 |
Классификация промывочных жидкостей
|
|
|
|
Классификации облегчают выбор промывочной жидкости при бурении. При этом определяющим моментом должны служить характерные признаки раствора и условия его применения. Единой приемлемой во всех отношениях классификации промывочных жидкостей нет. Так как некоторые промывочные жидкости представляют собой дисперсные системы уже в исходном виде, другие можно относить к дисперсным системам лишь после циркуляции в скважине.
В промывочных жидкостях, которые уже в исходном виде представляют собой дисперсные системы, в процессе бурения изменяется состав дисперсной фазы. Нередко это изменение происходит не только за счет увеличения количества компонентов, сколько вследствие активного физико-химического воздействия поступающих в жидкость частиц с дисперсионной средой. Для поддержания качества промывочной жидкости в нее добавляют химические реагенты.
В практике бурения в качестве исходных промывочных жидкостей используются:
- вода;
- водные растворы;
- водные дисперсные системы на основе добываемой твердой фазы, жидкой дисперсной фазы, конденсированной твердой фазы, выбуренных горных пород;
- дисперсные системы на углеводородной основе;
- пены;
- сжатый воздух;
- углеводородные жидкости (дизельное топливо, нефть).
Все дисперсные системы с твердой фазой могут быть с малым (до 7 %), нормальным (до 20-22 %) и повышенным содержанием (более 20-22 %) твердой фазы.
Промывочные жидкости с водной средой делятся по степени и составу минерализации. По степени минерализации промывочные жидкости могут быть:
- слабоминерализованными (менее 3 %);
- среднеминерализованными (3-10 %);
- высокоминерализованными (более 10 %).
По составу минерализации промывочные жидкости классифицируются в соответствии с названием соли, содержание которой является наибольшим – хлорнатриевая, хлоркальциевая, силикатная и т.д. Промывочные жидкости могут быть устойчивыми к действию солей и неустойчивыми.
|
|
|
По особенностям поведения в условиях повышенных забойных температур промывочные жидкости делятся на термоустойчивые и термонеустойчивые. Они могут быть также и термосолеустойчивыми.
Все промывочные жидкости делятся на обработанные химическими реагентами и необработанные.
По назначению промывочные жидкости бывают для нормальных геологических условий бурения (вода, некоторые водные растворы, нормальные глинистые растворы) и для осложненных условий бурения.
По основному эффекту, достигаемому химической обработкой, промывочные жидкости для осложненных условий бурения можно подразделить на ингибированные, в которых структурообразование приостановлено на определенном уровне, солестойкие, термостойкие.
По способу приготовления промывочные жидкости бывают естественные и искусственно приготовленные. К первым относятся вода, углеводородные жидкости и промывочные жидкости, получаемые в процессе бурения за счет постепенного образования дисперсной фазы из разбуриваемых пород, ко вторым – все остальные.
Наибольшее распространение в качестве промывочных жидкостей получили глинистые растворы. В целом их можно разделить на две группы - нормальные и специальные.
К нормальным относятся растворы, не обработанные реагентами. Глинистые растворы, обработанные реагентами с целью направленного регулирования свойств применительно к конкретным геологическим и технологическим условиям, объединяются в специальные. Они получают название либо по наименованию основного активного компонента (ингибированные растворы – хлоркальциевые, ферросульфатные и т.д.), либо по технологическому назначению (утяжеленные, растворы с противоморозными добавками и т.д.), либо по виду дисперсной системы (эмульсионные, аэрированные).
|
|
|
Часто в промывочную жидкость вводят добавки специального назначения (смазывающие, пластифицирующие, эмульгирующие и т.д.). Все добавки имеют многофункциональное действие. Это приводит к тому, что промывочные жидкости одного и того же состава в зависимости от того, какая в данных геологических условиях функция является главной, могут по назначению относиться к различным типам, что еще более усложняет их классификацию.
Компонентами промывочных жидкостей являются различные наполнители. Состав наполнителей – классификационный признак промывочных жидкостей.
При наличии пузырьков воздуха в промывочной жидкости в достаточно большом количестве жидкость называют аэрированной, при достаточно большом количестве другой несмешивающейся жидкости – эмульсионной.
При введении углеводородной жидкости в воду промывочная жидкость является эмульсионной гидрофильной (прямой), воды в нефть – эмульсионной гидрофобной (обратной или инвертной).
Промывочные жидкости, содержащие твердые частицы утяжелителя, называются утяжеленными. Если твердые наполнители представлены известью или мелом, жидкости называются карбонатными. Когда содержание частиц минералов из выбуренных пород существенно влияет на свойства промывочной жидкости, они называются естественными.
Большую роль играет в бурящихся скважинах щелочность промывочной жидкости. Показатель рН промывочной жидкости служит ее классификационным признаком. Высокощелочные жидкости имеют рН > 11,5, среднещелочные – рН = 8,5-11,5, а слабощелочные – рН = 8,5. Величина рН нейтральных промывочных жидкостей соответствует щелочности воды и равна 7, кислых промывочных жидкостей менее 7.
К последнему классификационному признаку относятся способы приготовления промывочной жидкости:
1) способы, основанные на приготовлении промывочных жидкостей из материалов, которые доставляются к специальным установкам, находящимся на поверхности;
2) приготовление жидкостей из выбуренной породы, диспергируемой в стволе скважины в процессе циркуляции (разбуриваемые глинистые минералы, поставляющие в промывочную жидкость легко диспергируемые частицы). Основой дисперсной фазы могут быть частицы неглинистых пород, образующиеся при работе породоразрушающего инструмента. Такой способ приготовления называется естественным, а промывочная жидкость – естественной.
|
|
|
Для определения промывочной жидкости необходимо указывать одну или несколько характеристик. Выбор характеристик определяется задачами, для решения которых применяют данную промывочную жидкость.
Промывочные жидкости
|
|
|
