Бурение скважин на воду

Реагенты для глинистых растворов, реагенты понижающие водоотдачу, реагенты повышающие вязкость раствора. Промывка скважины.   Периодическую промывку скважин начали применять со второй половины... далее
Алмазные долота предназначены для бурения геологоразве­дочных и взрывных скважин сплошным забоем. Проходка геолого­разведочных скважин сплошным забоем осуществляется в тех случаях, когда назначение... далее
В комплект породоразрушающего инструмента при разве­дочном бурении скважин алмазным способом входят алмазные корон­ки и расширители. Алмазная коронка при бурении выполняет роль породоразру­шающего... далее
Обсадные трубы применяются для закрепления неустойчивых стенок скважины, восстановления циркуляции промывочной жидкости и разъединения пластов горных пород. Свинченные с помощью резьбовых соединений... далее
Все буровые установки имеют однотипное, но разное по своим характеристикам буровое и энергетическое оборудование. Буровое оборудование (механизмы) подразделяется на оборудование для спуска и... далее

Поиск по Бурению-про ↓

Связь ↓

По всем вопросам пишите в обратную связь
BURENIE-PRO.RU » Оборудование » Реагенты для глинистых растворов.

Реагенты для глинистых растворов.

Реагенты для глинистых растворов, реагенты понижающие водоотдачу, реагенты повышающие вязкость раствора. Промывка скважины.

Промывка скважины. Реагенты для глинистого раствора.

Периодическую промывку скважин начали применять со второй половины XIX столетия, т. е. с того времени, когда широкое распространение получил ударный способ бурения и было обнаружено, что наилучшая очистка забоя от выбуренной породы достигается при доливании в скважину небольшого количества воды.

Изобретение вращательного способа бурения привело к необходимости непрерывной промывки скважины во время ее бурения. Вода была первой промывочной жидкостью и при вращательном бурении.

Развитие технологии бурения показало, что при разбуривании глин и глинистых отложений образующийся в скважине глинистый раствор значительно облегчает процесс выноса породы и проходки скважины. Поэтому стали не только сохранять глинистый раствор, образовавшийся в скважине, но и искусственно приготовлять его на поверхности.

При вращательном бурении промывочная жидкость должна выполнять следующие функции:

1) очищать забой скважины от выбуренной породы, вынося ее на поверхность;
2) создавать противодавление на стенки скважины для предотвращения обвалов породы и проникновения в скважину пластовых флюидов – газа, нефти и воды из разбуриваемых пластов;
3) охлаждать долото, турбобур, электробур и бурильную колонну;
4) смазывать все трущиеся детали долота, турбобура, уменьшать трение бурильной колонны о стенки скважины;
5) передавать энергию турбобуру (при турбинном способе бурения);
6) удерживать выбуренные частицы горной породы во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции;
7) обеспечивать глинизацию стенок скважины для повышения их устойчивости.

Первым пяти требованиям удовлетворяет как вода, так и глинистый раствор, однако две последние очень важные функции выполняют только глинистые растворы, которые и получили наиболее широкое применение в буровой практике.

Промывка скважины

Очень часто приготовить глинистый раствор с нужными параметрами без применения химических реагентов не удается.

В настоящее время применяется большое количество химических реагентов. Несмотря на это, все реагенты можно разделить на две группы в зависимости от характера их действия на растворы.

К первой группе относятся реагенты, понижающие водоотдачу растворов, ко второй – реагенты, при добавлении которых повышаются структурно-механические свойства растворов (вязкость, статическое напряжение сдвига).

Кроме воды и глинистого раствора, в особых условиях бурения (в продуктивных горизонтах, в набухающих сланцевых отложениях, при отборе керна) применяются другие промывочные жидкости:

  • глинисто-известковые растворы,
  • растворы на углеводородной (нефть, дизтопливо) основе,
  • эмульсионные растворы,
  • аэрированные растворы,
  • воздух, газ.

Кратко рассмотрим наиболее распространенные реагенты каждой группы.

1. Реагенты – понизители водоотдачи. Из этих реагентов наиболее широко применяются углещелочной реагент, сульфит-спиртовая барда и карбоксиметилцеллюлоза.

Углещелочный реагент

Углещелочной реагент получают из бурого угля и каустической соды (NaOH). В результате реакции образуются натровые соли гумино-вых кислот – гуматы натрия, являющиеся вместе с избытками каустической соды основными активными веществами реагента.

Избыток каустической соды приводит к расщеплению (пептизации) глинистых частиц. Всегда имеющаяся в глинистом растворе физически связанная вода расходуется на обволакивание вновь образовавшихся частиц и утолщение существующих гидратных оболочек, что приводит к уменьшению водоотдачи. Одновременно с этим на поверхностях глинистых частиц адсорбируются гуматы натрия, что приводит к интенсивному утолщению гидратных оболочек. В результате этого способность к слипанию глинистых частиц резко падает, статическое напряжение сдвига уменьшается. Поэтому глинистые растворы, чрезмерно обработанные углещелочным реагентом, в связи с высокой дисперсностью глинистых частиц являются вязкими, но бесструктурными.

Таким образом, при обработке раствора углещелочным реагентом следует очень внимательно следить за показателями вязкости и статического напряжения сдвига. Уменьшение статического напряжения сдвига ниже 10 мг/см2 за 1 мин сигнализирует о необходимости прекращения химической обработки этим реагентом и принятия мер по улучшению свойств раствора. В этих целях вязкость уменьшается путем добавления воды, что приводит к росту водоотдачи, а восстановление структурно-механических свойств осуществляется введением в раствор высококачественного свежеприготовленного глинистого раствора. Вторичная обработка раствора в целях снижения водоотдачи может быть начата после доведения статического напряжения сдвига до 20–30 мг/см2 за 1 мин.

Сульфит-спиртовая барда

Сульфит-спиртовая барда является отходом целлюлозной промышленности. Содержащиеся в сульфит-спиртовой барде лигносульфоновые кислоты и их соли хорошо снижают водоотдачу глинистых растворов, подвергшихся воздействию минерализованных пластовых вод.

Активность сульфит-спиртовой барды как понизителя водоотдачи пропорциональна количеству ее в растворе. Расход реагента обычно велик и достигает 50% от объема обрабатываемого раствора. Действие ее на глинистые растворы, не содержащие минерализованных вод, менее эффективно.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)

Карбоксиметилцеллюлоза(КМЦ) предназначена для обработки сильно минерализованных глинистых растворов, однако с успехом применяется и для снижения водоотдачи глинистых растворов, не содержащих солей. Карбоксиметилцеллюлоза представляет собой натровую соль целлюлозно-гликолевой кислоты и получается при переработке древесины. Чем больше степень минерализации раствора, тем больше следует добавлять реагента. Первичная обработка раствора обычно производится 10%-ным, а вторичная – 3–4 %-ным раствором реагента.

Карбоксиметилцеллюлоза является универсальным реагентом, который активно улучшает почти все параметры глинистого раствора.

2. Реагенты, повышающие структурно-механические свойства растворов. Наибольшее распространение из реагентов этой группы получили жидкое стекло, поваренная соль и гашеная известь.

Жидкое стеклоЖидкое стекло

Жидкое стекло Si03 позволяет изменять вязкость и статическое напряжение сдвига в довольно широких пределах. Если требуется незначительно увеличить статическое напряжение сдвига, то жидкого стекла нужно добавить не более 0,75% к объему глинистого раствора. При добавлении к глинистому раствору 2,5–3% жидкого стекла можно получить высоковязкий раствор с большим статическим напряжением сдвига, пригодный для борьбы с поглощениями.

 

Повареная соль - реагент для глинистого раствора

Поваренная соль обеспечивает значительное повышение статического напряжения сдвига растворов, пересыщенных углещелочным реагентом.

 

Известь гашеная - реагент для глинистого раствораИзвесть гашеная - реагент для глинистого раствора

Известь гашеная даже при небольших добавках (до 5%) вызывает резкое повышение вязкости и водоотдачи.

 

  • Всего просмотров: 7240 / +0