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%.