностью 1500 кг/м³.

Рекомендуемая концентрация от 3 до 8 кг/м³.

Является сравнительно термостойким реагентом, но при необходимости его термостойкость может быть увеличена со 120 °С до 150 °С добавлением соли или специальных реагентов-термомодификаторов.

Неопасен. Нетоксичен. Биоразложим. Не наносит вреда окружающей среде.

Поставляется в многослойных влагостойких бумажных мешках массой 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

«CMC-650» – техническая натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), предназначенная для использования в качестве загустителя и понизителя фильтрации любых типов (особенно малоглинистых) промывочных жидкостей на водной основе.

Белый или слегка кремовый порошок с содержанием активного вещества не менее 60 %. Растворим в холодной воде и устойчив к бактериальной агрессии.

Термостойкость до 130 °С (зависит от минерализации раствора, жесткости, щелочности, содержания растворенного кислорода и наличия в растворе других реагентов).

Рекомендуемые концентрации:

– пресные глинистые и малоглинистые растворы – 4,3–8,6 кг/м³;

– растворы на основе морской воды – 5,7–10 кг/м³;

– соленасыщенные растворы – 5,7–11,4 кг/м³.

Поставляется в многослойных влагостойких бумажных мешках массой по 25 кг.

«CMC-700» – сверхвысоковязкая модификация карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), предназначенная для использования в качестве загустителя и понизителя фильтрации любых типов промывочных жидкостей на водной основе.

Белый или слегка кремовый порошок с содержанием активного вещества не менее 54 %.

Термостойкость до 120 °С.

Duotec^TM NS («Дуотэк») – высокоочищенный разветвленный биополимер (ксантановая смола) с высокой молекулярной массой. Даже при небольших концентрациях позволяет увеличить показатели реологических свойств (ПВ, ДНС, CHC1/10), а также удерживающую и транспортирующую способность потока промывочной жидкости. Эффективен во всех типах промывочных жидкостей на водной основе, включая утяжеленные, соленые и соленасыщенные растворы, растворы на основе морской воды, различные жидкости заканчивания. Основной особенностью реагента является уникальный реологический профиль - значительное увеличение вязкости раствора при низких скоростях сдвига и низкая вязкость при высоких скоростях сдвига.

Мелкий кремовый порошок плотностью 1500 кг/м³.

Рекомендуемая концентрация зависит от требуемой вязкости и колеблется в пределах от 0,7 до 6 кг/м³. В пресных безглинистых растворах реагент сохраняет эффективность до 120 °С. Термостабильность может быть увеличена добавлением соли, антиоксиданта, специальных стабилизаторов.

Эффективность снижается при высокой жесткости и щелочности раствора. Реагент подвержен биоразложению, рекомендуется обработка раствора бактерицидом.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Duovis^TM («Дуовиз») – высокоочищенный разветвленный биополимер (ксантановая смола) с высокой молекулярной массой. Имеет тот же внешний вид и назначение, что и реагент «Дуотэк».

Регуляторы щелочности (рН)

Гидроксид калия (KOH) используется в любых промывочных жидкостях на водной основе для регулирования щелочности и как дополнительный источник ионов калия в ингибированных хлоркалиевых растворах. Может использоваться для снижения жесткости и коррозионной активности промывочных жидкостей на основе морской воды. Также нейтрализует негативные последствия поступления в раствор кислых газов (СO₂, H₂S).

Белый сыпучий кристаллический порошок, чешуйки или гранулы плотностью 2050–2100 кг/м³, pH 1 % раствора ~13,5, растворимость > 120 г / 100 мл пресной воды при 30° С.

Рекомендуемая концентрация – 0,7–2,5 кг/м³. Для соленасыщенных растворов и растворов на основе морской воды может потребоваться увеличить концентрацию до 2,5–7кг/м³.

Малоэффективен в растворах и рассолах с высокой жесткостью (хлоркальциевые системы, некоторые типы морской воды).

Исключительно опасен при попадании на кожу и слизистые покровы, в дыхательные пути. Интенсивно реагирует с водой и кислотами. Гигроскопичен. При растворении в воде выделяет тепло. При растворении следует добавлять КОН в воду, а не наоборот. Высококоррозионный материал – любые разливы или россыпи должны устраняться немедленно с использованием слабокислого раствора.

Обычно поставляется в многослойных бумажных или пластиковых мешках массой 25 кг. Также может поставляться в бумажных или пластиковых барабанах или бочонках. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте, вдали от источников огня и воды.

Оксид магния – твердый частично растворимый в воде реагент для контроля и стабилизации щелочности промывочных жидкостей. Рекомендуется для буферизации щелочности безглинистых полимерных растворов, таких как «Фло-Про», в диапазоне рН 8,5–9,5. В отличие от традиционно используемых для регулирования щелочности гидроксида натрия и гидроксида калия, оксид магния обладает гораздо меньшей химической активностью, коррозионностью и опасностью. Благодаря частичной растворимости, оксид магния обладает способностью буферизовать щелочность промывочных жидкостей в диапазоне рН 8,5–10 в зависимости от рецептуры, минерализации раствора и забойной температуры.

Мелкий белый порошок.

Рекомендуемая концентрация – от 2 до 5 кг/м³.

Может вызвать частичную флокуляцию малообработанных глинистых растворов.

Неопасен и нетоксичен.

Поставляется в многослойных влагостойких бумажных мешках массой 25 кг. Рекомендуется хранить в прохладном проветриваемом помещении. Срок хранения не ограничен.

Ингибиторы глинистых пород

Kla-Cure® («Кла-Кью») – органический ингибитор глин и глинистых сланцев на основе смеси полиаминокислот и поверхностно-активных веществ. Принцип действия основан на процессах катионного обмена и адсорбции. Молекулы «Кла-Кью» присоединяются к активным зонам по краям глинистых частиц, эффективно подавляя процесс гидратации и предотвращая их взаимодействие. Поверхностно-активные вещества снижают липкость выбуренного шлама и препятствуют образованию сальников. Реагент можно использовать во всех типах промывочных жидкостей на водной основе.

Полупрозрачная желтая жидкость плотностью 1190 кг/м³, рН 1 % раствора – 5,5–7,5, температура загустевания –17 °C.

Рекомендуемая концентрация – от 11 до 23 кг/м³. Оптимальный уровень рН для обеспечения максимальной эффективности – 8–9.

Термостабилен до 150 °С.

Экологически безопасен.

Поставляется в металлических и пластиковых бочках объемом 208 л. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте. Сохраняет свои свойства при замерзании и последующем оттаивании.

Kla-Gard® («Кла-Гард») – органический ингибитор глин и глинистых сланцев. Подавляет процессы гидратации глинистых пород в любых типах промывочных жидкостей, включая пресные, минерализованные и соленасыщенные растворы. Особенно эффективен в сочетании с 3–5 % хлорида, ацетата или карбоната калия. Рекомендуется в качестве вспомогательного ингибитора в хлоркальциевых системах.

Прозрачная голубая жидкость плотностью 1100 кг/м³, pH 1 % раствора – 6,5–8,5.

В отличие от неорганических ингибиторов глинистых пород, «Кла-Гард» не увеличивает коррозионную активность раствора и практически не оказывает влияния на электропроводимость и результаты электрокаротажа в концентрации вплоть до 17 кг/м³, что позволяет рекомендовать его как универсальный реагент для любых условий.

Рекомендуемая концентрация – от 10 до 20 мг/м³.

Термостабилен до 200 °С.

Не рекомендуется использовать совместно с разжижителями на базе лигнитов, лигносульфонатов, танинов и с катионными полимерами.

Подвержен бактериальному разложению. При использовании в пресных или слабоминерализованных растворах требуется обязательная обработка бактерицидом.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в металлических и пластиковых бочках объемом 208 л. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте. Сохраняет свои свойства при замерзании и последующем оттаивании.

Poly-Plus® («Полиплас») – частично гидролизованный полиакриламид с высокой молекулярной массой, предназначен для ингибирования глин и глинистых сланцев путем инкапсуляции глинистых частиц. Кроме того, реагент может выступать в качестве загустителя, флокулянта, понизителя фильтрации в различных типах промывочных жидкостей на водной основе, включая безглинистые и малоглинистые системы, утяжеленные растворы, растворы на основе морской воды.

Прозрачная жидкость кремового оттенка (в жидкой форме) или кремовый сыпучий порошок (в сухой форме) с легким запахом углеводородов плотностью 1070–1100 кг/м³, рН 1 % раствора 8–9.

Нормальная концентрация «Полиплас» варьирует от 2 до 8 кг/м³. Часто используется в безглинистых растворах в качестве загустителя и ингибитора глин (инкапсулятора), особенно при бурении скважин малого диаметра и отборе керна. Обычный диапазон концентраций реагента в таких растворах составляет 1,5–5 кг/м³.

«Полиплас» химически реагирует с многовалентными катионами (ионы кальция, магния, железа, хрома). При высокой концентрации таких ионов (более 300 мг/л) возможно полное или частичное выпадение полиакриламида в осадок.

При бурении скважин с высоким содержанием сероводорода рекомендуется использовать оксид или карбонат цинка для связывания H₂S. Твердые нерастворимые реагенты предпочтительнее жидких, так как они не реагируют с полиакриламидом.

При первом добавлении реагента наблюдается интенсивная флокуляция и загустевание раствора. По мере увеличения концентрации реагента и полной инкапсуляции активной твердой фазы вязкость раствора постепенно уменьшается до нормальной. Во избежание чрезмерного увеличения вязкости рекомендуется использовать «Полиплас» в промывочных жидкостях, содержащих менее 40 кг/м³ бентонита.

При жесткости раствора более 300 мг/л эффективность реагента значительно снижается.

Оптимальный уровень pH – от 8,5 до 10,5. Высокая щелочность раствора может послужить причиной гидролиза полиакриламида с выделением аммиака.

Предел термостабильности реагента – около 175 °С.

Полимер подвержен гидродинамической деструкции, что снижает вязкость раствора, но не отражается на ингибирующих свойствах реагента.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 22,7 или 25 кг (в сухом виде) или пластиковых бочонках разной емкости (в жидком виде). Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Saltex^TM («Солтэкс») – водорастворимый битуминозный материал. Используется в промывочных жидкостях на водной основе для стабилизации глинистых сланцев. Реагент закупоривает трещины в аргиллитах и глинистых сланцах, предотвращая контакт неустойчивых пород с промывочной жидкостью. Кроме того, «Солтэкс» эффективно подавляет набухание глинистых пород и диспергирование глинистого шлама в растворе.

Черный порошок.

Рекомендуемая концентрация – от 10 до 18 кг/м³. Помимо своих основных функций, реагент помогает улучшить качество фильтрационной корки, снизить коэффициент трения, увеличить эмульгирующую способность раствора.

Термостабилен до 180 °С.

Эффективность реагента снижается в растворах с жесткостью более 400 мг/л и содержанием хлорид-ионов более 20 000 мг/л.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 11,3; 22,7 и 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Shale Chek^TM («Шейл-Чек») – ингибитор активных глин и глинистых сланцев. Предназначен для снижения негативных эффектов, связанных с гидратацией глин, предотвращения образования сальников и зашламования долота. Улучшает реологические и фильтрационные свойства. Активен в любых типах промывочных жидкостей на водной основе.

Темно-коричневый порошок плотностью 1570 кг/м³, рH 1 % раствора – 8,7–9,0.

Рекомендуемая начальная концентрация реагента в растворе – 14,3 кг/м³.

Может вызвать разжижение слабообработанных недиспергированных глинистых растворов, поэтому при вводе реагента может потребоваться дооработка раствора реагентами-загустителями.

Термостабилен до 150 °С.

Неопасен. Нетоксичен.

Поставляется в многослойных бумажных мешках массой 11,3; 22,7 и 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Пеногасители

Defoam-A^TM («Дефоам-А») – универсальный пеногаситель для любых типов промывочных жидкостей на водной основе, включая утяжеленные и соленасыщенные растворы, растворы на основе морской воды и жидкости заканчивания.

Полупрозрачная жидкость.

Реагент весьма эффективен даже при небольших концентрациях – 0,1–0,3 кг/м³.

Испарения спиртовой основы «Дефоам-А» могут вызвать раздражение верхних дыхательных путей при длительном вдыхании.

Defoam-X^TM («Дефоам-Икс») – имеет то же назначение, что и «Дефоам-А», но является более предпочтительным для использования в соленасыщенных растворах и жидкостях заканчивания, в том числе загущенных полимерами.

Белая вязкая жидкость плотностью 910 кг/м³.

Неопасен. Нетоксичен. Поставляется в пластиковых бочонках емкостью 18,9 л. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Поверхностно-активные вещества

Dril-Kleen® («Дрил-Клин») – концентрированная смесь поверхностно-активных веществ для снижения поверхностного натяжения растворов на водной основе и, тем самым, снижения липкости выбуренных глинистых частиц. «Дрил-Клин» совместим с большинством промывочных жидкостей на водной основе, включая пресные, соленасыщенные и утяжеленные растворы, растворы на основе морской воды и т.п.

Прозрачная жидкость плотностью 1100 кг/м³, рН 1 % раствора – 9,3–9,5.

Рекомендуемая концентрация – от 0,5 до 1,5 кг/м³. При интенсивном сальникообразовании концентрацию реагента увеличивают до 1,4–2,8 кг/м³.

При резком введении больших количеств «Дрил-Клин» может наблюдаться значительное пенообразование. При жесткости раствора более 250 мг/л эффективность реагента снижается.

Реагент неопасен и нетоксичен.

Поставляется в пластиковых ведрах объемом 9,5 л или металлических или пластиковых бочках объемом 208 л. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

Смазочные добавки

Dril-FreeTM («Дрил-Фри») – экологически чистая смазывающая добавка на основе модифицированных растительных масел для всех типов промывочных жидкостей на водной основе. Рекомендуется использовать для снижения коэффициента трения при бурении протяженных наклонно-направленных и горизонтальных скважин при значительной репрессии на пласт. Позволяет заметно снизить вероятность возникновения дифференциальных прихватов, избежать сальникообразования и зашламования долота.

Полупрозрачная жидкость плотностью 920 кг/м³. Легко диспергируется в пресной или минерализованной воде.

Рекомендуемая концентрация – 1,5–4 % по объему.

Избегать попадания в глаза и длительного контакта с кожей. Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки) и соблюдать правила личной гигиены.

Поставляется в металлических или пластиковых бочках объемом 208 л.

Lube-100^TM («Люб-100») – диспергируемая в воде смазочная добавка (смесь полигликолей и растительных масел) для всех типов промывочных жидкостей на водной основе. Рекомендуется использовать для снижения сил трения и крутящего момента при бурении наклонно-направленных и горизонтальных скважин (особенно при использовании забойных двигателей или невозможности частого вращения и расхаживания бурильной колонны), скважин малого диаметра, а также для профилактики дифференциальных прихватов.

Полупрозрачная желтая или коричневая жидкость плотностью 980–1040 кг/м³, pH 1 % раствора – 8,75.

Рекомендуемая концентрация – 2–4 %. Не содержит углеводородов, нетоксичен, взрыво- и пожаробезопасен, термостабилен до 230 °С.

Может вызывать увеличение вязкости в пресных малообработанных промывочных жидкостях с высоким содержанием глины, а также образовывать сгустки при жесткости системы по магнию и кальцию выше 800 мг/л и высокой щелочности раствора.

Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки) и соблюдать правила личной гигиены.

Поставляется в металлических и пластиковых бочках объемом 208 л. При замерзании и последующем оттаивании требуется тщательное перемешивание реагента для восстановления его свойств.

Lube-167^TM («Люб-167») – диспергируемая в воде смазочная добавка (смесь пропиленглиголя, производных эфиров пропиленгликоля и соевого масла), совместимая со всеми промывочными жидкостями на водной основе.

Светло-коричневая жидкость плотностью 960 – 1040 кг/м³, pН 1 % раствора – 8,8–9,2.

Рекомендуемая концентрация – от 8,6 до 30 кг/м³.

Может вызывать легкое пенообразование в свежеприготовленном растворе на основе морской воды с ультранизким содержанием твердой фазы.

Неопасен. Нетоксичен. Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки) и соблюдать правила личной гигиены.

Поставляется в металлических или пластиковых бочках объемом 208 л.

Бактерициды

Bacban^TM III («Бакбан-3») – бактерицид, предназначенный для предотвращения бактериального разложения полисахаридов и биополимеров.

Светлые зеленовато-желтые гранулы.

Рекомендуемая концентрация – от 0,08 до 0,026 кг/м³.

Сильный раздражитель – при продолжительном контакте может вызвать раздражение кожи и повреждение слизистых оболочек.

Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки) и соблюдать правила личной гигиены.

Поставляется в пластиковых банках массой 2,8 или 25 кг. Рекомендуется хранить в сухом прохладном месте.

M-I Cide^TM («Эм-Ай Сайд») – жидкий бактерицид, предназначенный для тех же целей, что и «Бакбан-3». Представляет собой ~ 50 %-й водный раствор гидроксиэтилтриазина. Благодаря высокой концентрации активного вещества, значительно эффективнее бактерицидов, выпускаемых в твердой форме.

Прозрачная жидкость плотностью 1000 кг/м³.

При использовании для обработки раствора крахмала достаточная начальная концентрация «Эм-Ай Сайд» составляет около 0,1 кг/м³. При дальнейшей обработке достаточно 0,04– 0,05 кг/м³ реагента. Дообработка раствора в процессе бурения или хранения производится обычно один раз в 5–7 дней.

Не подвержен старению и влиянию температуры.

Сильный раздражитель кожи и слизистых покровов. Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки) и соблюдать правила личной гигиены.

Поставляется в пластиковых бочках (канистрах) объемом 19 л. Рекомендуется хранить в сухом прохладном помещении. Реагент не теряет своих свойств при замораживании и последующем оттаивании.

Ингибиторы коррозии и нейтрализаторы

Sulf-X® («Сульф-Икс») – твердый мелкодисперсный на основе оксида цинка нейтрализатор сероводорода в любых промывочных жидкостях. Нейтрализация сероводорода осуществляется путем реакции оксида цинка с растворенным сероводородом, в результате чего образуется нерастворимый осадок сульфида цинка, удаляемый из раствора с помощью технических средств очистки от шлама.

Мелкий белый порошок.

Для более полного растворения сероводорода в растворе и диссоциации его на сульфид-, бисульфид-ионы рН необходимо поддерживать на уровне не менее 11.

Начальная профилактическая обработка раствора реагентом обычно осуществляется из расчета 3–6 кг/м³. Последующая обработка производится из расчета 2,8 кг/м³ «Сульф-Икс» на каждые 600 мг/л сероводорода, измеренных при помощи прибора Гаррета (максимальная теоретическая поглотительная способность оксида цинка составляет ~ 385 мг cероводорода на 1 г реагента).

Поставляется в многослойных влагостойких бумажных мешках массой 25 кг. Рекомендуется хранить в прохладном проветриваемом помещении. Срок хранения не ограничен.