Ингибирующая способность бурового раствора
Ингибирующая способность — способность бурраствора к предупреждению либо замедлению деформационных процессов (сужение ствола, кавернообразование и др.) в околоствольном пространстве скважины, когда разрез представлен гидратирующимися, размокающими и набухающими породами глинистого комплекса.
Под породами глинистого комплекса следует осознавать не только лишь глину, да и аргиллит, алевролит, мергель, глинистый сланец, глинистый песчаники др.
Считается, что основная причина утраты стойкости пород глинистого комплекса — это нарушением естественного влажностного равновесия, которое происходит в случае содействии с дисперсионной средой буррастворов. При всем этом происходит возрастание внутренних напряжений в поровом пространстве этих пород.
Явление проникания дисперсионной среды бурраствора в породы глинистого комплекса — это влагоперенос. Приемущественно, он происходит ввиду адсорбционно-осмотических процессов. В итоге этого, вокруг структурных частей пород глинистого комплекса, образуются гидратные оболочки, а означает происходит их увлажнение.
В случае достижении критичной влажности, т.е. когда гидратные оболочки, владеющие большой упругостью и прочностью на сдвиг очень перекрыты, в породах глинистого комплекса появляются гидратационные напряжения. В околоствольной зоне, их величина время от времени добивается 40-1000 МПа, в связи с чем, породы «переживают» неограниченное количество деформаций (начиная с вязкопластичного течения, заканчивая хрупким разрушением).
Для всех пород глинистого комплекса свойственны пластические деформации, в следствие которых происходит сужение ствола скважины. В глинистых сланцах и аргиллитах, деформационные процессы завершаются хрупким разрушением — что приводит к кавернообразованию.
Набухание и диспергация глинистых пород, также попадание диспергированных глинистых частиц в поры, приводят к уменьшению естественной проницаемости продуктивных горизонтов.
Диспергация выбуренных частиц глинистых пород приводит к их аккумуляции в буровом растворе. При всем этом происходят значимые конфигурации многофункциональных параметров раствора, для восстановления которых требуется его разбавление незапятанной водой, с следующей обработкой хим реагентами.
Беря во внимание все трудности в процессах влагопереноса, до сего времени отсутствует единый показатель для оценки ингибирующей возможности буррастворов.
Имеющиеся характеристики оценки ингибирующих возможностей, условно можно поделить на последующие группы:
— характеристики набухания;
— характеристики влажности;
— характеристики деформации образцов глинистых пород, которые контактируют с исследуемой средой.
Показатель ингибирующей возможности (Ic) бурраствора:
Ic = Gf / Gv,
где: Gf, Gv — время воздействия на модельные эталоны глинистых пород до их разрушения соответственно фильтрата испытуемого бурового раствора и дистиллированной воды, сек.
Главные отличия методик по оценке ингибирующих и консолидирующих возможностей буррастворов:
— при оценивании ингибирующей возможности испытываются модельные эталоны пород глинистого комплекса. При всем этом их влажность, должна быть близка к естественной. Они помещаются в фильтрат бурового раствора, а в случае сравнительных испытаний — в дистиллированную воду;
— при оценивании консолидирующей возможности испытываются модельные эталоны, взятые из потенциально неуравновешенных пород. Эти эталоны сконсолидированны бурраствором, и на весь период испытаний погружаются в него же.