Ингибированные глинистые растворы. Сущность процессов ингибирования. Силикатные растворы и гипсовые, страница 3

1.  Обеспечение стабильности силикатных глинистых растворов достигается введением КМЦ. По данным лабораторных опытов подбирают минимальное количество КМЦ, которое при сочетании с 10—20% жидкого стекла обеспечивает высокую стабильность.

2.  Крепящее действие силикатно-глинистых и других силикат­ных' растворов зависит от концентрации жидкого стекла. В про­цессе бурения содержание жидкого стекла в глинистом растворе падает, так как оно адсорбируется стенками скважины и части­цами выбуренной породы. Поэтому при бурении необходимо конт­ролировать содержание жидкого стекла в фильтрате и дополни­тельными обработками поддерживать его концентрацию в преде­лах 50—100 г/л.

3.  Крепящее действие растворов жидкого стекла повышается с увеличением модуля, т. е. отношения Si0₂ : Na₂0. Поэтому с точки зрения укрепления стенок скважины более целесообразно применять жидкое стекло с высоким модулем. Концентрацию Si0₂ можно повысить и за счет увеличения общей концентрации жид­кого стекла. Однако и в том, и в другом случае резко повышается вязкость глинистых растворов.

4.  Силикатные глинистые растворы склонны к загустеванию во времени. Поэтому необходимо вводить понизители вязкости, в качестве которых могут быть использованы полифосфаты, нитро-лигнин, ПФЛХ, сунил и др. Введение каустической или кальцини­рованной соды для снижения вязкости или предотвращения загу­стевания нецелесообразно, так как при этом уменьшается модуль.

Параметры силикатных глинистых растворов, содержащих 12— 15% жидкого стекла, 0,5—1,0%   КМЦ и  небольшое количество

понизителя вязкости, могут иметь следующие значения: Т = = 25—40 с; 5 = 8—10 см³; /С=1 — 2 мм; 0, =4—20 мгс/см²; 0_|О= = 40—100 мгс/см²; рН = 12—13.

Силикатно-солевые глинистые растворы отличаются от сили­катных глинистых высоким содержанием NaCI (около 20%) и более высоким расходом КМЦ. Введение поваренной соли в со­став силикатных растворов преследует две цели: снижение вязко­сти силикатных растворов и повышение ингибирующего эффекта.

Силикатно-солевые безглинистые растворы приготовляют из смеси водных растворов стекла и поваренной соли. Небольшое ко­личество твердой фазы переходит в такие растворы в процессе бурения.

Дисперсионная среда (жидкая фаза) силикатно-солевого мало­глинистого раствора состоит из водного раствора жидкого стекла (силиката натрия) с модулем 2 и соли (NaCI). В нее вводится небольшое количество высококоллоидной глины и при необходи­мости утяжелитель.

Состав растворов, %

Жидкое   стекло   (модуль   2,

концентрация 45—50%)   . .            70-75

Соль                                                                2—3

Бентонит                                     , .            1 —2

Вода                                                           23—25

Удельный вес такой промывочной жидкости без утяжеления достигает 1,40—1,45 гс/см³. При утяжелении для снижения вязко­сти вместе с утяжелителем вводится дополнительно NaCi. Общим недостатком силикатно-солевых растворов является трудность ре­гулирования их свойств. Силикатно-солевые растворы чрезвычайно чувствительны к катионам Са²⁺ и Mg²⁺, которые образуют с жид­ким стеклом нерастворимые соединения. Поэтому в СССР такие промывочные жидкости не получили распространения. В США с подобными растворами за 14 лет пробурено около 100 сква­жин [80].