Промывочные жидкости и растворы - Глинистые растворы с добавками веществ специального назначения

Глинистые растворы с добавками веществ специального назначения

 

 

В глинистые растворы вводят вещества, придающие им спе­цифические технологические свойства. В качестве исходных мо­гут служить как необработанные, так и обработанные химиче­скими реагентами глинистые растворы. Получение таких раст­воров сводится, как правило, к добавке соответствующего ве­щества в процессе циркуляции глинистого раствора в скважине. В некоторых случаях введение реагента определенного функцио­нального назначения требует добавки реагентов, сохраняющих остальные свойства исходного раствора.

Следует указать, что деление растворов в соответствии с назначением той или иной добавки условно, так как большин­ство таких добавок имеет многофункциональное, комплексное действие.

Растворы с улучшенными смазочными свойствами получают при добавке до 5% нефти, до 1% графита, 0,2% полиакриламида или гипана, 0,15% К-4, 0,2% кремнийорганических жидко­стей, а также при комбинации этих веществ. Кроме того, ши­роко     применяются  поверхностно-активные антифрикционные добавки и их комбинации в суммарном количестве от 0,5 до 2%. Наиболее активны смад-1, окисленные жирные кислоты, сульфонолы, сульфатное мыло, талловое масло, эмульсолы. Так как эти добавки представляют собой эмульгаторы, растворы со временем переходят в эмульсионные с высокой степенью дис­персности масляной фазы. Однако эмульсионными глинистыми растворами их не называют.

Эти же растворы имеют пониженные гидравлические сопро­тивления вследствие пластифицирующих свойств большинства из перечисленных добавок, понижают твердость горных пород при бурении, сохраняют проницаемость продуктивных горизон­тов. Следует также иметь в виду, что концентрация добавок в процессе бурения постоянно понижается; это приводит к сни­жению соответствующего эффекта.

Необходимость введения в глинистые растворы ингибиторов коррозии обусловлена окисляющим действием промывочной среды па буровое оборудование и инструмент. В первую оче­редь это растворы, содержащие поливалентные соли, а также воздух. Для легкосплавных бурильных труб наиболее эффек­тивна добавка 2—3% смад-1, 5% жидкого стекла, 0,5% кар­боната кальция, 1% графита, гексаметафосфата и 0,3% триполифосфата натрия, а также 0,2% специального ингибитора. Для стальных труб используют до 2% водорастворимых сульфонатов; 1% смеси гудронов; 0,3% ДС-РАС; 0,1% специальных ингибиторов ИКБ-4; 0,2% И-I-Д и др.

Глинистые растворы с добавками, снижающими температу­ру замерзания, содержат большое количество солей, главным образом NaCl и КСl (до 10—15%). Такие растворы готовят на рассолах и для стабилизации предварительно обрабатывают КССБ (до 10—12%), полимерами (до 1—2%) окзилом (до 3%), крахмалом (до 4%) или их комбинациями.

Реже глинистые растворы используются для бурения в соленосных породах. В таких случаях их готовят па рассолах со­ответствующих солей, которые и являются функциональными добавками.

В качестве добавок, придающих раствору термоустойчи­вость, применяются хроматы, бихроматы, фенолы эстонских сланцев (ФЭС), которые вводят в количестве 0,1—0,2%. Одна­ко добавки хроматов увеличивают водоотдачу, а основная зада­ча получения термостабильных растворов заключается в со­хранении минимальной водоотдачи в условиях повышенных за­бойных температур. Поэтому в качестве термостабилизирующих добавок применяются чаще реагенты-стабилизаторы: Na-карбоксилметилцеллюлоза, КМЦ-600 и производные КМЦ (карбо-фен, карбамин, карбаминол), концентрация которых может дохо­дить до 2,5—3%. Добавки КМЦ и ее производных используют­ся также для получения термоустойчивых глинистых растворов. В этом случае вещества-структурообразователи выступают в качестве добавок специального назначения.