Ингибированные глинистые растворы. Сущность процессов ингибирования. Силикатные растворы и гипсовые, страница 6

Третьим компонентом известковых растворов, кроме обычных глин и воды, является реагент-понизитель вязкости (ССБ). Его задача сводится к снижению вязкости и регулированию процесса структурообразования. Одновременно ССБ снижает и водоотдачу.

Известковые растворы имеют ряд преимуществ перед глини­стыми растворами, обработанными УЩР. Эти растворы обладают

меньшей чувствительностью к действию солей, чем глинистые ра­створы, обработанные гуматами. В то время как соленые воды сильно коагулируют глинистые растворы на пресной воде, извест­ковые растворы, содержащие даже 5% соли, не подвержены чрез­мерному загустеванию. Диспергирование выбуренных глинистых пород в процессе бурения в присутствии ионов кальция не повы­шает в такой степени вязкость известкового раствора, как в гли­нистых растворах на пресной воде. В результате уменьшается содержание твердой фазы в растворе. Это особенно относится к утяжеленным растворам, которые требуют добавления воды для уменьшения концентрации выбуренных частиц и особенно глин, диспергируемых в процессе бурения. Для восстановления удель­ного веса разбавленного глинистого раствора приходится добав­лять утяжелитель. Но так как в известковых растворах для раз­жижения требуется меньше воды, то достигается экономия утяже­лителя. Известковые глинистые растворы имеют низкое предельное статическое напряжение сдвига. Вследствие этого уменьшается гидродинамическое давление на стенки скважины при движении бурильных труб. На известковые растворы мало влияют обломки выбуренного цементного камня. В фильтратах известковых раство­ров глины не набухают в такой степени, как в пресных растворах.

Таким образом, основным преимуществом известковых раство­ров перед глинистыми растворами, обработанными УЩР, является их способность сохранять низкую вязкость при разбуривании гли­нистых пород. Это имеет особенно большое значение при использо­вании утяжеленных глинистых растворов. Вторым важным преи­муществом известковых растворов является их уменьшенная чув­ствительность к минерализации, т. е. к попаданию в глинистый раствор небольших количеств солей. Экономически указанные пре­имущества выражаются в следующем: уменьшение расхода утяже­лителя; уменьшение расхода химических реагентов; сокращение времени, затрачиваемого на выравнивание глинистых растворов; возможность турбинного бурения при использовании утяжеленных глинистых растворов.

Так, в районе Грозного на доведение удельного веса глинистого раствора при обработке УЩР до 2,0—2,15 гс/см³ затрачивалось до 20% календарного времени бурения, а общие затраты на утяже­ление составляли 10—25% стоимости скважины. Благодаря изве­сткованию расходы утяжелителя в этом районе сократились на 20—70%.

К недостаткам известковых растворов, ограничивающих об­ласть их применения, следует отнести в первую очередь способ­ность к загустеванию под действием высокой температуры. Загу­стевать известковые растворы начинают при температуре 70— 80° С. Однако в этом случае загустевание происходит при длительном прогреве в статических условиях. С повышением тем­пературы время, в течение которого происходит загустевание гли­нистого раствора, сокращается. При длительном  выдерживании

260

известковых глинистых растворов при температуре свыше 110° С происходит необратимое загустевание вследствие образования гид­росиликата кальция бСаОХ в.мге/сн¹ X3Si0₂-2H₂0 при взаимо­действии извести с глиной. Замещение катионов Na⁺ ка­тионами Са²⁺ и образование гидросиликата кальция уси­ливается при повышении температуры. В большей мерс подвержены реакциям с Са(ОН)₂, приводящим к образованию гидросили­ката кальция, бентонитовые глины. Каолиновые глины также поглощают Са(ОН)₂, но в меньшей степени.