Промывочные жидкости и растворы - Улучшенные глинистые растворы

Улучшенные глинистые растворы

 

Если в геологоразведочных организациях для приготовления растворов используются низкокачественные глины, глинистые растворы улучшают. Для этого используются реагенты обшеулучшающего действия, главным образом кальцинированная сода, углещелочной и торфощелочной реагенты. Кальциниро­ванная сода способствует процессу полной пептизации коллоид­ной фракции, что выражается в повышении структурно-механи­ческих свойств раствора и некотором снижении показателя фильтрации. УЩР и ТЩР стабилизируют глинистый раствор, что приводит к значительному снижению показателя фильтра­ции и ухудшению реологических свойств. Обычно кальциниро­ванную соду вводят одновременно с глиной, добиваясь тем са­мым более полного извлечения активной составляющей твер­дой фазы, а УЩР и ТЩР — после размешивания.

Концентрация реагентов зависит от качества воды и глины. Добавки Na2СО3 обычно не превышают 0,5%, содержание УЩР и ТЩР может доходить до 20%. В результате использования общеулучшающих реагентов глинистые растворы, даже из низ­кокачественных каолиновых глин, могут иметь плотность 1,15— 1,18 г/см3, условную вязкость 22—25 с, водоотдачу до 20 см3, стабильность до 0,02 г/см3. Улучшенные глинистые растворы при необходимости могут подвергаться дальнейшей обработке реа­гентами. Однако необходимо учитывать совместимость реаген­тов.

 

Ингибированные глинистые растворы

 

Ингибированные растворы применяются при бурении неус­тойчивых, самодиспергирующихся пород (глин, глинистых слан­цев, аргиллитов, алевролитов). Цель ингибирования — сниже­ние гидрофильности твердой фазы и способности ее к пептиза­ции. При ингибировании возрастает глиноемкость растворов. Ингибирование осуществляют путем строго дозируемой коагу­ляции, при которой структурообразование должно быть приостановлено на определенном уровне,  а  пептизации и размокание сильно ограничены.

Ингибированные глинистые растворы обладают ингибирующим эффектом по отношению к разбуриваемым породам, что выражается в крепящим эффекте и повышении вследствие это­го устойчивости стенок скважины. Техника ингибирования за­ключается в многокомпонентной обработке путем введения за­щитных коллоидов, коагулирующих агентов, регуляторов рН, понизителей вязкости.

Химическая основа крепящего действия ингибированных растворов определяется главным образом способностью ионов ингибирующих электролитов вступать во взаимодействие с по­родами глинистого комплекса, вызывать их коагуляцию, ион­ный и неионный обмен, образовывать новые вещества и струк­туры, более стабильные к агрессивным воздействиям дисперси­онной среды и пластовых вод. В результате повышается связ­ность и снижается набухаемость пород. Как правило, процесс этот носит объемный характер. Ингибированные растворы обыч­но получают название по наименованию основного ингибирующего компонента.

Крепящий эффект и повышение глиноемкости ингибирован­ных растворов усиливается по мере добавок ингибирующего реагента, однако это приводит к росту коагуляционных процес­сов в самом растворе, увеличивается показатель фильтрации, возрастает или понижается вязкость, теряется агрегативная устойчивость. Для стабилизации таких растворов используют реагенты с высокой защитной способностью — КССБ, КМЦ, ок-зил, ФХЛС, а также реагенты-понизители вязкости. Иногда удается ограничиться одним реагентом, который выполняет роль и стабилизатора, и разжижителя. Чаще всего это лигносульфонаты. В результате образуется многокомпонентная система, устойчивость и эффективность которой обусловлены определен­ным соотношением компонентов. В процессе бурения свойства такого раствора могут изменяться, так как происходит взаимо­действие с горными породами и пластовыми водами, что, в свою очередь, может потребовать добавок того или иного реа­гента.