2.4.2 Методика определения набухания глин

Набухание представляет собой процесс увеличения объёма частиц глины в результате поглощения окружающей жидкости. Основным условием набухания является наличие высокой степени сродства фаз, т.е. близость их полярностей. Природная глина является преимущественно гидрофильной, и поэтому она хорошо набухает в воде, особенно в пресной. В современной буровой технологии находит применение и гидрофобная глина, полученная заменой неорганических обменных катионов на органические специальной обработкой природной глины соединениями типа аминов. Гидрофобные глины хорошо набухают в углеводородных промывочных жидкостях.

При взаимодействии природной глины с водой и поступлении последней в межслоевое, межпакетное пространство развивается расклинивающее давление, которое может достигать огромных значений, и в зависимости от состава, структуры и строения глин и глиносодержащих пород происходит разрыв связей между частицами, сопровождаемый набуханием вплоть до разрушения пород на границе раздела фаз. Отрицательные последствия влияния указанных явлений на эффективность и качество вскрытия пластов рассмотрены нами в обзорной главе.

3 Комплексное улучшение свойств технологических жидкостей для первичного вскрытия продуктивного пласта

3.1 Постановка задачи

Отрицательные последствия воздействия промывочных жидкостей на ФЕС продуктивных пластов связаны с состоянием поверхностей границы раздела фаз «жидкость- горная порода», их полярностью и адсорбционной активностью молекул инфильтратов и пластовых флюидов, характеристиками создаваемых в процессе бурения на репрессии кольматационных экранов, временем воздействия, зоной проникновения в пласт ТЖ, их фильтратов и др. Поэтому успешное решение задачи качественного вскрытия продуктивных пластов может быть достигнуто только комплексным улучшением состава и свойств промывочных жидкостей, согласованным непосредственно с технологией промывки.

Технология промывки скважин при разбуривании различных интервалов разреза, в т.ч. интервала продуктивного пласта, имеет главной целью ускоренное разрушение горных пород, предупреждение возможных осложнений. Вероятность риска возникновения осложнений, как и их тяжесть, в большинстве случаев также зависит от времени бурения. В связи с этим в составе промывочной жидкости должны быть реагенты (или комплекс реагентов), улучшающие буримость горных пород и не допускающие проявления возможных осложнений при соблюдении проектной технологии бурения. Буримость горных пород является интегральным показателем, зависящим от многих факторов, в т.ч. от наличия, концентрации и уровня целевых свойств смазочных добавок. Последние являются основным, хотя и не единственным, средством предупреждения затяжек, сальникообразований и прихватов инструментов в скважинах. Большие возможности ТЖ в улучшении качества вскрытия продуктивных пластов, предупреждении осложнений также связаны с ингибирующими, гидрофобизирующими и коркообразующими свойствами. Перспективными средствами решения задачи улучшения вышеуказанных характеристик ТЖ являются правильный подбор компонентного состава, способные положительно воздействовать на многие физико-химические свойства и технологические показатели. Исследования в подобной постановке задачи, на наш взгляд, правомерны в связи с тем, что сложные по своему существу механизмы регулирования различных свойств промывочных жидкостей во многом подобны и могут управляться одними и теми же средствами комплексного действия.