5.5. Калиевый-глинистый буровой раствор

Состав раствора, кг/м³

Бентонит 30 - 40

Na₂CO₃ 0,5

NaOH 1

KCl 50

ЭКОПАК R 2

ЭКОПАК SL 8

ИКЛУБ 3 - 5

ИКДЕФОМ 0,2

ИКСИН - О (1) 1

ИКД 1

ИККАРБ-75/150 50

Свойства раствора

Плотность, г/см³ 1,06 – 1,10

Условная вязкость, сек 25 - 40

Пластическая вязкость, сПз 8 - 30

ДНС, дПа 60 - 100

СНС_0/10, дПа 10 - 20/20 - 50

Водоотдача, см³/30мин (API) 6 - 8

рН 9 - 10

Содержание KCl в фильтрате не менее 4%.

Это наиболее простая модификация глинистого калиевого раствора, который широко применяется в массовом бурении в неустойчивых глинах. Одновременно, в таком растворе выбуренная глина ингибируется, следовательно, меньше наработка раствора.

Назначение реагентов

Кальцинированная сода - для связывания ионов кальция, улучшает диспергирование глин.

Каустическая сода - регулятор pH

KCl - ингибитор глин.

ЭКОПАК R - высокоэффективный регулятор вязкости и водоотдачи.

ЭКОПАК SL - высокоэффективный регулятор вязкости и водоотдачи, в калиевом растворе - эффективный разжижитель.

ИКЛУБ - смазывающая добавка.

ИКДЕФОМ – пеногаситель.

ИКСИН-О (1) – разжижитель.

ИКД - буровой детергент для предупреждения сальникообразований.

ИККАРБ-75/150 – карбонатный утяжелитель.

Технология приготовления раствора

В воду добавляют каустическую и кальцинированную соду. Концентрация кальцинированной соды колеблется в широком диапазоне в зависимости от содержания ионов кальция в воде затворения, которые необходимо связывать этой содой. Затем вводят бентонит и периодически перемешивают в течение часа. Вводят хлористый калий и перемешивают 5 минут. Затем добавляют ЭКОПАК R и SL и все остальные реагенты. После перемешивания в течение 1-1,5 часов раствор готов.

Во избежание образования комков в условиях скважины полимеры ЭКОПАК R и SL вводят через смесительную воронку со скоростью 7-10 минут мешок.

Загрязнение раствора

При бурении по глинам, содержание ионов калия в фильтрате раствора снижается за счет обменных реакций на глине. При этом темп снижения общего содержания хлоридов значительно ниже, то есть снижается соотношение KCl:NaCl и ингибирующая активность раствора. В связи с этим требуется дополнительная обработка раствора хлористым калием, что может повлиять на свойства.

Для решения указанной задачи проводятся следующие опыты.

1. Загрязнение раствора глиной.

К раствору 5.5 добавить 30кг/м³ порошка грубодисперсной глины, имитирующей по составу выбуренную глину, периодически перемешивать в течение часа, затем замерить свойства (раствор 5.5.1).

При такой обработке за счет высокого ингибирующего действия раствора вязкость особо не изменится, но содержание ионов калия в фильтрате понижается. Таким образом, следующим приемом по восстановлению состава раствора становится дополнительная обработка раствора № 5.5.1 хлористым калием в количестве 20 кг/м³, который перемешивают 15-20 минут (раствор 5.5.2) и замеряю свойства, которые не должны особо изменится. Дополнительная обработка раствора № 5.5.2 ЭКОПАК-SL в количестве 2 кг/м³ после перемешивания (3-4 раза по 5 минут) в течение часа снимет все вопросы, включая выявление высокой разжижающей активности универсального реагента ЭКОПАК-SL.

Загрязнение калиевого раствора минерализованной пластовой водой не опасно, оно не вызовет особого изменение свойств, ибо сама система минерализована. Некоторый рост водоотдачи в этом случае легко восстановить дополнительной обработкой ЭКОПАК-R или SL (10-20 кг/м³). Появившиеся ионы кальция связываются кальцинированной содой в расчетном количестве.

6. Ингибирущий калиевый раствор на основе

лигносульфонатов

В этом растворе в качестве основного реагента - регулятора свойств (водоотдачи и вязкости) - используется поликонденсированный лигносульфонатный реагент ИКЛИГ-2. Отличительная особенность этого раствора состоит в том, что реагент ИКЛИГ-2 обладает универсальным действием: умеренно разжижает раствор и снижает водоотдачу. Особенно эффективна комбинация ИКЛИГ-2 с полисахаридным реагентом ЭКОПАК. Глинистая корка раствора, содержащего лигносульфонатный реагент отличается низким напряжением сдвига, что очень важно для предупреждения затяжек и прихватов, особенно в наклонных и горизонтальных стволах. Кроме того, этот раствор отличается повышенной термостойкостью (130-140^оС) и стабильностью свойств во времени.

Состав раствора, кг/м³

Бентонит 20 - 30

NaOH 1 - 2

KCl 50

ИКЛИГ - 2 30 – 40

ЭКОПАК-R(SL) 3 - 5

ИКДЕФОМ 0,3

ИКЛУБ 3 - 5