Химические характеристики бурового раствора
Принятые характеристики химических параметров буровых смесей, это:
— pH — водородный показатель;
— УЭС — удельное электронное сопротивление [Ом x м].
Черта рН (степень кислотности или щелочности) — это концентрация ионов водорода [Н+] в буровом растворе.
— нейтральная среда — pH = 7 ;
— щелочная среда — 7 < pH <= 14;
— кислая среда — 1 <= рН < 7.
Водородный показатель оказывает важное воздействие на проявление параметров буровых смесей. Конфигурацией величины рН, можно в корне поменять как реологические, так и фильтрационные характеристики, седигментационную устойчивость, также ингибирующую способность буровых смесей. Кроме этого, величина рН влияет на растворимость солей, и эффективность воздействия полимерных реагентов на буровой раствор.
Наилучшее значение рН находятся, в границах от 9,5 до 10,5.
Но, следует учесть тот факт, что с ростом уровня рН значительно возрастает возможность:
— нарушения стойкости стен скважины, сложенной глинистыми породами. Это связано с дополнительным увлажнением глинистых пород, в связи с интенсификацией электроосмотических процессов;
— пептизации (хим диспергации) глинистых пород. При всем этом вызывается рост плотности, вязкости и СНС бурового раствора, в связи с затруднением удаления из него глинистых частиц;
— уменьшения естественной проницаемости продуктивных песчано — глинистых коллекторов. Это связано с уменьшением размеров поровых каналов, что обуславливается набуханием глинистой составляющей этих пластов, или закупоркой тех каналов при попадании в их глинистых частиц.
Методы измерения водородного показателя рН.
1. Колориметрический метод. Этот способ основан на возможности смены цвета определенных красителей поменять при различной концентрации ионов водорода. Данный метод заключается в определении уровня рН с внедрением лакмусовой бумаги, с следующим подбором имеющегося значения с внедрением эталонных цветных шкал. Точность данного метода колеблется в границах ± 0,5. Недочет данного способа — ограниченная область внедрения, т.е. только неокрашенные воды.
2. Электрометрический метод. Данный метод является более универсальным, чем колориметрической, и поболее четким. Он основан на возможности определенных веществ поменять электронный потенциал при различной концентрации ионов водорода. При электрометрических измерениях пользуются особыми устройствами — рН-метрами. Точность данного метода колеблется в границах ± 0,01.
Удельное электронное сопротивление — величина, которая определяется сопротивлением бурового раствора электронному току, проходящему через него, отнесенным к единице поперечного сечения и длины пробы бурового раствора, заключенной в ячейке определенной конфигурации.
Измерение УЭС является неотклонимой процедурой при проведении геофизических исследовательских работ скважины, а именно электрокаротажа. Одной из задач этого исследовательских работах является определение степени минерализации пластовых вод, и для того чтоб иметь возможность верно интерпретировать результаты электрокаротажа, УЭС должен быть более 0,2 Ом х м.
Если значение удельного электронного сопротивления ниже регламентируемой величины, предпосылкой этому может быть существенное содержание в растворе солей, таких как, KCl, CaCl2, NaCl и иных. В связи с этим, при работе с ингибированными буровыми смесями, контроль и регламентирование величины УЭС должны быть неотклонимыми.
В полевых критериях, для измерения величины УЭС используют полевой резистивиметр РП-1.