Классификация буровых растворов и их особенности

Буровые растворы с малым содержанием твердой фазы и недиспергированные растворы

Такие растворы применяют в таких районах, где не предъявляется таких требований к величине их водоотдачи и ингибирующей способности. Они обычно представляют собой раствор гуарового полисахарида или бентонитовый глинистый раствор и применяются для забуривания скважины с бурения под кондуктор. При неглубоком залегании продуктивного пласта и геологическом разрезе, сложенном устойчивыми породами, эти растворы могут обеспечить дешевое бурение интервала, расположенного над продуктивным пластом. Маловероятно их применение при бурении по продуктивному пласту из-за их высокой водоотдачи. Из-за высокой водоотдачи на проницаемых породах такие растворы образуют плотную фильтрационную корку; фильтрат сильно загрязняет продуктивный пласт, а толстая корка увеличивает опасность прихватов, вызванных действием дифференциального давления (дифференциальных прихватов).

Всем растворам с малым содержанием твердой фазы можно придать высокую вязкость при сохранении низкой концентрации твердой фазы. Такие растворы часто называют «недиспергированными», это означает, что они коагулированы и не содержат защитных коллоидов-разжижителей. Растворы с малым содержанием твердой фазы - это простые по составу системы, применяемые при бурении под кондуктор, когда стремятся получить максимальную механическую скорость проходки. Обычная их обработка состоит в разбавлении водой и вводе полимера. Поскольку от этих растворов не требуется обеспечения длительной устойчивости стенок скважины, их водоотдача составляет обычно 8-15 мл. Они чувствительны к действию электролитов и загрязнение цементом может вызывать серьезные затруднения. Водородный показатель растворов с малым содержанием твердой фазы поддерживают около рН = 9,0. В полной мере используют систему очистки раствора, чтобы предотвратить обогащение его твердой фазы. Область применения таких растворов ограничена температурой и величиной необходимой точности. Их тогда приходится преобразовывать в более сложные системы. Сложные растворы могут сохранять хорошие свойства в более тяжелых условиях. Коррозионная активность растворов с малым содержанием твердой фазы может быть довольно высокой из-за растворенного в них кислорода. Коррозионную активность можно понизить вводом реагентов, связывающих кислород, и сокращением числа точек в наземной циркуляционной скважине, где буровой раствор может абсорбировать кислород.

Реологические свойства раствора могут сильно повыситься вследствие обогащения твердой фазой или загрязнения электролитом, который невозможно удалить из раствора. В таком случае раствор можно обработать таннином или лигносульфонатом. Начальные концентрации реагентов должны быть очень малы (0,86 кг/м³) из-за очень сильного действия реагентов на коагулированный раствор. От обработки разжижителями раствор быстро превращается в «диспергированный» и теряет некоторые желательные реологические свойства раствора с малым содержанием твердой фазы. Таким образом, реагенты - разжижители следует вводить в раствор лишь тогда, когда дальнейшее разбавление водой становится нецелесообразном или невыгодным. Концентрацию и состав твердой фазы в растворе контролируют. Общее содержание твердой фазы в растворе не должно превышать 6-10% по объему. Содержание глины должно быть около 3% или менее. Отношение содержания выбуренной породы к содержанию бентонита менее 2:1.