Наполнители промывочных жидкостей

Это инертные закупоривающие материалы, предназначенные для предупреждения или снижения интенсивности поглощения промывочной жидкости в пористых и трещиноватых породах. В качестве наполнителей применяются:

целлофан – в виде измельченных (0,25-12 мм) частиц;

кожа-«горох» - отходы кожевенного производства; «горох» должен полностью проходить через сито с размерами ячеек 8х8 мм;

кордное волокно – крученые нити из хлопкобумажного или искусственного волокна с мелкоизмельченной резиной; длина нити 3-20 мм, содержание частиц резины при размере 2-7 мм не более 45 %;

слюда-чешуйка – дробленые отходы слюдяных фабрик; размер чешуек должен обеспечивать остаток на сите 7х7 мм не менее 60 %;

керамзит – искусственный пористый материал, размер частиц 0,5-25 мм;

резиновая крошка – отходы производства резинотехнических изделий размером до 25 мм.

Оптимальные добавки наполнителей (в раствор вязкости 25-60 с по СПВ-5):

Наполнители	Добавки по массе раствора, %
Целлофан ……………………………………	1,0-3,0
Кожа-«горох» …………………………………	0,5-0,7
Кордное волокно……………………………..	0,2-5,0
Слюда-чешуйка ……………………………..	2,0-7,0
Керамзит (размер до 5 мм)………………..	0,5-5,0
Резиновая крошка (размер до 8 мм) …….	0,5-5,0

Наполнители могут применяться в смеси друг с другом, при этом общее количество не должно превышать оптимальных количеств, приведенных выше. При закачке тампонов и установке мостов наполнители могут применяться в бóльших количествах.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Эти вещества снижают поверхностное натяжение на жидкой или твердой поверхности раздела сред. Даже малые добавки ПАВ – резко изменяют условия молекулярного взаимодействия. ПАВ разделяются на следующие группы;

неионогенные ПАВ – УФЭ-8, ОП-7, ОП-10, ОП-20, ОП-45, этамид НТ/60, сульфамид ОЭ-10, КС-59 (полностью растворим в воде);

анионактивные ПАВ – моющие средства (типа «Новость»), сульфонат, сульфонол, НП-1, азолят, ДС-РАС (полностью растворимы в воде);

катионактивные ПАВ – катамин-А, катапин-А, карбозалин-С, арквад, амин С.

При бурении ПАВ применяются для следующих целей:

понижение твердости пород (ОП-10, УФЭ-8);

повышение смазочных свойств буровых растворов (практически все виды ПАВ);

повышение термостойкости буровых растворов;

эмульгирование нефти в растворах (все неионогенные ПАВ);

аэрирование буровых растворов (анионактивные ПАВ).

Количество ПАВ и эффективность их в тех или иных условиях, для тех или иных целей обычно определяют экспериментальным путем.

Пеногасители

Реагент-пеногаситель и его концентрацию выбирают опытным путем в зависимости от свойств промывочной жидкости и реагента-пенообразователя. Наиболее распространенные пеногасители, применяемые на бурении, следующие.

Десятипроцентная суспензия резины (РС) или полиэтилена (ПЭС) в соляровом масле или керосине представляет собой эффективный пеногаситель хлоркальциевых и других минерализованных растворов. Добавка 0,1-0,2 % РС (в пересчете на резину) обеспечивает дегазацию растворов, обработанных 2 % КССБ. ПЭС эффективнее РС примерно в 1,5 раза. РС и ПЭС предотвращают пенообразование в растворах, образованных ССБ, КССБ и другими ПАВ.

Соапсток – пастообразное маслянистое вещество, отходы рафинированных растительных масел (хлопкового, подсолнечного, касторового). Наиболее применим хлопковый соапсток в виде 10 %-ного водного раствора (смесь с водой без подогрева). При обработке растворов добавляется 0,3-0,5 % от объема ССБ или КССБ. Применяется для пеногашения как в пресных, так и в минерализованных растворах, обработанных ССБ и другими ПАВ.

Карболинеум – темно-коричневая жидкость плотностью 0,97 г/см³ с рН=1,3-4,0, обладающая резким запахом (отходы лесохимической промышленности). Может применяться при температуре до 150 ⁰С. Оптимальные добавки в раствор, обработанный ССБ или ПАВ, 0,5-1 % от объема жидкости.

Реагенты на основе стеарина (СК, СС) – растворы технического стеарина (1,5-2 %) в керосине (СК) или дизельном топливе (СС). Характеризуется высокой эффективностью, большой стойкостью (до 6-7 сут) и низким расходом (3-8 л на 1 м³ раствора).

Соли

Применяются для искусственной минерализации растворов при бурении соляных отложений и минерализованных пород, а также для приготовления растворов в зимнее время, при бурении в многолетнемерзлых породах.

Хлористый натрий NaCl (поваренная каменная соль, галит) применяется обычно в виде технической соли (серого или светло-серого цвета); плотность 2,16 г/см³; предельная растворимость при 25⁰С 26,43 % (по массе). Растворы помимо указанного выше назначения применяются также для вскрытия неустойчивых глинистых пород. Соль совместно с ССБ обеспечивает снижение вязкости и водоотдачи, с УЩР – повышение вязкости и СНС. Температура замерзания водных растворов NaCl приведена в табл. .

Хлористый калий KCl (сильвин) – белый порошок плотностью 1,99 г/см³; предельная растворимость в воде при 20 ⁰С 34,3 % (по массе). Содержание KCl в водных растворах в зависимости от их плотности:

Плотность раствора, г/см3	Содержание KCl, г/л (кг/м3)
1,031	52
1,098	165
1,162	279
1,221	390
1,296	420

Используется для насыщения растворов для предупреждения осложнений при разбуривании соляных толщ и пород, содержащих KCl.