Плотность, г/см3 1,05
Условная вязкость, сек 40 - 50
Пластическая вязкость, сПз 8 - 10
ДНС, дПа 60 - 100
СНС0/10, дПа 30 - 60/50 - 100
Водоотдача, см3/30мин (API) 10 - 12
рН 9
Технология приготовления
В воду затворения добавляют кальцинированную и каустическую соды и через смесительную воронку вводят бентонит. После перемешивания в течение 1,5 - 2 часов раствор готов.
5.2. Бентонитовый раствор для бурения вечной мерзлоты
(Бурение под кондуктор)
Отложения вечной мерзлоты представлены песками и глинами, сцементированными льдом. При промывке скважины раствором с положительной температурой происходит растепление выбуренной породы и стенок скважины с образованием больших каверн. При этом происходит сильное разбавление раствора с резким падением вязкости и СНС. Для поддержания структурно-механических свойств на заданном уровне расходуется большое количество бентонита и раствора в целом, а иногда возникают и осложнения, связанные с кавернами. Одновременно из мерзлоты в раствор попадает большое количество песка, и появляются проблемы с очисткой раствора.
В ОАО «ИКФ» разработан простой по составу специальный раствор для бурения в условиях вечной мерзлоты.
К хорошо прогидратированному бентонитовому раствору добавляют 2-3 кг/м3 КСl (NaCl). От ввода соли в таком малом количестве раствор несколько загустевает без изменения водоотдачи и приобретает, таким образом, мгновенные структурообразующие свойства. Значения СНС данного раствора через 10сек, 1 минуту и 10 минут покоя являются достаточно высокими и мало отличаются между собой.
При таком растворе у стенок скважины, особенно в кавернах, образуются застойные зоны, за счет чего резко снижается темп растепления стенок скважины, уменьшается размер каверн и интенсивность разбавления раствора.
Опыт показывает, что с применением такого раствора при забуривании вечной мерзлоты почти не требуются дополнительные обработки раствора бентонитом, снижается расход материалов и снижаются затраты времени на осложнения, связанные с кавернообразованием.
Состав раствора № 5.2, кг/м3
Бентонит 50
Na2CO3 1
NaOH 1
Свойства раствора
Плотность, г/см3 1,04
Пластическая вязкость, сПз 6
ДНС, дПа 60
СНС0/1/10, дПа 70/100/180
Водоотдача, см3/30мин (API) 14,5
рН 9,5
Состав раствора № 5.2.1
Раствор №6.2 + 3кг/м3 NaCl.
Свойства раствора
Плотность, г/см3 1,04
Пластическая вязкость, сПз 9
ДНС, дПа 220
СНС0/1/10, дПа 200/220/260
Водоотдача, см3/30мин (API) 14
рН 9,2
5.3 Полимер –бентонитовый раствор для массового бурения
Эта система должна отличаться простотой приготовления, низкой стоимостью, малой чувствительностью к разбуриваемым породам и совместимостью с другими дополнительными реагентами (разжижители, смазывающие добавки). К таковым относится пресные бентонитовые растворы на основе полисахаридных полимеров и системы на основе лигносульфонатных реагентов.
Состав раствора № 5.3, кг/м3
Бентонит 30 - 40
Na2CO3 0,5 – 1,0
NaOH 0,5
КМЦ LV (HVT) 5
ИКД 1
ИКЛУБ 3 - 5
ИКСИН - О(1) 1
ИКДЕФОМ 0,2
ИКСТАБ-L 0,2 - 0,5
ИККАРБ-75/150 50 - 100