ПРОМЫВОЧНЫЕ РАСТВОРЫ
При бурении гидрогеологических скважин вращательным способом с промывкой в зарубежной практике используют, как правило, высококачественные глинистые растворы с добавкой химических реагентов или воды. В качестве минеральных коллоидов как основы для растворов применяют бентонит, бенто — ниль и уарзоль. Для вскрытия водоносных пластов в последние I годы все более широко используют органические коллоиды как I специальные добавки к глинистому раствору. Основным компо-
нентом этих добавок является технический крахмал, который обладает свойством по истечении определенного промежутка времени после растворения терять коллоидные свойства. Их называют по-разному. Так, в США и Канаде для приготовления растворов применяют органическое вещество — «реверт». Приготовленный из него промывочный раствор примерно через 90 ч под влиянием биологических процессов распадается и теряет первоначальную вязкость. Сроки сохранения вязкости можно регулировать в широких пределах путем добавления химических добавок. Промывочная жидкость из «реверта» в 2—2,5 раза дороже раствора из бентонитовой глины [62]. Раствор приготовляют в струйных смесителях, в сопло которых вода поступает от бурового насоса.
Во Франции в глинистый раствор добавляют крахмал, который выпускают под названием «форажель», и карбоксиметил — целлюлозу (КМЦ). «Форажель» состоит из 89% крахмала, 10% каустика и 1 % бактерицида. В виде тонких блесток он быстро растворяется в холодной воде, образуя студенистую массу, резко снижает водоотдачу и способствует образованию тонкой глинистой корки без существенного увеличения вязкости. «Форажель» растворяют в воде из. расчета 150—170 г на 1 л воды и затем вводят в раствор во время его приготовления из расчета 25—30 л на 1 м3 глинистого раствора.
Карбоксиметилцеллюлозу поставляют в виде пудры или крупы белого цвета и добавляют в раствор из расчета 4—8 кг на
1 м3 глинистого раствора. Наиболее целесообразно применять ее для приготовления раствора на основе уарзоля (глинистого порошка бурого цвета).
В качестве органических добавок используют таниновые соединения: дрекс-экстракт каштанового дерева и сектан. Дреке применяют для уменьшения загрязнения шламом растворов повышенной вязкости, сектан понижает вязкость раствора. Норма добавки 3—25 г/л раствора. Используют также каустическую и кальцинированную соду.
Для приготовления 1 м3 раствора при бурении скважины в нормальных условиях рекомендуются следующее количество добавок (в кг):
TOC o "1-5" h z бентонит……………………………………………………………………………… 50,0
кислый пирофосфат……………………………………………………………… 6,4
едкий Натр…………………………………………………………………………… 5,8
«форажель» … ………. 3,8
По мнению французских специалистов, вскрытие водоносных горизонтов, представленных песками с глинистыми частицами, необходимо осуществлять с применением раствора, приготовленного на воде, идентичной пластовой и имеющей вязкость 20—22 с, водоотдачу 4—6 см3/30 мин, толщину глинистой корки 1 мм. Для этой цели применяют известковые растворы — В промывочную жидкость при непрекращающейся циркуляи добавляют воду в количестве 10—25% от общего объема раствора, а затем вводят 3,8—8 кг/м3 едкого натра, 17—23 кг/м3 извести, 5—11 кг/м3 понизителя вязкости и 2,5—5 кг/м3 понизителя водоотдачи — «форажель». При этих условиях исключается гидратация и диспергирование глинистых частиц, содержащихся в водоносном пласте, а на стенках скважины образуется тонкая корка, легко разрушаемая после установки фильтра [67].
В Канаде, США и западноевропейских странах при вскрытии водоносных пластов и освоении скважин применяют растворы полифосфатов; декагидрат перифосфата натрия (Ыа4Р207Х Х10Н20), гексагидрат триполифосфат натрия (Ыа5Р30ю* 6Н20), гексаметафосфат натрия (ЫабРбО^) и др. Для ускорения освоения водоносных горизонтов водный раствор полифосфатов (6 кг/1000 л воды) подают в виде струи в зону фильтра или нагнетают в пласт по схеме обратной промывки. Раствор разрушает электрохимические связи глинистых частиц и приводит их к дефлокуляции (распаду).
При вскрытии водоносных пород в глинистый раствор рекомендуется добавлять полифосфаты в количестве 3—6 л/м3 раствора для регулирования величины pH и другие показатели, влияющие на вязкость, образование глинистой корки и очистку раствора от шлама.
В отечественной практике бурения на нефть полифосфаты используют для улучшения свойств глинистых растворов. С помощью кислого пирофосфата (Ыа2Н2Р207) и тетраполифосфата (№2Р403) удалось создать глинистый раствор с малой вязкостью и тонкой глинистой коркой (0,5—0,8 мм), легко разрушаемой после установки фильтра.