 |
Наполнители промывочных жидкостей
|
|
|
|
Это инертные закупоривающие материалы, предназначенные для предупреждения или снижения интенсивности поглощения промывочной жидкости в пористых и трещиноватых породах. В качестве наполнителей применяются:
целлофан – в виде измельченных (0,25-12 мм) частиц;
кожа-«горох» - отходы кожевенного производства; «горох» должен полностью проходить через сито с размерами ячеек 8х8 мм;
кордное волокно – крученые нити из хлопкобумажного или искусственного волокна с мелкоизмельченной резиной; длина нити 3-20 мм, содержание частиц резины при размере 2-7 мм не более 45 %;
слюда-чешуйка – дробленые отходы слюдяных фабрик; размер чешуек должен обеспечивать остаток на сите 7х7 мм не менее 60 %;
керамзит – искусственный пористый материал, размер частиц 0,5-25 мм;
резиновая крошка – отходы производства резинотехнических изделий размером до 25 мм.
Оптимальные добавки наполнителей (в раствор вязкости 25-60 с по СПВ-5):
| Наполнители | Добавки по массе раствора, % |
| Целлофан …………………………………… | 1,0-3,0 |
| Кожа-«горох» ………………………………… | 0,5-0,7 |
| Кордное волокно…………………………….. | 0,2-5,0 |
| Слюда-чешуйка …………………………….. | 2,0-7,0 |
| Керамзит (размер до 5 мм)……………….. | 0,5-5,0 |
| Резиновая крошка (размер до 8 мм) ……. | 0,5-5,0 |
Наполнители могут применяться в смеси друг с другом, при этом общее количество не должно превышать оптимальных количеств, приведенных выше. При закачке тампонов и установке мостов наполнители могут применяться в бóльших количествах.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ)
Эти вещества снижают поверхностное натяжение на жидкой или твердой поверхности раздела сред. Даже малые добавки ПАВ – резко изменяют условия молекулярного взаимодействия. ПАВ разделяются на следующие группы;
|
|
|
неионогенные ПАВ – УФЭ-8, ОП-7, ОП-10, ОП-20, ОП-45, этамид НТ/60, сульфамид ОЭ-10, КС-59 (полностью растворим в воде);
анионактивные ПАВ – моющие средства (типа «Новость»), сульфонат, сульфонол, НП-1, азолят, ДС-РАС (полностью растворимы в воде);
катионактивные ПАВ – катамин-А, катапин-А, карбозалин-С, арквад, амин С.
При бурении ПАВ применяются для следующих целей:
понижение твердости пород (ОП-10, УФЭ-8);
повышение смазочных свойств буровых растворов (практически все виды ПАВ);
повышение термостойкости буровых растворов;
эмульгирование нефти в растворах (все неионогенные ПАВ);
аэрирование буровых растворов (анионактивные ПАВ).
Количество ПАВ и эффективность их в тех или иных условиях, для тех или иных целей обычно определяют экспериментальным путем.
Пеногасители
Реагент-пеногаситель и его концентрацию выбирают опытным путем в зависимости от свойств промывочной жидкости и реагента-пенообразователя. Наиболее распространенные пеногасители, применяемые на бурении, следующие.
Десятипроцентная суспензия резины (РС) или полиэтилена (ПЭС) в соляровом масле или керосине представляет собой эффективный пеногаситель хлоркальциевых и других минерализованных растворов. Добавка 0,1-0,2 % РС (в пересчете на резину) обеспечивает дегазацию растворов, обработанных 2 % КССБ. ПЭС эффективнее РС примерно в 1,5 раза. РС и ПЭС предотвращают пенообразование в растворах, образованных ССБ, КССБ и другими ПАВ.
Соапсток – пастообразное маслянистое вещество, отходы рафинированных растительных масел (хлопкового, подсолнечного, касторового). Наиболее применим хлопковый соапсток в виде 10 %-ного водного раствора (смесь с водой без подогрева). При обработке растворов добавляется 0,3-0,5 % от объема ССБ или КССБ. Применяется для пеногашения как в пресных, так и в минерализованных растворах, обработанных ССБ и другими ПАВ.
|
|
|
Карболинеум – темно-коричневая жидкость плотностью 0,97 г/см3 с рН=1,3-4,0, обладающая резким запахом (отходы лесохимической промышленности). Может применяться при температуре до 150 0С. Оптимальные добавки в раствор, обработанный ССБ или ПАВ, 0,5-1 % от объема жидкости.
Реагенты на основе стеарина (СК, СС) – растворы технического стеарина (1,5-2 %) в керосине (СК) или дизельном топливе (СС). Характеризуется высокой эффективностью, большой стойкостью (до 6-7 сут) и низким расходом (3-8 л на 1 м3 раствора).
Соли
Применяются для искусственной минерализации растворов при бурении соляных отложений и минерализованных пород, а также для приготовления растворов в зимнее время, при бурении в многолетнемерзлых породах.
Хлористый натрий NaCl (поваренная каменная соль, галит) применяется обычно в виде технической соли (серого или светло-серого цвета); плотность 2,16 г/см3; предельная растворимость при 250С 26,43 % (по массе). Растворы помимо указанного выше назначения применяются также для вскрытия неустойчивых глинистых пород. Соль совместно с ССБ обеспечивает снижение вязкости и водоотдачи, с УЩР – повышение вязкости и СНС. Температура замерзания водных растворов NaCl приведена в табл..
Хлористый калий KCl (сильвин) – белый порошок плотностью 1,99 г/см3; предельная растворимость в воде при 20 0С 34,3 % (по массе). Содержание KCl в водных растворах в зависимости от их плотности:
| Плотность раствора, г/см3 | Содержание KCl, г/л (кг/м3) |
| 1,031 | |
| 1,098 | |
| 1,162 | |
| 1,221 | |
| 1,296 |
Используется для насыщения растворов для предупреждения осложнений при разбуривании соляных толщ и пород, содержащих KCl.
Кислоты
Применяются для установки кислотных ванн при прихватах бурильного инструмента, для обработки призабойных зон при бурении на нефть и другие жидкие полезные ископаемые. Наиболее применима соляная кислота, хотя могут использоваться сульфаминовая и плавиковая кислоты.
Соляная кислота HCl употребляется в следующих видах с концентрацией, %:
| Синтетическая техническая (ГОСТ 857-78)………………. | 31,0 | |
| Техническая 1 и 2 сорта (ГОСТ 3118-77)…………………. | 27,5 | |
| Ингибированная (ТУ МХП 3354-52)………………………... | 18,0-22,0 | |
| Ингибированная синтетическая (ТУ МХП 2345-50)……... | 19,0-25,0 |
|
|
|
Концентрация и содержание HCl в зависимости от плотности ее водных растворов приведены в табл..
Ингибированная соляная кислота значительно снижает коррозию оборудования и труб (раствор с концентрацией 8-15 %).
Плавиковая (фтористоводородная кислота) кислота HF – бесцветная жидкость с резким запахом. Содержание HF 40 %, плотность 1,128 г/см3. Разрушающе действует на дерево, металлы, стекло. Применяется совместно с соляной кислотой при установке ванн в глинистых породах (до 2-3 % от массы кислоты). Сильно ядовита, требует особых мер предосторожности.
10.3. Цементы и добавки к ним
|
|
|
