Солевые глинистые растворы

Солевые глинистые растворы предназначены для ингибирования гидратации и набухания глинистых пород .посредством обезвоживания их за счет осмоса. Содержание хлорида натрия в этих растворах колеблется в пределах от 34 кг/м³ (концентрация соли в морской воде) до 355 кг/м³ что соответствует насыщению по хлориду натрия.

Такие растворы применяют при бурении мощных толщ соли или в районах, где поровая вода в породах - соленая. Они также используются для обеспечения устойчивости глинистых пород с большим содержанием монтмориллонита. При бурении солевых толщ с применением насыщенного соленого раствора в нем должен быть избыток соли. Избыточная соль гарантирует насыщение раствора при повышенных забойных температурах.

Если соленые отложения содержат кроме натрия и другие соли (хлориды магния и калия), то необходимо попытаться добиться насыщения бурового раствора и этими солями. При температурах более 150°С необходимо обрабатывать полимерным реагентом с высокой термостабильностью.

При бурении в южной части Северного моря и в Великобритании эффективно использовали минерализованные растворы со сбалансированной активностью дисперсионной среды. В лаборатории исследуют активность порового раствора в глинистых породах и состав бурового раствора подбирают так, чтобы активность водной фазы раствора была бы аналогична активности порового раствора. Уменьшается катионный обмен между раствором и породой и это способствует улучшению устойчивости стенок скважины.

Калийные буровые растворы (системы kcl/Полимер)

Буровые растворы предназначены для бурения высокоактивных глинистых пород, которые вызывали особенно серьезные осложнения в Северном море. Такие породы увлажнены и содержат в своем составе большое количество глинистых минералов групп монтмориллонита и иллита. Благодаря таким свойствам эти породы, взаимодействуя с буровым растворами на водной основе, образуют сальники на долоте и элементах компоновки низа бурильной колонны. Такого явления можно избежать, вводя калий в буровой раствор.

Ион калия имеет малые размеры и положительный заряд. Он удерживает элементарные чешуйки глины в пакете, не давая им отделяться друг от друга. Анионные полиэлектролиты в таких растворах обеспечивают, вторичный уровень ингибирования. Полимеры присоединяются к краям глинистых частиц, чем уменьшают способность глины к гидратации и диспергированию.

Для поддержания низкой концентрации твердой .фазы в буровом растворе часть его обычно выбрасывают, а оставшийся разбавляют. Пульпу из гидроциклонов, отстойников с наибольшей концентрацией твердой фазы выбрасывают, а для разбавления используют свежий раствор, содержащий повышенные концентрации полимера и KCL. Недостаток ионов калия в растворе проявляет себя в том, что шлам становится мягким и может налипать на сетках вибросита.

Полимер-хлоркалиевый раствор примерно в два раза дороже гипсового глинистого раствора и имеет меньшую глиноемкость. Ингибирующая способность хлоркалиевого раствора значительно сильнее, чем у гипсового раствора обработанного лигносульфонатами.