Классификации буровых растворов

Тема 5. ПРОМЫВКА СКВАЖИНЫ. БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ

Функции буровых растворов и требования к ним

Выше отмечались функции буровых растворов (промывочных жидкостей) по очистке забоя и инструмента от шлама и охлаждения и смазывания поверхностей трения. Кроме того, с помощью бурового раствора транспортируется шлам из скважины на поверхность, создается противодавление на пористые проницаемые пласты, чтобы не допустить приток пластовых флюидов в скважину, и регулируются напряжения в стенках скважины, чтобы не допустить их осыпание и обваливание.

К буровым растворам предъявляются следующие требования: 1) экологичность и сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта;

2) низкая стоимость; 3) неактивность к горным породам и инструментам; 4) способность к регулированию свойств.

Классификации буровых растворов

Многофункциональность промывки скважин обусловливает и несколько классификаций буровых растворов по разным классификационным признакам.

По агрегатному состоянию систем для очистки скважины:

1) жидкие;

2) газообразные;

3) аэрированные (газожидкостные смеси). Скважину можно не только промывать, но и продувать газообразными агентами, например, воздухом. При бурении на нефть и газ продувка не применяется, а поэтому в рассматриваемом курсе не рассматривается и используется только термин промывка.

Буровые растворы за небольшим исключением не являются истинными. Их получают путем диспергирования различных твердых, жидких и газообразных веществ в дисперсионной среде, а также путем конденсации твердой фазы из перенасыщенных растворов солей.

По виду дисперсионной среды различают две группы буровых растворов (промывочных жидкостей): 1) на водной основе (осуществляется до 90% всего объема бурения);

2) на углеводородной основе.

Растворы первой группы. Первой промывочной жидкостью была вода. Она и до сих пор находит применение в устойчивых горных породах с нормальным пластовым давлением. Но вода удовлетворяет только первым двум требованиям. В осложненных условиях бурения и для вскрытия продуктивных отложений широко применяются глинистые растворы, которые делятся на две подгруппы:

1) пресные; 2) ингибирующие.

Некоторое распространение получили безглинистые растворы:

1) естественные водные суспензии, образующиеся в процессе бурения в результате диспергирования шлама в воде с участием химических реагентов; 2) меловые растворы; 3) полимерные и полимерсолевые; 4) солевые растворы и т.д.

Растворы второй группы готовятся на углеводородной основе. В нашей стране в основном на дизельном топливе. В качестве дисперсной фазы используются битумы. Такие растворы пожароопасны и находят ограниченное применение.

Шире применяются эмульсионные растворы типов "масло в воде" (прямая эмульсия) и "вода в масле" (инвертная эмульсия), которые занимают промежуточное положение между первой и второй группами растворов.