Зависимость объема фильтрата от температуры

Повышение температуры может привести к увеличению объема фильтрата по нескольким причинам. С ростом темпера­туры вязкость фильтрата снижается, в результате его объем увеличивается в соответствии с уравнением (9). В табл. 1 приведены вязкости воды и 6 %-ного солевого раствора в оп­ределенном диапазоне температур, а на рис. 3 показана за­висимость вязкости воды от температуры. Совершенно, ясно, что температура может оказывать существенное влияние на объем фильтрата вследствие изменений его вязкости.

Таблица1

Вязкости воды и 6%-ного раствора хлорида натрия при различных температурах

Температура, °с	Вязкость, мПа-с		Температура, °С	Вязкость, мПа-с
	воды	солевого раствора		воды	солевого раствора
0	1,792		40	0,656	0,733
10	1,308	—	60	0,469	0,531
20,2	1,000	1,100	80	0,356	0,408
30	0,801	0,888	100	0,284	—

Рис..3. Вязкость воды при раз­личных температурах: 1 — критическая температура воды, 374 ⁰С; 2 — успешные лабораторные испытания раствора; 3 — испытания высококачественного бурового рас­твора; 4 — испытания при нормальной выдержке

Напри­мер, при температуре 100 °С объем фильтрата должен быть в (1/0,284)^0,5, или в 1,88 раза больше, чем при температуре 20 °С.

Изменения в температуре могут повлиять также на объем фильтрата из-за нарушения электрохимического равновесия, которое определяет степень флокуляции и агрегации и, следо­вательно, проницаемости фильтрационной корки. В результате этого объем фильтрата обычно бывает больше, чем дают рас­четы по уравнению (9). Например, изучая шесть различных буровых растворов, Бик установил, что для трех растворов фильтрационные потери при 70 °С на 8—58 % превышают оценки по уравнению (9) при изменении вязкости раствора в результате нагрева с 21 до 70 °С. Соответственно возрастала и проницаемость глинистых корок, причем максимальное увели­чение было более чем двукратным (с 2,2 до 4,5 нм²). Фильтра­ционные потери для трех других буровых растворов отличались от прогнозных на ±5 %,а проницаемость глинистых корок оста­валась практически неизменной. В результате более всесторон­них исследований Шремп и Джонсон пришли к заключению, что невозможно надежно прогнозировать фильтрационные по­тери при высоких температурах на основании данных их изме­рения при низких температурах. Поэтому каждый буровой рас­твор необходимо испытывать при интересующих температурах в высокотемпературном фильтр-прессе.

Кроме того, высокие температуры могут вызывать химиче­ское разложение одного или нескольких компонентов бурового раствора. Многие органические понизители фильтрации начи­нают сильно разрушаться при температурах около 100 °С, при­чем скорость разложения возрастает с дальнейшим повыше­нием температуры, если не удается обеспечить необходимое поддержание фильтрационных свойств.