Глава IV Химические реагенты и материалы для буровых растворов

Химическая обработка имеет важнейшее значение в технологии приготовления и применения буровых растворов. От правильного выбора материалов и реагентов для приготовления бурового раствора в значительной степени зависит успех и качество строительства скважин.

По функциональному назначению все реагенты и материалы можно разделить на несколько групп: структурообразователи, регуляторы водоотдачи, разжижители, флокулянты, коагулянты.

Основным компонентом растворов на водной основе является вода, от солевого состава которой в значительной степени зависит технология приготовления и получаемые свойства бурового раствора.

Наиболее приемлема для приготовления буровых растворов пресная вода, обеспечивающая при прочих равных условиях максимальный выход раствора из 1 тонны глины, вязкость, минимальную водоотдачу и способность к структурообразованию.

Однако, на многих скважинах используется вода, содержащая соли различного типа и различной концентрации. Особенно агрессивной является вода, содержащая ионы Ca и Mg. Перед использованием для технологических целей такую воду предварительно обрабатывают кальцинированной содой в количестве, обеспечивающем остаточное содержание этих катионов в воде не более 100мг/л.

При использовании для приготовления растворов и реагентов воды умеренной минерализации (например, морская вода) очень полезно использовать гидродиспергатор ДГ-1 или ДГ-2. С применением этих устройств можно получить выход раствора из 1 тонны бентонита примерно такой же, как на пресной воде. Конечно, применение кальцинированной соды необходимо и в этом случае.

Ниже приводятся основные характеристики (состав и свойства) основных материалов и реагентов, применяемых ОАО «ИКФ» для приготовления и применения буровых растворов. Эта информация дана в виде сертификатов качества, которые в обязательном порядке прилагаются к поставляемым «ИКФ» материалам и реагентам.

4.1. Материалы и щелочные реагенты

Бентонит

Барит

ИККАРБ-75

ИККАРБ-150

Каустическая сода NaOH

Кальцинированная сода Na₂CO₃

Натрий двууглекислый, сода пищевая NaHCO₃

Известь Ca(OH)₂

Бентонит

(Bentonite)

Бентонит широко используется в качестве регулятора вязкости и понизителя водоотдачи в буровых растворах на основе пресной и соленой воды.

Химическая природа

Бентонит представляет собой одну из форм встречающегося в природе глинистого минерала монтмориллонита.

Характеристика продукта

	По стандарту ОСМА/API	Измеренные фактически
Внешний вид	Порошок серо-зеленого цвета
Объемная плотность, кг/м3	800-900	800-900
Удельный вес, г/см3	2,5	2,5
Выход раствора из 1 тн бентонита, м3	не менее 15,5	20,0
Фильтрация по API, мл. за 30 мин	не более 15,0	14,0
Содержание влаги	не более 10	9,8
Сухой ситовой анализ 0,15 мм, Прохождение через сито	-	98,5
Мокрый ситовой анализ, Сито 0,71 мм, остаток на сите, %	не более 4	1,5
Растворимость	Нерастворим в воде, но легко диспергируется и дает светло-серый коллоидный раствор

Назначение

Бентонит повсеместно используется в качестве экономичного регулятора вязкости и понизителя водоотдачи. Он наиболее эффективен в пресной воде, однако также может использоваться в морской воде или рассолах при условии проведения предварительной гидратациии. Сильное загрязнение солями, включая ионы кальция, приводит к загустеванию раствора и росту водоотдачи.

Бентонит можно предохранить от загрязнения примесями с помощью добавления разжижителей или диспергаторов. Эти соединения значительно ослабляют тенденцию к высокотемпературному застудневанию, которую обнаруживают бентонитовые буровые растворы.

Благодаря плоской пластинчатой форме и небольшому размеру составляющих его частиц, бентонит образует растворы, обладающие высокой смазывающей способностью, что понижает моментные нагрузки на бурильную колонну.

Упаковка

Бентонит поставляется в мягких разовых контейнерах (типа Big Bag) массой 800 - 1000 кг или многослойных бумажных мешках весом 40 кг.

По желанию Заказчика может поставляться также в виде гранул.