Ингибирующие буровые смеси
Ингибирующие буровые смеси созданы для бурения скважин в глинистых и глиносодержащих породах, теряющих устойчивость, и способных к диспергированию при содействии с дисперсионной средой обыденных буровых смесей на аква базе.
Главные разновидности ингибированных буровых смесей:
— известковые;
— гипсоизвестковые;
— хлоркалиевые;
— гипсокалиевые;
— хлоркальциевые;
— малосиликатные;
— алюмокалиевые.
В всех ингибированных смесях должен быть компонент – реагент-ингибитор, замедляющий гидратацию, набухание и диспергирование глин.
Общими компонентами для всех вышеперечисленных видов ингибированных буровых смесей являются последующие:
— вода;
— бентонит;
— смазывающие добавки;
— пеногасители (кроме малосиликатного).
Известковые буровые смеси созданы для бурения в неуравновешенных глинистых отложениях, которые склонны к осыпям, обвалам и набуханию.
Содержание {Са2+} в фильтрате 300-500 мг/л. Ввод {Са(ОН)} в пропорции 22-25 кг/м3 в виде пушонки либо известкового молока.
Эти смеси имеют двойной механизм ингибирования:
— перевод Na глин в кальциевые;
— модифицирование поверхности глин (образование гидрокальциевых алюминатов и силикатов).
Недочеты известковых буровых смесей:
— ограниченная солестойкость (до 5 % по {NaCl});
— малая термостойкость: от 100 ?С (при больших значениях pH) до 160 ? С (при низких значениях pH);
— несопоставимость с {Na2CO3}, {Na2PO4}, {CaCO3}.
Гипсоизвестковые буровые смеси созданы для бурения в разрезах, содержащих набухающие, гидратирующие глины и аргиллиты; вскрытия заглинизированных продуктивных пластов при забойных температурах до 160 — 180 ?С (коэффициент восстановления проницаемости до 0,9).
Содержание {Ca2+} в фильтрате 700-3000 мг/л. Ввод {CaSO4 x 2H2O} до 20-25 кг/м3.
Достоинства гипсоизвестковых буровых смесей перед известковыми:
— более высочайшая солеустойчивость;
— более высочайший ингибирующий эффект.
Хлоркалиевые буровые смеси созданы для бурения в неуравновешенных глинистых сланцах различного состава; вскрытия заглинизированных гранулярных продуктивных пластов (коэффициент восстановления проницаемости до 0,95).
Содержание реагентов-носителей {К+} {KCl}=30-50 кг/м3; {KOH}=5-10 кг/м3.
Механизм ингибирования хлоркалиевых буровых раствора заключается в последующем: катионы {К+} попадают в межпакетное место монтмориллонита и предупреждают его гидратацию и набухание. Рациональные значения рН = 9…10. Термостойкость от 100 до 200 ?С.
Преимущество хлоркалиевых буровых смесей перед кальциевыми (носителями {Ca2+}) в том, что они проще стабилизируются (нет разжижителей).
Недочет хлоркалиевых буровых смесей в трудности проведения ГИС. Это связанно с тем, что УЭС наименее 0,2 Ом х м.
Гипсокалиевые буровые смеси созданы для разбуривания слабоустойчивых высококоллоидальных глин и глинистых пород в большей степени натриевого типа; вскрытия заглинизированных продуктивных пластов (коэффициент восстановления проницаемости 0,95…0,98).
Содержание ингибирующих добавок: {KCl}=10-30 кг/м3; {CaSO4 x 2H2O}=10-15 кг/м3; {KOH}=5-10 кг/м3. Термостойкость до 160 ?С.
Преимущество гипсокалиевых буровых смесей перед хлоркалиевыми в более высочайшем ингибирующем действии.
Недочеты такие же, как и у хлоркалиевых — трудности с интерпретацией результатов ГИС.
Хлоркальциевые буровые смеси созданы для бурения в высокопластичных глинах, набухающих глинистых сланцах и неуравновешенных аргиллитоподобных отложениях (в Са глинах ингибирующий эффект мал). Изменение проницаемости пород приствольной зоны – малозначительное.
Содержание реагентов – поставщиков ионов {Ca2+}: {СaCl2} (кристаллогидрат)=10-20 кг/м3; {Ca(OH)2}=3-5 кг/м3.
Недочеты хлоркальциевых буровых смесей:
— низкая термостойкость (100-120 ?С);
— несопоставимость с {Na2CO3}, {Na2O x nSiO2}, УЩР, акриловыми полимерами, сульфонолом и другими реагентами.
Малосиликатные буровые смеси созданы для увеличения стойкости стен скважин при бурении в осыпающихся аргиллитах и глинистых сланцах.
Содержание водянистого стекла (натриевого либо калиевого)=20-40 кг/м3.
Механизм ингибирующего деяния заключается в адсорбции на глинистых породах с образованием гидрогеля кремниевой кислоты, цементирующего стены скважины. Рациональные значения рН от 8,5 до 9,5. Термостойкость до 200 ?С.
Недочеты малосиликатных буровых смесей:
— несопоставимость с нефтью;
— маленький коэффициент восстановления проницаемости продуктивных пластов (менее 0,64).
Алюмокалиевые буровые смеси созданы для разбуривания аргиллитов, малоувлажненных и увлажненных высококоллоидальных глин.
Содержание реагентов – поставщиков {К+}: {KАl(SO)4}=3-5 кг/м3; {KOH}=1-3 кг/м3.
Эти смеси имеют двойной механизм ингибирования:
— катионы {К+} попадают в межпакетное место монтмориллонита и предупреждают его гидратацию и набухание;
— образование в растворе гидроокиси алюминия, которая адсорбируясь на стенах скважин и шламе, препятствует диспергированию глинистых пород.
Рациональные значения рН — 8…9.
Основной недочет алюмокалиевых буровых смесей заключается в трудности проведения электрометрических работ.