Химические реагенты для буровых растворов - Бизнес-мудрость

Химические реагенты для буровых растворов

Основным средством регулирования свойств буровых растворов (T500 — вязкость бурового раствора, Ф30 — величина фильтрации, ρб.р — плотность бурового раствора, СНС — статическое напряжение сдвигаи др)является химическая обработка их с помощью различных реагентов. Кроме того, в процессе бурения появляется необходнмость придать растворам смазочную и эмульгирующую способность, уменьшить коррозионное и пенообразующее действие и т.д. Выбранные буровые растворы должны обрабатываться по-возможности доступными и дешевыми реагентами.

Ниже приводятся сведения о назначении и оптимальных добавках основных химических реагентов для бурового раствора, используемых для обработки буровых растворов.

Понизители водоотдачи

Стабилизируют дисперсную систему, снижают проницаемость фильтрационной корки и в зависимости от состава могут влиять на реологические свойства бурового раствора. К ним относятся:

  • углещелочной реагент (УЩР) жидкий или порошкообразный (УЩР). Кроме снижения Ф30 оказывает общее улучшающее действие на растворы различных типов и назначений. Оптимальная добавка (ОД): 15÷20% жидкого и до 5% порошкообразного;
  • торфощелочной (ТЩР). Аналогичен УЩР, но менее активен как понизитель водоотдачи. ОД — до 4%;
  • конденсированная сульфит-спиртовая барда (КССБ). Растворы, обработанные КССБ образуют тонкие плотные фильтрационные корки. ОД-3110% жидкой, 1÷5% сухой;
  • крахмал (модифицированный крахмал МК — 1). Эффективно снижает водоотдачу. ОД — 0,5+3% (в переводе на сухое вещество);
  • карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Снижает водоотдачу растворов различной  минерализации, в т.ч ингибированных. ОД — 1,8÷2,5%;
  • полиакриламид (ПАА) — гидролизованный (ГПАА): PC — 2 — снижает водоотдачу неминерализованных буровых растворов. ОД — 0,2÷0,5%; РС — 4 — для высокоминерализованных растворов и растворов на основе выбуренных пород. ОД — 0,2÷0,5%;
  • гипан (и его аналоги К — 4 и К — 9). Снижает водоотдачу пресных и  среднеминерализованных вод. ОД   0,5÷0,75% (при Т≤100°С);
  • метас (и реагент М-14) то же, что и гипан. ОД — 0,2+1% для пресных растворов; 2-2,5% — соленасыщенных;
  • лакрис — 20. Снижает водоотдачу пресных и насыщенных NaCI растворов при Т≤260-280°С. ОД — 0,1÷0,3%, а для соленасыщенных 1÷2%.

Понизители вязкости (разжижители)

Создают мощные гидратные оболочки на частицах твердой фазы, блокируют их активные участки.

Значительная часть реагентов снижает водоотдачу и влияет на качество фильтрационной корки.

К ним относятся:

  • сульфит-спиртовая барда (ССБ). ОД — 1÷3% в пресных растворах, 5÷6% в среднеминерализованных;
  • окзил. Разжижает растворы, загустевшие от действия выбуренных глинистых пород; особенно эффективен в растворах, содержащих глины, гипсы и ангидриты. ОД — 0,2÷0,5% и 1,5÷2% для поддержания низких
    значений водоотдачи.
  • феррохромлигносульфонат (ФХЛС). Разжижает растворы, загустевшие от действия глины, солей и температуры, снижает водоотдачу среднеминерализованных растворов. ОД — 2÷3% для первичной обработки раствора.

Ингибиторы гидратации глин и глинистых пород

Ингибируют гидратацию глин и глинистых пород используются для повышения вязкости и прочности структуры раствора при борьбе с поглощениями. К ним относятся:

  • силикат натрия или калия (жидкое стекло) Na;SiOi. ОД — 4÷5% (может доходить до 10%);
  • сульфат кальция CaSО4-2H2О (гипс). Для получения гипсовых ингибированных растворов. ОД — до 2%;
  • хлористый натрий NaCl. Для приготовления соленасыщенных растворов и при бурении в многолетнемерзлых породах. ОД-до 15%;
  • хлористый калий КCl. Для приготовления калиевых растворов, эффективных при бурении в неустойчивых породах глинистого комплекса. ОД — до 7%;
  • хлористый кальций. Для приготовления ингибированных хлоркальциевых растворов. ОД — 1,8÷2%;
  • минерализатор МИН-1. Ингибитор растворов при бурении в обваливающихся терригенных породах. ОД — в виде насыщенного раствора 35%-ной концентрации;
  • сернокислый алюминий Al2(SO4)3. Для приготовления алюминатных ингибированных растворов. ОД — до 3%;
  • сернокислое железо Fe2(SО4)3 Сильный ингибитор, для приготовления ферросульфатных ингибированных растворов. ОД-до 1÷1,5%.