Качественное приготовление буровых растворов с заданными свойствами

Оглавление:

Функции того или иного бурового раствора, приготовленного согласно определенным правилам, будут определяться конкретными условиями бурения скважин. Свойства, присущие буровому раствору, должны обеспечивать выполнение всех условий. Вместе с тем приготовление буровых растворов не является связанным с выполнением им всех функций в равной степени.

Таблица влияния реагента на свойства бурового раствора

Таблица влияния реагента на свойства бурового раствора.

Чтобы придать заданные свойства раствору, следует осуществить подбор рецептуры состава в соответствии с ними, тщательно отрегулировав порядок выполнения работ. Сохранение на необходимом уровне остальных параметров состава для промывания является очень важным.

Особенности получения заданных свойств буровых растворов

Для получения заданных свойств жидкости подбираются все необходимые компоненты раствора с учетом его состава. Получить дисперсный буровой раствор сложнее всего. Характер взаимодействия компонентов такого раствора определяется степенью дисперсности твердой фазы, которую можно изменять в пределах широкого диапазона. Свойства промывочного бурового раствора, в том числе и реологические, будут при этом изменяться параллельно изменению степени дисперсности.

Схема блока очистки бурового раствора

Схема блока очистки бурового раствора.

Если процесс приготовления промывочного агента включает этап, на котором смешивают дисперсную фазу и дисперсную среду, то подавляющее большинство случаев оканчивается отсутствием обеспечения всех необходимых свойств. Регулируют свойства бурового раствора с помощью специальных средств, что позволяет доводить дисперсионную систему с определенными параметрами до их нормативного значения. В составы при этом могут добавляться активно действующие вещества.

Процесс бурения связан со взаимодействием бурового раствора с породами, которые подвергаются разбуриванию. Вместе с тем состав вступает во взаимодействие с пластовыми водами, на него оказывают большое влияние механические нагрузки. Поэтому все составляющие элементы раствора подвергаются процессу старения, которое связано с ухудшением свойств промывочного агента под влиянием перепада давлений, температур, осадков и атмосферного воздуха.

Частицы раствора теряют прежнюю силу электрического заряда, поэтому состав становится неспособным к выполнению всех необходимых функций. Процесс бурения связан с восстановлением и поддержанием всех необходимых свойств. Поскольку геологический разрез имеет различное чередование пород, то это связано с необходимостью изменять некоторые функции состава. Чтобы не производить замену раствора при бурении, его свойства можно специально регулировать в пределах соответствующих интервалов.

Итак, буровым раствором называют промывочную жидкость, в состав которой входит бетонит и всевозможные добавки полимеров.

Основные этапы системы приготовления бурового раствора

Схема приготовления бурового раствора

Схема приготовления бурового раствора.

Буровой раствор должен быть приготовлен с использованием специальной емкости, которая обладает соответствующей системой циркуляции, находящейся в этой емкости. В ней имеется гидроворонка, используемая для подачи всех необходимых компонентов, главным из которых является бетонит, а также соответствующие полимерные добавки. Необходимо наличие специального насоса, которым осуществляется подача компонентов в инструмент, то есть штанги.

Приготовить раствор можно, последовательно выполняя следующие этапы, которые связаны:

  1. С водоподготовкой, когда pH применяемой воды находится на низком уровне, а сама вода обладает достаточной жесткостью. Для наилучшей "распускаемости" раствора используют мягкую воду, имеющую значение pH > 10. Уменьшению общей жесткости воды и поднятию уровня рН до отметки 10 способствует добавление соды кальцинированной. Для средней обработки потребуется 0,6-1,5 кг на м кубический воды.
  2. С добавлением бетонита, который в требуемом объеме необходимо смешать с водой и интенсивно перемешать за 15-25 мин.
  3. С добавлением полимеров, которые следует добавлять спустя 5-7 минут после того, как будет перемешан бетонит.

Готовность бурового раствора можно проследить, когда пройдет около 15-25 минут после того, как был начат процесс приготовления бетонита, связанный с его перемешиванием. По прошествии определенного промежутка времени данный раствор может стать густым.

Какие функции присущи буровым растворам и из каких материалов их делают

Схема возврата бурового раствора

Схема возврата бурового раствора.

За счет функций, присущих растворам, возможно:

  1. Облегчить процесс, связанный с разрушением горной породы.
  2. Выводить разбуриваемые породы или шлам из скважин.
  3. Охлаждать породоразрушающий инструмент, которым является долото.
  4. Способствовать принципу сохранения состояния устойчивости стенок скважин.
  5. Осуществлять поддержку гидростатического баланса, который должен сохраняться между породой и скважиной.
  6. Предохранять породоразрушающие приспособления в результате приостановки циркуляции под влиянием прихвата, что удерживает элементы выбуриваемых пород, для которых характерно взвешенное состояние.
  7. Предохранить инструмент и оборудование от изменений в результате коррозий и износа.

Приготовлять буровые растворы можно с использованием водной основы. Используют и материал, с помощью которого создают дисперсную фазу, например, глину. Различают несколько ее видов, поскольку она разнообразна по своим характеристикам и химсоставу. Наличие общего элемента любого типа связано с присутствием таких веществ, как глинозем в глине или кремнезем (окиси кремния и алюминия). Сюда должен входить и определенный объем воды.

Какие различаются минералы глинистых пород

Схема простейшего приготовления бурового раствора

Схема простейшего приготовления бурового раствора.

Различают гидрослюду, каолиниты, монтмориллониты, пальгорскиты. В их составе имеется наличие кристалликов-пластинок, то есть мельчайших частиц с плоской формой. Между ними происходит проникновение молекул воды, что связано с распусканием глины.

Натрий кальция не относится к глинистым минералам, но его наличие характерно для слоя частиц глины, который является поверхностным. Для каждой из них характерно наличие отрицательного заряда на поверхности. Катионы натрия с кальцием способны к образованию "облаков", отдаленных от поверхностных слоев глины. Если распускание слоя глины связано с отрицательным зарядом, то это способно обеспечивать глинистым суспензиям состояние устойчивости. Катионы, которые предохраняют глиняные частицы от слипания, называются натриевыми либо кальциевыми.

Уровень наличия коллоидных частиц различен в плане расходования глины, на этом основаны технологии приготовления буровых растворов.

Ее расход при использовании должен сводиться к минимуму, если она является высокодисперсной. Выход глинистого раствора, полученный с использованием глинопорошков (1 тонна), обладает вязкостью от 25 до 30 с. Если используется бентонитовая глина, то в этом случае получается наибольшее количество бурового состава. Глина, относящаяся к солестойкой, является пальгорскитовой.

Другой материал, который используется с целью создания буровых растворов, носит название органо-минеральное сырье или ОМС. Данное вещество добывается из отложений водоемов, то есть органогенных донных веществ из ила. Способ приготовления сапропелевой пасты связан с использованием воды и каустической соды. После этого применяется технология приготовления буровых растворов на основе воды.

Особенности технологии обработки буровых растворов реагентами

Схема оптимизации состава буровых растворов

Схема оптимизации состава буровых растворов.

Насчитывается около шести видов веществ, являющихся реагентами, использование которых характерно для изготовления бурового раствора:

  1. Реагенты-стабилизаторы.
  2. Реагент, который используется для связывания двухвалентных катионов.
  3. Регулятор щелочности.
  4. Смазочная добавка.
  5. Пеногаситель.
  6. Утяжелитель.

Рассмотрим каждое из используемых в буровых растворах веществ подробнее.

  1. Реагенты, выступающие как стабилизаторы, делят на 2 группы. В 1-й находятся вещества-реагенты, понижающие фильтрацию, а во 2-й - раздражители, понижающие вязкость состава. Эффективность реагентов-стабилизаторов основана на его молекулярной массе, которая чем больше, тем наибольший эффект достигается за счет использования реагента.
  2. Ухудшение свойств бурового состава может быть вызвано наличием катионов, находящихся в разбуриваемой породе, которые являются двухвалентными. Цемент - это вещество, которое насыщено таким элементом, как кальций, появляющимся в растворе при разбуривании цементного стакана. Связующим веществом, оказывающим воздействие на ионы кальция, обычно применяется кальцинированная сода, которая является углекислым натрием.
  3. Если происходит возрастание щелочности за счет специального регулятора, то это способствует повышению скорости процесса распускания глины при создании бурового раствора.
  4. Использование смазывающих добавок, уменьшающих силу трения, сопутствует появлению эффекта адсорбции. Использование добавки для смазки, которой является реагент, связано с его сопротивлением при последующем сближении деталей инструмента, испытывающих трение. Чтобы снизить силу трения при бурении, применяются смазочные добавки.
  5. Двухкомпонентный пеногаситель, относящиеся к ПАВ, включающий носитель, имеет высокую адсорбционную способность. С помощью пеногасителя из раствора вытесняется реагент, являющийся пенообразователем. Носителем называется вещество, являющееся органическим растворителем, которому свойственна высокая степень подвижности.

Пеногаситель начинает адсорбироваться при его поступлении на границу раздела фаз, что сопровождается появлением пузырьков и пены. При близком нахождении пены от поверхности раствора происходит ее быстрое разрушение. При ее нахождении внутри жидкости происходит всплывание наиболее крупных пузырей, которые преодолевают прочную структуру.

Таблица соленосных пород

Таблица соленосных пород.

  1. Если жидкость перемешать, пузырьки начинают встречаться на глубине.
  2. Если поверхностная пленка слабая, то противостояние раствора пенообразователю становится невозможным, поэтому происходит дальнейшее сливание пузырьков, которые после своего увеличения всплывают и лопаются.
  3. Если буровой раствор вспенен с использованием пенообразователя, то происходит повышение его структурно-механических характеристик. Вместе с тем начинается ухудшение работы насоса, поэтому важно использование пеногасителя.
  4. Чтобы повысить плотность раствора, применяют утяжелитель, который является порошком тяжелых минералов. Добавление утяжелителей вызывает увеличение содержания твердой фазы, а система раствора не будет обладать прежней подвижностью, то есть будет вязкой.

Чем более высокой плотностью обладает утяжелитель, тем меньшее его количество требуется при его расходе. При этом буровой раствор подвергается более слабому влиянию.

Обычно используют несколько видов бурового раствора, что зависит от разреза, который будет вскрыт. Вид бурового раствора должен быть подобран после проведения исследования пород. Различают пять частей, на которые условно делится соленосная порода:

  1. Надсолевая.
  2. Верхнесоленосная.
  3. Межсолевая.
  4. Нижнесоленосная.
  5. Подсолевая.

Для бурения надсоли используют сапропелевый состав, пресный глинистый, который обработан Лигнополом. Бурить соленосные слои можно с использованием глинистого состава:

  1. Соленосный.
  2. Соленасыщенный.

Если требуется бурение подсолевых и межсолевых продуктивных отложений, то это главным образом можно производить с помощью пресных сапропелевых растворов либо соленасыщенных.

Table of contents:

The functions of a drilling fluid prepared according to certain rules, will be determined by the specific conditions of drilling. The properties inherent in the drilling fluid, should ensure that all the conditions. However, the preparation of drilling fluids is not related to the performance of all functions equally.

Table influence reagent mud properties

Table influence reagent mud properties.

To give the desired properties of the solution, should be carried out the selection of the composition of the formulation in accordance with them, carefully adjusting the order of execution of works. Saving at the appropriate level for the rest of the composition parameters of washing is very important.

Peculiarities of drilling fluids specified properties

To obtain the desired properties of the liquid are chosen all the necessary components of the solution because of its composition. Get disperse mud hardest. The nature of the interaction of the components of the solution is determined by the degree of dispersion of the solid phase, which can be varied within a wide range. The properties of drilling muds, including rheology, will thus vary with the changing degree of dispersion.

Driving mud cleaning unit

Driving mud cleaning unit.

If the washing agent preparation process comprises the step of mixing a dispersed phase and the dispersion medium, the vast majority of cases, to ensure the absence of ends required properties. Adjust mud properties with special means that allows the dispersion to bring the system up with certain parameters of the standard value. The compositions can be added while the active substances.

The process of drilling associated with the interaction of the mud with rocks, which are subject to drilling. However, the composition reacts with the formation water, it greatly influence the mechanical load. Hence all the constituent elements of the solution subjected to the process of aging, which is associated with the deterioration of the properties of the washing agent under the influence of differential pressure, temperature, rainfall and atmospheric air.

The particles lose their former strength solution of an electric charge, so the composition becomes unable to perform all the necessary functions. The process of drilling associated with the restoration and maintenance of all required properties. Since the geological section has a different alternation of rocks, it is connected with the need to change some of the features staff. In order not to replace the solution during drilling, its properties can be specifically controlled within the respective ranges.

So called mud washing liquid, which includes various additives bentonite and polymers.

The main stages of the drilling fluid preparation system

Driving preparation of drilling mud

Driving preparation of drilling mud.

Drilling mud must be prepared using special container which has a corresponding circulation system which is in the container. It has gidrovoronka used to supply all the necessary components, chief among which is the concrete, as well as the corresponding polymer additives. You need a special pump, which feeds the components in the instrument, ie the bar.

Prepare a solution can be sequentially performing the following steps, which are connected:

  1. With water treatment, when the pH of the water used is low and the water itself has sufficient rigidity. For the best "raspuskaemosti" solution using soft water having a value of pH> 10. Reduction of the total hardness of the water and raising the pH level to the level of 10 facilitates the addition of soda ash. For the average processing required 0.6-1.5 kg per cubic meters of water.
  2. With the addition of bentonite, which is necessary to mix the desired amount of water and stir vigorously for 15-25 min.
  3. With the addition of polymers to be added after 5-7 minutes after bentonite is mixed.

Ready mud can be traced when held approximately 15-25 minutes after the cooking process was started bentonite associated with its stirring. After a certain period of time, the solution may become thick.

What features inherent in drilling fluids, and what materials they are made

Scheme return mud

Scheme return mud.

Due to the functions inherent in the solutions, it is possible:

  1. To facilitate the process associated with the destruction of the rock.
  2. Show drilled or rock cuttings from wells.
  3. Cool rock cutting tool, which is a bit.
  4. To promote the principle of the conservation status of the stability of the walls of the wells.
  5. Provide support for the hydrostatic balance that must be maintained between the rock and the wellbore.
  6. Keep cutters adaptations as a result of the suspension of circulation under the influence of sticking that holds elements of rock drilled out, which is characterized by a suspended state.
  7. Secure tools and equipment from changes due to corrosion and wear.

Prepares drilling fluids can be using an aqueous base. Use and material with which create a discontinuous phase, such as clay. There are several types of it, because it is diverse in its characteristics and chemical composition. The presence of any type of common element associated with the presence of substances such as clay or alumina to silica (alumina and silica). This should include, and a certain amount of water.

What are the different minerals of clay rocks

The scheme is simple preparation of drilling mud

The scheme is simple preparation of drilling mud.

There are hydromica, kaolinite, montmorillonite, palgorskity. In their structure there is the presence of crystals-plates, that is, the smallest particles of flat shape. Between them there is the penetration of water molecules, which is associated with the blooming of clay.

Sodium calcium does not belong to clay minerals, but it is characteristic of the presence of particles of layer clay, which is shallow. For each of them characterized by a negative charge on the surface. sodium calcium cations capable of forming a "cloud" remote from the surface layers of the clay. If blooming clay layer due to the negative charge, it is capable of providing state of the clay suspension stability. Cations which protects the particles from clumping clay called sodium or calcium.

The availability of colloidal particles of clay are different in terms of expenditure, based on this technology for preparation of drilling fluids.

Its consumption when using should be kept to a minimum if it is highly dispersed. Yield slurry obtained using gel powder (1 ton), has a viscosity of from 25 to 30 seconds. When using bentonite clay, in this case, it turns out the largest number of drilling composition. Clay related to salt resistance is palgorskitovoy.

Another material that is used to create a drilling fluid is known as organo-mineral raw material or OMC. This substance is extracted from the water deposits, ie biogenic substances from the bottom silt. Sapropel preparation method involves using a paste of water and caustic soda. After this preparation technique used drilling fluids based on water.

Features of technology of processing of drilling fluids reagents

Scheme optimization of drilling fluids

Scheme optimization of drilling fluids.

There are about six types of substances which are reagents, which are characterized by the use for the manufacture of mud:

  1. Reagents stabilizers.
  2. The reagent that is used to bind divalent cations.
  3. Regulator alkalinity.
  4. The lubricant additive.
  5. Defoamer.
  6. Weighting.

Consider each of the drilling fluids used in more substances.

  1. The reagents acting as stabilizers are divided into 2 groups. In the 1 st reactant are substances that lower the filtration, and in the 2 nd - irritants lowering viscosity composition. Efficiency reagents stabilizers based on its molecular weight, which is more, the greatest effect is achieved through the use of the reagent.
  2. Deterioration of the drilling composition may be caused by the presence of cations present in drillable rock which are divalent. Cement - a substance which is saturated with an element such as calcium, appear in the solution when drilling cement glass. Binder having an impact on calcium ions, usually soda ash is used which is sodium carbonate.
  3. If the increase is due to the alkalinity of the special controller, it enhances the reaction rate to create blooming clay mud.
  4. Use lubricating additives which reduce the friction force, accompanied by the emergence of the adsorption effect. The use of additives for lubricants, which is a reagent, due to its resistance to the subsequent rapprochement tool parts undergoing friction. To reduce friction during drilling, lubricant additives are used.
  5. Two-component defoamer related to surfactant comprising a carrier has a high adsorption capacity. Use of antifoam reagent solution is displaced, which foaming agent. The carrier substance is called, is an organic solvent, which is characterized by a high degree of mobility.

Defoamer begins to adsorb when it arrives at the interface, which is accompanied by the appearance of bubbles and foam. At the close of foam from finding the solution surface is its rapid destruction. With its location inside the liquid comes floating largest bubbles, which overcome the solid structure.

Table salt-bearing rocks

Table salt-bearing rocks.

  1. If the liquid is mixed, bubbles begin to occur at depth.
  2. If the surface film is weak, the opposition foaming solution becomes impossible, so there is a further merging of bubbles, which, after its increase in float and burst.
  3. If mud is foamed using a foaming agent, that is an increase in its structural and mechanical characteristics. However, deterioration of the pump starts, so it is important to use a defoamer.
  4. To increase the density of the solution, apply a weighting agent, which is a heavy mineral powder. Adding weighting causes an increase in solids content of the solution and the system will not have the same mobility, then there will be viscous.

The higher density weighting agent has, the smaller the amount required for its consumption. When the drilling fluid is subjected to a weaker effect.

Typically use several types of mud, depending on the section to be opened. Type of drilling fluid must be selected after a study of rocks. There are five parts, which is divided salt-rock:

  1. Post-salt.
  2. Verhnesolenosnaya.
  3. Intersalt.
  4. Nizhnesolenosnaya.
  5. Subsalt.

For drilling nadsoli use sapropel composition, fresh clay, which is processed Lignopolom. Boring can be salt-bearing strata with clay composition:

  1. Saliferous.
  2. Salt-saturated.

If you want to pre-salt drilling and intersalt productive deposits, it can be done mainly using fresh or salt-saturated solutions of sapropel.

Зміст:

Функції того чи іншого бурового розчину, приготованого згідно з визначеними правилами, будуть визначатися конкретними умовами буріння свердловин. Властивості, притаманні бурового розчину, повинні забезпечувати виконання всіх умов. Разом з тим приготування бурових розчинів не є пов'язаною з виконанням нею всіх функцій в рівній мірі.

Таблиця впливу реагенту на властивості бурового розчину

Таблиця впливу реагенту на властивості бурового розчину.

Щоб надати задані властивості розчину, слід здійснити підбір рецептури складу відповідно до них, ретельно відрегулювати порядок виконання робіт. Збереження на необхідному рівні інших параметрів складу для промивання є дуже важливим.

Особливості отримання заданих властивостей бурових розчинів

Для отримання заданих властивостей рідини підбираються всі необхідні компоненти розчину з урахуванням його складу. Отримати дисперсний буровий розчин найскладніше. Характер взаємодії компонентів такого розчину визначається ступенем дисперсності твердої фази, яку можна змінювати в межах широкого діапазону. Властивості промивного бурового розчину, в тому числі і реологічні, будуть при цьому змінюватися паралельно зміни ступеня дисперсності.

Схема блоку очищення бурового розчину

Схема блоку очищення бурового розчину.

Якщо процес приготування промивного агента включає етап, на якому змішують дисперсную фазу і дисперсне середовище, то переважна більшість випадків закінчується відсутністю забезпечення всіх необхідних властивостей. Регулюють властивості бурового розчину за допомогою спеціальних засобів, що дозволяє доводити дисперсионную систему з певними параметрами до їх нормативного значення. У склади при цьому можуть додаватися активно діючі речовини.

Процес буріння пов'язаний із взаємодією бурового розчину з породами, які піддаються Розбурювання. Разом з тим склад вступає у взаємодію з пластовими водами, на нього впливають механічні навантаження. Тому всі складові елементи розчину піддаються процесу старіння, яке пов'язане з погіршенням властивостей промивного агента під впливом перепаду тисків, температур, опадів і атмосферного повітря.

Частинки розчину втрачають колишню силу електричного заряду, тому склад стає нездатним до виконання всіх необхідних функцій. Процес буріння пов'язаний з відновленням і підтримкою всіх необхідних властивостей. Оскільки геологічний розріз має різне чергування порід, то це пов'язано з необхідністю змінювати деякі функції складу. Щоб не робити заміну розчину при бурінні, його властивості можна спеціально регулювати в межах відповідних інтервалів.

Отже, буровим розчином називають промивну рідину, до складу якої входить бетоніт і всілякі добавки полімерів.

Основні етапи системи приготування бурового розчину

Схема приготування бурового розчину

Схема приготування бурового розчину.

Буровий розчин повинен бути приготований з використанням спеціальної ємності, яка володіє відповідною системою циркуляції, що знаходиться в цій ємності. У ній є гідроворонка, використовувана для подачі всіх необхідних компонентів, головним з яких є бетоніт, а також відповідні полімерні добавки. Необхідна наявність спеціального насоса, яким здійснюється подача компонентів в інструмент, тобто штанги.

Приготувати розчин можна, послідовно виконуючи наступні етапи, які пов'язані:

  1. З водопідготовкою, коли pH застосовуваної води знаходиться на низькому рівні, а сама вода має достатню твердість. Для кращої "распускаемость" розчину використовують м'яку воду, що має значення pH> 10. Зменшенню загальної жорсткості води і підняття рівня рН до позначки 10 сприяє додавання соди кальцинованої. Для середньої обробки потрібно 0,6-1,5 кг на м кубічний води.
  2. З додаванням бетоніта, який в необхідному обсязі необхідно змішати з водою і інтенсивно перемішати за 15-25 хв.
  3. З додаванням полімерів, які слід додавати через 5-7 хвилин після того, як буде перемішаний бетоніт.

Готовність бурового розчину можна простежити, коли пройде близько 15-25 хвилин після того, як було розпочато процес приготування бетоніта, пов'язаний з його перемішуванням. Після певного проміжку часу даний розчин може стати густим.

Які функції притаманні бурових розчинів і з яких матеріалів їх роблять

Схема повернення бурового розчину

Схема повернення бурового розчину.

За рахунок функцій, властивих розчинів, можливо:

  1. Полегшити процес, пов'язаний з руйнуванням гірської породи.
  2. Виводити разбуріваемая породи або шлам з свердловин.
  3. Охолоджувати породоразрушающий інструмент, яким є долото.
  4. Сприяти принципом збереження стану стійкості стінок свердловин.
  5. Здійснювати підтримку гідростатичного балансу, який повинен зберігатися між породою і свердловиною.
  6. Оберігати породоразрушающие пристосування в результаті припинення циркуляції під впливом прихвата, що утримує елементи вибурюють порід, для яких характерне зважений стан.
  7. Оберегти інструмент і обладнання від змін в результаті корозії і зносу.

Готувати бурові розчини можна з використанням водної основи. Використовують і матеріал, з допомогою якого створюють дисперсную фазу, наприклад, глину. Розрізняють декілька її видів, оскільки вона різноманітна за своїми характеристиками і хімскладу. Наявність загального елемента будь-якого типу пов'язано з присутністю таких речовин, як глинозем в глині або кремнезем (окису кремнію і алюмінію). Сюди має входити і певний обсяг води.

Які розрізняються мінерали глинистих порід

Схема найпростішого приготування бурового розчину

Схема найпростішого приготування бурового розчину.

Розрізняють гідрослюда, каолініти, монтморіллоніти, пальгорскіти. У їх складі є наявність кристаликів-пластинок, тобто найдрібніших частинок з плоскою формою. Між ними відбувається проникнення молекул води, що пов'язано з розпусканням глини.

Натрій кальцію не відноситься до глинистих мінералів, але його наявність характерно для шару частинок глини, який є поверхневим. Для кожної з них характерна наявність негативного заряду на поверхні. Катіони натрію з кальцієм здатні до утворення "хмар", віддалених від поверхневих шарів глини. Якщо розпускання шару глини пов'язане з негативним зарядом, то це здатне забезпечувати глинистих суспензій стан стійкості. Катіони, які оберігають глиняні частки від злипання, називаються натрієвими або кальцієвими.

Рівень наявності колоїдних часток різний в плані витрачання глини, на цьому засновані технології приготування бурових розчинів.

Її витрата при використанні повинен зводитися до мінімуму, якщо вона є високодисперсною. Вихід глинистого розчину, отриманий з використанням глинопорошків (1 тонна), володіє в'язкістю від 25 до 30 с. Якщо використовується бентонітова глина, то в цьому випадку виходить найбільша кількість бурового складу. Глина, що відноситься до солестійким, є пальгорскітовой.

Інший матеріал, який використовується з метою створення бурових розчинів, носить назву органо-мінеральну сировину або ОМС. Дана речовина добувається з відкладень водойм, тобто органогенних донних речовин з мулу. Спосіб приготування сапропелевих пасти пов'язаний з використанням води і каустичної соди. Після цього застосовується технологія приготування бурових розчинів на основі води.

Особливості технології обробки бурових розчинів реагентами

Схема оптимізації складу бурових розчинів

Схема оптимізації складу бурових розчинів.

Налічується близько шести видів речовин, які є реагентами, використання яких характерно для виготовлення бурового розчину:

  1. Реагенти-стабілізатори.
  2. Реагент, який використовується для зв'язування двовалентних катіонів.
  3. Регулятор лужності.
  4. Мастильна добавка.
  5. Піногасник.
  6. Утяжелитель.

Розглянемо кожне з використовуваних в бурових розчинах речовин докладніше.

  1. Реагенти, що виступають як стабілізатори, ділять на 2 групи. У 1-й знаходяться речовини-реагенти, що знижують фільтрацію, а у 2-й - подразники, що знижують в'язкість складу. Ефективність реагентів-стабілізаторів заснована на його молекулярну масу, яка чим більше, тим найбільший ефект досягається за рахунок використання реагенту.
  2. Погіршення властивостей бурового складу може бути викликано наявністю катіонів, що знаходяться в розбурюється породі, які є двовалентними. Цемент - це речовина, яка насичена таким елементом, як кальцій, які з'являтимуться в розчині при розбурюванні цементного склянки. Сполучною речовиною, що робить вплив на іони кальцію, зазвичай застосовується кальцинована сода, яка є вуглекислим натрієм.
  3. Якщо відбувається зростання лужності за рахунок спеціального регулятора, то це сприяє підвищенню швидкості процесу розпускання глини при створенні бурового розчину.
  4. Використання змащувальних добавок, що зменшують силу тертя, супроводжує появи ефекту адсорбції. Використання добавки для змащення, якої є реагент, пов'язане з його опором при подальшому зближенні деталей інструменту, що зазнають тертя. Щоб знизити силу тертя при бурінні, застосовуються мастильні добавки.
  5. Двокомпонентний піногасник, що відносяться до ПАР, що включає носій, має високу адсорбційну здатність. За допомогою пеногасителя з розчину витісняється реагент, який є піноутворювачем. Носієм називається речовина, що є органічним розчинником, яким властивий високий ступінь рухливості.

Піногасник починає адсорбироваться при його надходженні на кордон розділу фаз, що супроводжується появою пухирців і піни. При близькому знаходженні піни від поверхні розчину відбувається її швидке руйнування. При її знаходженні всередині рідини відбувається спливання найбільших бульбашок, які долають міцну структуру.

Таблиця соленосних порід

Таблиця соленосних порід.

  1. Якщо рідина перемішати, бульбашки починають зустрічатися на глибині.
  2. Якщо поверхнева плівка слабка, то протистояння розчину піноутворювача стає неможливим, тому відбувається подальше зливання бульбашок, які після свого збільшення спливають і лопаються.
  3. Якщо буровий розчин спіне з використанням піноутворювача, то відбувається підвищення його структурно-механічних характеристик. Разом з тим починається погіршення роботи насоса, тому важливо використання пеногасителя.
  4. Щоб підвищити щільність розчину, застосовують утяжелитель, який є порошком важких мінералів. Додавання обважнювачів викликає збільшення вмісту твердої фази, а система розчину не володітиме колишньої рухливістю, тобто буде в'язкою.

Чим більш високою щільністю володіє утяжелитель, тим меншу його кількість потрібно при його витраті. При цьому буровий розчин піддається слабшому впливу.

Зазвичай використовують кілька видів бурового розчину, що залежить від розрізу, який буде розкритий. Вид бурового розчину повинен бути підібраний після проведення дослідження порід. Розрізняють п'ять частин, на які умовно поділяється соленосна порода:

  1. Надсолевого.
  2. Верхнесоленосная.
  3. Межсолевая.
  4. Ніжнесоленосная.
  5. Подсолевом.

Для буріння надсолі використовують сапропелевий склад, прісний глинистий, який оброблений Лігнополом. Бурити соленосних шари можна з використанням глинистого складу:

  1. Соленосних.
  2. Соленасиченого.

Якщо потрібно буріння подсолевих і межсолевих продуктивних відкладень, то це головним чином можна проводити за допомогою прісних сапропелевих розчинів або соленасиченого.


» » » Качественное приготовление буровых растворов с заданными свойствами