7 Тема: «Типы буровых растворов и условия их применения»

вопросы для изучения:

7.1 Гомогенные буровые растворы на водной основе

7.1.1 Техническая вода

7.1.2 Полимерные буровые растворы

7.1.2.1 Полимерные буровые растворы на основе синтетических полимеров

7.1.2.2 Полимерные буровые растворы на основе полисахаридов

7.1.3 Водные растворы ПАВ

7.1.4 Солевые буровые растворы

7.2 Гомогенные углеводородные растворы

7.3 Гомогенные газообразные очистные агенты

7.4 Гетерогенные водные растворы с твердой дисперсной фазой

7.4.1 Нестабилизированные глинистые суспензии и суспензии из выбуренных пород

7.4.2 Гуматные растворы

7.4.3 Лигносульфонатные растворы

7.4.4 Хромлигносульфонатные растворы

7.4.5 Полимерные недиспергирующие буровые растворы

7.4.6 Гетерогенные ингибирующие буровые растворы на водной основе

7.4.6.1 Алюминатные растворы

7.4.6.2 Известковые растворы

7.4.6.3 Безглинистые солестойские растворы (БСК)[2]

7.4.6.4 Кальциевые растворы

7.4.6.5 Гипсоизвестковый раствор

7.4.6.6 Хлоркальциевые растворы

7.4.6.8 Растворы, обработанные солями трехвалентных металлов

7.4.6.9 Силикатные растворы

7.4.6.10 Гидрофобизирующие растворы

7.5 Соленасыщенные буровые растворы

7.5.1 Необработанный глинистый соленасыщенный раствор

7.5.2 Стабилизированный соленасыщенный раствор

7.5.3 Раствор на основе гидрогеля магния [2]

7.6 Растворы на нефтяной основе

7.6.1 Известково-битумный раствор

7.6.2 Инвертные эмульсионные растворы (ИЭР)

7.6.3 Буровой раствор на углеводородной основе ИКИНВЕРТ

7.6.4 Термостойкий раствор на углеводородной основе ИКИНВЕРТ-Т

7.6.5 Высококонцентрированный инвертный эмульсионный раствор

7.6.6 Термостойкий инвертно-эмульсионный раствор (ТИЭР)

7.6.7 Термостойкая инвертная эмульсия на основе ЭК-1

7.1 Гомогенные буровые растворы на водной основе

7.1.1 Техническая вода

Техническая вода является наиболее доступным и дешевым очистным агентом, в связи с чем, достаточно широко используется при бурении устойчивых пород в случае отсутствия флюидопроявлений.

Кроме того, техническая вода служит основой, т. е. дисперсионной средой, для получения буровых растворов на водной основе.

Качество техническая воды для целей бурения принято характеризовать жесткостью, степенью и составом минерализации.

По степени минерализации, оцениваемой количеством растворенных солей в 1 литре воды, природные воды делятся на 4 группы:

- пресные – до 1 г/л;

- солоноватые – 1…10 г/л;

- соленые – 10…50 г/л;

- рассолы > 50 г/л.

С точки зрения использования технической воды в качестве самостоятельного очистного агента наиболее важным показателем её качества является состав минерализации.

Состав минерализации определяет коррозионную агрессивность воды по отношению к металлу и тампонажному (цементному) камню, проявляющуюся в разрушении металла и растворении компонентов цементного камня.

Для приготовления качественных буровых растворов целесообразно использовать воду с общей жесткостью (Ca²⁺ + Mg²⁺) не более 3 - 4 мг×экв/л.

Для смягчения жесткой воды ее обрабатывают NaOH, Na₂CO₃ и Na₃PO₄×10H₂O.

Степень минерализации воды оказывает существенное влияние на эффективность действия (расход) химических реагентов и степень гидратации глин.

Кроме своей доступности и дешевизны вода, как очистной агент, обладает целым рядом и других преимуществ: малой вязкостью (1 мПа×с при t = 20,5 ºС); низкой плотностью (1000 кг/м³); высокой охлаждающей способностью.

Совокупность этих свойств воды обеспечивает эффективную работу породоразрушающего инструмента (высокую механическую скорость бурения и проходку на долото), гидравлических забойных двигателей и буровых насосов.

Однако вода в перерывах между циркуляциями не удерживает шлам в скважине во взвешенном состоянии, вызывает интенсивную гидратацию, набухание и диспергирование глинистых пород. Поэтому применение воды как эффективного бурового раствора допустимо лишь при бурении сравнительно неглубоких скважин в твердых неглинистых породах карбонатно-песчаного комплекса, а также в гипсах и водоносных горизонтах.

Проникновение воды в продуктивный пласты резко снижает их нефтеотдачу вследствие создания водяного барьера и образования устойчивых водонефтяных эмульсий, препятствующих притоку нефти в скважину, что серьезно затрудняет освоение и ввод скважин в эксплуатацию.

Кроме того, вода замерзает при отрицательной температуре, что так же ограничивает область ее применения.