Буровые растворы на водной основе (РВО) – это растворы для бурения, основным компонентом которых, является вода (самый первый буровой раствор).
Состав буровых растворов на водной основе
В составе РВО могут находиться растворенные вещества:
- щелочи;
- соли;
- поверхностно-активные вещества;
- органические полимеры;
- капли эмульгированной нефти.
И нерастворимые вещества, находящиеся во взвешенном состоянии:
- барит;
- глина;
- выбуренная порода.
Области применения РВО
Области применения водных буровых растворов и состав входящих в них буровых реагентов определяются следующими геологическими условиями:
- физико-химическими свойствами пород и содержащимися в них флюидами;
- пластовым и горным давлением;
- забойной температурой.
Классификация буровых растворов на водной основе по составу дисперсионной среды
Главные компоненты буровых растворов на водной основе, назначение и условия применения
Буровой раствор | Главные компоненты | Назначение и условия применения |
---|---|---|
Пресная вода | Пресная вода | Быстрое разбуривание твердых устойчивых пород. Требуются отстойники, флокулянты, обильное водоснабжение и возможность легкого сброса. |
Соленая вода | Морская вода | Солевые растворы применяют для повышения вязкости и снижения температуры замерзания. Применяется только для разбуривания пород низкой проницаемости. |
Нестабилизированные глинистые суспензии | Образуются в процессе «самозамеса» из разбуриваемых пород | Применяется при бурении в сравнительно устойчивом разрезе, сложенном малопроницаемыми породами. Параметры регулируются путем разбавления водой. |
Лигносульфонатные растворы | Пресная или солоноватая вода, бентонит, каустическая сода, КССБ | При бурении глинистых отложений, гипсов, ангидритов, карбонатных пород. Термостойкость до 130 °С. рН=8-10. |
Хромлигносульфонатные растворы | Пресная или солоноватая вода, бентонит, каустическая сода, хромлигносульфонат | При разбуривании глинистых и аргиллитоподобных пород. Легкость поддержания свойств. Стойкость к загрязнению ангидритом, цементом. Термостойкость до 180 °С. рН=9-10. |
Полимерные недиспергирующие растворы | Вода, высокомолекулярные полимеры, малые добавки бентонита или без него, флокулянты. | При бурении любых разрезов. Предупреждают диспергирование разбуриваемых пород. Характеризуются низким содержанием глинистой фазы, что повышает механическую скорость бурения. Термостойкость до 250 °С. |
Ингибирующие растворы: — Алюминатные — Известковые — Гипсоизвестковый — Хлоркальцивые — Калиевые — Силикатные — Гликолевые | Содержат неорганические электролиты или полиэлектролиты: — Алюминат натрия — Са(ОН)2 — CaSO4+Ca(OH)2 — СаСl2 — КСl или др. соли калия — Жидкое стекло — Многоатомные спирты | При разбуривании высоколлоидных глинистых пород и аргиллитов. Снижают гидратацию и диспергированние выбуренных пород. Повышают устойчивость стенок скважины. |
Необработанный глинистый соленасыщенный раствор | Вода, глина, соль | Для разбуривания солей без пропластков терригенных отложений. Термостоек до 160 °С. |
Стабилизированный соленасыщенный раствор | Вода, глина, соль, солестойкий полимерный реагент | При бурении в солях с пропластками глинистых отложений. Термостойкость зависит от используемого полимера. |
Раствор на основе гидрогеля магния | Вода, полимерный реагент, соли магния + гидроксид щелочного металла (гидрогель магния) | При разбуривании терригенных пород. Раствор, насыщенный солями магния — для разбуривания соленосных пород: повышают устойчивость ствола, препятствуют быстрому увлажнению глинистых минералов. |