Скорость растворения галита в циркулирующих растворах

Буровой раствор	Скорость потока, м/с	Скорость растворения галита, м/с107
Глинистый раствор	0 0,50 1,01 1,33	2,3 47 93 147
Стабилизированный соленасыщенный раствор	0 0,50 1,01 1,30	0,9 16 30 39
Высококонцентрированный инвертный эмульсионный раствор	0 0,50 1,01 1,33	0,1 2,3 4,6 6,4

Таким образом, все экспериментальные исследования показывают:

1)высокую эффективность буровых растворов на нефтяной основе, но в силу ряда отрицательных качеств, в первую очередь, высокой токсичности нефти и низкой механической скорости бурения (в 1,7-2,5 раза ниже, чем при бурении с соленасыщенными растворами) эти растворы не нашли широкого применения;

2) насыщать буровые растворы наиболее целесообразно той жe солью, что и перебуриваемая горная порода;

3) наиболее универсальными для насыщения раствора являются соли магния (бишофит, караллит, хлористый магний). Они могут применяться как при бурении солей одновалентных, так и солей двухвалентных металлов. Добавки этих солей (10-15%) в растворы солей одновалентных металлов NaCl (KC1) понижают их растворяющую способность при бурении галита (сильвина).

Однако несмотря на высокую эффективность растворов на нефтяной основе их в силу ряда недостатков применяют очень редко.

13.7. Силикатные растворы

Малосиликатный раствор В.Д. Городнов предлагает использовать и для бурения соленосных отложений. Приготовленный по его рецепту раствор (3% бентонита, 26% поваренной соли, 5 % жидкого стекла, 0.9 % КМЦ-700) с использованием черногорского глинопорошка, показал высокую условную вязкость (60 с) и высокую водоотдачу (17 см³ / 30 мин), поэтому автором работы была проведена корректировка рецептуры - КМЦ-700 увеличено до 1,2%, содержание жидкого стекла понижено до 3 % (табл.13.9).

Достоинством этих растворов является возможность их использования не только при бурении солей одновалентных, но и солей двухвалентных металлов: бишофита, карналлита.

В результате взаимодействия жидкого стекла с ионами двухваленых металлов (Са, Мg) на стенках скважины образуется труднорастворимая пленка, предотвращающая растворение горной породы [18].

В этом случае раствор, по мнению В.Д. Городнова, поваренной солью насыщать не рекомендуется, а для нейтрализации ионов Са²⁺, Мg²⁺, поступающих в раствор, следует добавлять в зависимости от их содержания в буровом растворе: на 1 % CaCI₂ - 3,7% Na₂SiO₃ , на 1% MgCI₂ – 4,3% Na₂SiO₃.

Однако повышение содержания жидкого стекла и рекомендуемых добавок, ведет к сильному загущению раствора, поэтому автором (для нейтрализации агрессивного влияния кальция и магния на вязкость раствора) предложено использовать сульфат или карбонат натрия (табл.13.10), которые активно взаимодействуют с ионами, образуя нерастворимые соли:

Ca²⁺+Na₂CO₃CaCO₃+2Na⁺

Таблица 13.9

Зависимость малосиликатного раствора с использованием черногорского глинопорошка от концентрации КМЦ-700 и Na₂SiO₃

Состав, %				Свойства
Черногорский глинопорошок	КМЦ-700	Na2SiO	NaCl	, кг/м3	Т, с	1/10, Па	В, см3/30м
3 3 3 3	0,9 0,9 1,2 1,5	5 3 3 3	26 26 26 26	1200 1200 1200 1200	60 20 26 28	2,3/3,6 3,2/6,4 5,0/9,6 2,0/6,0	17 14 11 6

В результате обработки силикатных растворов сульфатами и карбонатами натрия удалось значительно понизить вязкость и водоотдачу раствора (табл.13.10)

Таблица 13.10