Лигносульфонатные глинистые растворы

Применявшиеся первоначально для повышения предела термостабильности кальциевых растворов лигносульфонатные системы превратились теперь в самостоятельную разновидность глинистых растворов благодаря их способности успешно работать в различных условиях.

Лигносульфонаты, главным образом, применяют как реагент-разжижитель, хотя после обработки различными ионами металлов им можно придать различные свойства. Было установлено, что хромлигносульфонат является сильным разжижителем глинистых растворов, обладающих высокой термостабильностью. Однако экологические соображения привели к применению ферролигносульфонатов, которые имеют несколько худшую термостабильность по сравнению с хромлигносульфонатами.

Вследствие способности к адсорбции на глинистых частицах лигносульфонаты обладают также способностью понижать водоотдачу. Адсорбционный слой лигносульфоната в фильтрационной корке находится в постоянном контакте с глинистыми частицами и образует вязкий слой. Следовательно, любая твердая частица или жидкая фаза, которые пытаются пройти сквозь корку лигносульфонатного раствора, должны пройти через этот вязкий слой, который мешает их проникновению. Таким образом, можно эффективно понижать водоотдачу без ввода в раствор полимеров и глины, которые могут вызвать нежелательное загущение раствора.

Другим возможным достоинством таких растворов является повышенная вязкость фильтрата, содержавшего большое количество лигносульфоната. По сравнению с фильтратом необратимого глинистого раствора или раствора, обработанного полимерами, фильтрат обладает ингибирующей способностью, что может способствовать сохранению устойчивости стенок скважины в глинистых породах.

Такие глинистые растворы часто неправильно определяют как «диспергированные» или полностью диспергированные системы. Хотя лигносульфонаты действуют как разжижители, они на самом деле предотвращают диспергирование пакетов и агрегатов глинистых частиц на отдельные элементарные чешуйки.

Заметной особенностью лингосульфонатных глинистых растворов является их способность улучшать устойчивость стенок скважины. Лигносульфонаты обладают достаточно высокой термостабильностью. Эта особенность объясняется тем, что лигносульфонаты тяжелых металлов обладают очень прочными связями. Для улучшения и стабилизации реологических и структурных свойств, особенно при высоких забойных температурах, в глинистый раствор можно ввести хромат или бихромат натрия. Такая обработка повышает концентрацию хрома в системе и, следовательно, ингибирует разложение лигносульфонатов. Хроматы и бихроматы могут быть опасны для здоровья. Чтобы правильно обращаться с этими реагентами, нужно пользоваться рекомендациями фирмы-поставщика по безопасному применению реагентов.