- •7 Тема: «Типы буровых растворов и условия их применения»
- •7.4.6.2 Известковые растворы
- •7.1 Гомогенные буровые растворы на водной основе
- •7.1.1 Техническая вода
- •7.1.2 Водные растворы полимеров
- •7.1.2.1 Полимерные буровые растворы на основе синтетических полимеров
- •7.1.2.2 Полимерные буровые растворы на основе
- •7.1.3 Водные растворы пав
- •7.1.4 Солевые буровые растворы
- •7.2 Гомогенные углеводородные растворы
- •6.3 Гомогенные газообразные очистные агенты
- •7.4 Гетерогенные водные растворы с твердой дисперсной
- •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 [2]
- •7.4.5 Полимерные недиспергирующие буровые растворы
- •7.4.6 Гетерогенные ингибирующие буровые растворы на водной основе
- •7.4.6.1 Алюминатные растворы [2]
- •7.4.6.2 Известковые растворы [2]
- •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
- •7.4.6.7 Калиевые буровые растворы
- •7.4.6.8 Растворы, обработанные солями трехвалентных металлов
- •7.4.6.9 Силикатные растворы
- •7.4.6.10 Гидрофобизирующие растворы [2]
- •7.5 Соленасыщенные 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 углеводородной основе (руо)
- •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
- •7.6.5 Высококонцентрированный инвертный эмульсионный раствор [2]
- •7.6.6 Термостойкий инвертно-эмульсионный раствор (тиэр)
- •7.6.7 Термостойкая инвертная эмульсия на основе эк-1
7.4.6.8 Растворы, обработанные солями трехвалентных металлов
С увеличением валентности обменных катионов снижаются гидратация и набухаемость глинистых сланцев, повышается их устойчивость.
Ионы алюминия, хрома и железа адсорбируются на глинистых минералах более прочными связями, чем другие обменные катионы, при этом общая обменная емкость глинистых минералов снижается. Однако все названные выше катионы существуют только в кислой среде (рН < 4). При повышении щелочности соли алюминия, хрома и железа переходят в нерастворимые в воде гидроксиды соответствующих металлов.
Буровые растворы имеют рН = 7, поэтому добавляемые в раствор соли переходят в гидроксиды, а при высоких значениях рН - в растворимые соединения, в которых трехвалентные металлы находятся в виде анионов.
Алюминизированный раствор содержит в качестве ингибирующей добавки соли алюминия, переходящие в растворе в гидроксид алюминия. Термостойкость раствора достигает 200 °С и выше.
Для приготовления раствора используют высококоллоидальную и комовую глины, сернокислый или хлористый алюминий, гидроксид натрия. В качестве разжижителя применяют модифицированные хромлигносульфонаты (окзил, ОССБ и др.). Снижение фильтрации достигается вводом полимерного реагента — КМЦ, метаса, М-14, гипана и др.
На приготовление 1 м3 раствора требуется (в кг): глины 60—150; соли алюминия 3 — 5; КМЦ (или метас, М-14, гипан) 3-5; NaOH 1-3; хромпика 0,5-1; воды 970-935; окзила 10-30; утяжелителя — до получения раствора требуемой плотности.
Оптимальные значения рН бурового раствора, обработанного солями алюминия, находятся в пределах 8,5 — 9,5.
Алюмокалиевый раствор содержит в качестве ингибирующей добавки алюмокалиевые квасцы, гидроксид калия и бихромат натрия; рН таких растворов поддерживается близким к нейтральному. Ингибирующее действие этого раствора выше, чем алюминизированного. Он может использоваться и для разбуривания увлажненных глинистых отложений. Раствор готовят аналогично алюминизированному.
На приготовление 1 м3 раствора требуется (в кг): глины 60-150; KA1(SO4)2 3-5; КОН 1-3, К2Сr2О7 0,3-0,5; воду 960-920; окзила 20-30; метаса (или М-14) 3-5; утяжелителя — до получения раствора требуемой плотности.
7.4.6.9 Силикатные растворы
Силикатные растворы содержат в качестве ингибирующей добавки силикат натрия. Они применяются для повышения устойчивости ствола скважины при разбуривании осыпающихся пород. Принцип упрочнения сланцев основан на легком проникновении жидкого стекла в трещины и поры стенок скважины, быстром выделении геля кремниевой кислоты, цементирующей поверхность ствола.
Растворы не пригодны при разбуривании мощных отложений гипсов и ангидритов.
Силикатный раствор готовят из предварительно гидратированного в пресной воде глинопорошка, в который вводят УЩР, КМЦ, силикат натрия.
Для приготовления 1 м3 силикатного раствора требуется (в кг): глины 80-100; воды 935-900; УЩР 30-50; Na2Si03 20-40; КМЦ (или М-14) 5-10; утяжелителя -.до получения раствора требуемой плотности.
Показатели раствора: плотность 1050-2000 кг/м3 УВ= 20-40 с; Ф=4-8 см3/30 мин; СНС1 = 9-45 дПа, рН = 8,5-9,5. Оптимальное значение рН, при котором раствор считается термостойким, находится в пределах 8,5-9,5. Повышение структурно-механических характеристик достигается вводом пасты, приготовленной из бентонитового глинопорошка с добавкой УЩР.