- •1.3 Буровые промывочные и тампонажные растворы
- •Понятия о дисперсных системах, степени дисперсности. Виды дисперсных систем.
- •Классификация дисперсных систем по степени дисперсности
- •2. Характеристика агрегативной и седиментационной (кинетической) устойчивости буровых растворов.
- •3. Характеристика броуновского движения и диффузии в буровых растворах.
- •Броуновское движение
- •Диффузия
- •Осмос и осмотическое давление
- •4. Механизм гидратации частиц глины в воде, характеристика гидратной оболочки.
- •5. Характеристика гидрофильных и гидрофобных поверхностей. Виды и особенности гидрофильных и гидрофобных промывочных жидкостей.
- •6. Механизм коагуляции промывочных жидкостей, виды коагуляции.
- •7. Образование структуры в промывочных жидкостях. Количественная оценка прочности структуры.
- •Виды структур
- •8. Понятие о процессе пептизации, химические реагенты-пептизаторы.
- •9. Основные химические процессы при производстве портландцемента.
- •10. Основные функции промывочных жидкостей. Применение глинопорошков.
- •11. Классификация промывочных жидкостей по составу дисперсионной среды и дисперсной фазы.
- •12. Характеристика глин как материала, применяемого для приготовления буровых растворов.
- •13. Понятие о плотности бурового раствора и её расчёт, приборы для замера плотности.
- •14. Параметры, характеризующие реологические свойства бурового раствора, приборы для их определения.
- •15. Фильтрационные свойства бурового раствора, виды фильтрации и их характеристика. Прибор для определения фильтрации.
- •16. Характеристика воды как вида промывочной жидкости, пресные глинистые растворы.
- •Лигносульфонатные растворы
- •Хромлигносульфонатные растворы
- •17. Естественные буровые растворы и их характеристика.
- •18. Характеристика минерализованных глинистых растворов и область их применения.
- •Соленасыщенные растворы
- •Необработанный глинистый соленасыщенный раствор
- •Стабилизированный соленасыщенный раствор
- •19. Известковые глинистые растворы и их назначение.
- •Известковые растворы с высоким рН
- •Известковый раствор с низким рН
- •Гипсоизвестковый раствор
- •20. Характеристика хлоркальциевого раствора и его применение.
- •Кальциевые растворы
- •21. Характеристика калиевых растворов и их использование.
- •Калиевые растворы
- •Хлоркалиевые растворы
- •Калиево-гипсовый раствор
- •22. Безглинистые промывочные жидкости и область их применения.
- •Раствор на основе гидрогеля магния
- •23. Аэрированные промывочные жидкости, их преимущества и недостатки.
- •24. Буровые растворы на нефтяной основе, условия их применения.
- •Известково-битумный раствор (ибр)
- •25. Газообразные промывочные агенты, условия их применения.
- •29. Регулирование плотности буровых растворов, характеристика утяжелителей.
- •30. Методы приготовления промывочных жидкостей и применяемое оборудование.
- •31. Характеристика реагентов пеногасителей, область их применения.
- •32. Характеристика смазочных добавок, цель и эффективность их использования.
- •33. Очистка бурового раствора на виброситах, их устройство и принцип действия.
- •34. Очистка бурового раствора в гидроциклонных установках их устройство и принцип работы.
- •35. Методы и устройства для дегазации промывочной жидкости.
- •39. Адгезионные свойства фильтрационных корок буровых растворов.
- •40. Приготовление бурового раствора с помощью мешалок эжекторного типа.
- •41. Технологическая схема циркуляционной системы буровой.
16. Характеристика воды как вида промывочной жидкости, пресные глинистые растворы.
Применение технической и морской воды в качестве бурового раствора связано в этом случае с наличием благоприятных для процесса бурения свойств. В результате использования технической и морской воды вместо глинистого раствора проходка на долото повышается на 15-20%, а механическая скорость проходки – на 25-40%.
Однако
вода как буровой раствор имеет недостатки:
в перерывах между циркуляциями она не
удерживает шлам в скважине во взвешенном
состоянии, глинистые отложения набухают,
разупрочняются, снижается устойчивость
ствола скважины. Поэтому применение
воды как эффективного бурового раствора
допустимо лишь при бурении сравнительно
неглубоких скважин твердых неглинистых
породах карбонатно – песчаного комплекса,
а также в гипсах и других отложениях.
Фильтрация воды в продуктивные пласты резко снижает их нефтеотдачу вследствие создания водяного барьера, образование устойчивых водонефтяных эмульсий, набухания содержащихся в пласте глинистых минералов, препятствующих притоку нефти в скважину, что серьезно затрудняет освоение и ввод скважин в эксплуатацию.
Лигносульфонатные растворы
Лигносульфонатные растворы – буровые глинистые растворы, стабилизированные лигносульфонатными реагентами (иногда в сочетании с УЩР).
Используются при разбуривании глинистых отложений, гипсов, ангидритов и карбонатных пород. Главной функцией лигносульфонатных реагентов является понижение вязкости, основанное на сочетании стабилизирующего и ингибирующего эффектов. Ингибирующее действие кальциевой ССБ в пресных растворах мягче, чем действие извести. Раствор термостоек до 130оС.
При бурении в глинистых разрезах наиболее эффективно разжижается раствор при комбинированных обработках ССБ и УЩР.
В зависимости от качества исходной глины на приготовление 1м3 лигносульфонатного раствора требуется (в кг): глины 80-200, ССБ 30-40, УЩР 10-20, Na OH 5-10, пеногасителя 5-10, воды 940-900, утяжелителя – до получения раствора необходимой плотности.
Указанные пределы компонентного состава обеспечивают получение растворов с показателями: плотность 1,06-2,2 г/см3, условная вязкость 18-40с, показатель фильтрации 5-10 см3/30 мин, СНС1 = 6÷45 дПа, СНС10 =12÷90 дПа, рН = 8÷10.
Хромлигносульфонатные растворы
Хромлигносульфонатные растворы – буровые глинистые растворы, стабилизированные хромлигносульфонатными (феррохромлигносульфонатными) реагентами (окзил, ФХЛС, КССБ-4) или указанными реагентами в сочетании с полимерами (КМЦ, М-14, метас, гипан). Эти растворы предназначены для разбуривания глинистых и аргиллитоподобных пород при высоких забойных температурах. Они отличаются более высокой по сравнению с гуматными и лигносульфонатными растворами устойчивостью к заглущающему действию глин и более высокой термостойкостью (1800 С).
Наибольший разжижающий эффект достигается при рН бурового раствора 9-10.
На приготовление 1 м3 раствора на основе только хромлигносульфонатных реагентов (в пересчете на сухое вещество) необходимо (в кг): глины 80-200, окзила (или ФХЛС) 10-20, КССБ-4 40-30, NaОН 2-3, Na2Cr2O7 (K2Cr2O7 пегасителя 3-5, воды 900-940, утяжелителя – до получения требуемой плотности.
Показатели раствора: плотность 1,06-2,2 г/см3, условная вязкость 18-40 с, показатель фильтрации 4-10 см3/30 мин, СНС1 = 6-45 дПа, СНС10 = 10-90 дПа, рН = 9-10.
Для приготовления 1 м3 хромлигносульфонатного раствора, в состав которого входят полимерные реагенты, в пересчете на сухие вещества необходимо (в кг): глины – 40-100, NaOH 3-5, полимерного реагента (КМЦ, М-14, метас и др.) 3 -5, окзила 30-50, хроматов 0,5 – 1, воды 925-965, утяжелителя – до получения раствора необходимой плотности.
Показатели раствора: плотность – 1,03-2,2 г/см3, условная вязкость 25-60 с, показатель фильтрации 3-6 см3/30 мин, СНС1 = 18-60 дПа, рН = 8-9.
В качестве основы для хромлигносульфонатного раствора могут быть использованы глинистая суспензия, приготовленная из предварительно гидратированной и диспергированной глины, или ранее применявшийся раствор.
В хромлигносульфонатный, как и в лигносульфонатный, можно перевести любой пресный раствор. Регулирование показателей хромлигносульфонатного раствора аналогично лигносульфонатному. Показатель фильтрации регулируется добавками полимерного реагента (0,5 – 1 кг реагента на 1 м3 бурового раствора).
