3. Технология буровых растворов с низким содержанием твердой фазы.

Буровые растворы с низким содержанием твердой фазы объединяют малоглинистые и безглинистые системы с небольшим количеством кол­лоидного материала. В настоящее время к ним относят полимерные бу­ровые растворы, растворы с органической (высоленной) фазой, мицеллярные буровые растворы.

3.1. Технология полимерных буровых растворов.

Полимерные буровые растворы относятся к сильно гидрофилизированным системам, по своим физико-химическим свойствам приближающим­ся к свойствам водных растворов линейных и слаборазветвленых поли­меров. Класс полимерных растворов включает в себя малоглинистые и безглинистые системы, содержащие в качестве полимерных флокулянтов акриловые (ПАА, гипан, метас и другие), полисахаридные (биополиме­ры, эфиры целлюлозы) реагенты и реагенты на основе синтетических смол.

Полимерные флокулянты в таких системах (кроме растворов, в ко­торых отсутствует твердая фаза) выполняют двойную функцию: учас­твуют в структурообразовании и флокулируют частицы выбуренной поро­ды. Любой полимерный раствор может быть переведен в ингибирующий добавками неорганических солей (хлориды калия, натрия, аммония, гипс, диаммонийфосфат, жидкое стекло), может содержать профилакти­ческие добавки, коагулянты для усиления флокулирующих свойств поли­мерных реагентов. Малоглинистые полимерные растворы легко утяжеляются любым материалом в товарном виде. Однако, применение таких систем требует повышения культуры глинохозяйства (средства тонкой очистки бурового раствора, квалификация буровой бригады и тому по­добное).

В малоглинистых буровых растворах содержание коллоидного ком­понента выбирается из условия формирования структуры, способной удерживать выбуренную породу и утяжелитель, но при этом не затруд­нять осаждение флокул в системе очистки. Как правило, СНС за 1 ми­нуту составляет 0,5-2,5 Па и содержание коллоидной фазы - 1-3%.

В безглинистых системах роль структурообразователя выполняют высокодисперсные карбонатные порошки (например, химически осажден­ный мел), конденсированная органическая фаза (гельгумат, высолен­ные акрилаты). Гелеобразование может быть достигнуто обработкой раствора полимерного флокулянта гидролизущимися веществами (соеди­нения хрома, железа, алюминия), образующими поперечные связи в мак­ромолекулах.

Содержание полимерного флокулянта выбирается, как правило, на основании флокуляционных исследований с учетом того, чтобы основ­ная часть реагента расходовалась на получение полимер-глинистой структуры, а оставшаяся - на флокуляцию выбуренной породы.

В таблице 10 представлен ряд рецептур полимерных растворов и рекомендуемая область их применения.

Таблица 10.

Составы полимерных буровых растворов.

Компонентный состав бурового раствора, кг/м3	Область применения
1. Акриловый полимер – 0,1-10 + вода	Устойчивые породы
2. Акриловый полимер – 0,1-4 + глинопорошок – 10-40 + вода	Относительно устойчивые породы
3. Раствор 2 + органический стабилизатор (КМЦ и другие) – 1-3 + ингибитор – 10-30	Неустойчивые глинистые породы
4. Раствор 3 + коагулянт (соли алюминия или железа) – 0,1-1	Неустойчивые глинистые породы при интенсивной наработке
5. ОЭЦ – 1-4 + КМЦ – 1-3 + глинопорошок – 20-30 + хлорид кальция – 5-15 + неионогенный ПАВ	Вскрытие продуктивного пласта
6. Акриловый полимер – 1-4 + глинопорошок – 10-40 + жидкое стекло – 10-50 + НТФ – 0,05-1	Неустойчивые глины и аргиллиты
7. ПАА (М-14, метас) – 2-4 + глинопорошок – 20-30 + ГКЖ-10(11) – 1-2 + вода	Неустойчивые глинистые породы. Продуктивный пласт.
8. Биополимер – 0,1-1 + хлорид хрома – 0,1-0,3 + вода	Устойчивые породы.
9. Раствор 8 + КМЦ – 1,5-2 + хлорид калия – 10-30 + вода	Неустойчивые породы. Продуктивный пласт.
10. ПАА – 1-5 + сульфат алюминия – 10-50 + жидкое стекло – 10-30 + вода	Соленосные отложения. Продуктивные пласты.
11. Раствор 10 + мел – 20-100	Продуктивный пласт
12. Акриловый полимер – 0,5-3 + хромпик – 01-1 + вода + стабилизатор (при необходимости)	Относительно устойчивые горные породы
13. ПАА или ОЭЦ – 1-4 + хлоркалийсодержащие материалы – 50-250 + КССБ – 10-70 + КМЦ – 5-10 + вода	Неустойчивые глинисто-мергилистые породы. Продуктивный пласт.
14. Акриловые полимеры – 1-10 + УЩР – 10-30 + хлориды (сульфаты) алюминия (железа, магния) – 20-40 + стабилизатор	Неустойчивые глинистые породы

Технология полимерных буровых растворов подробно рассматри­вается в соответствующем учебном пособии [9].