13. Структурно-реологические показатели буровых растворов на нефтяной основе.

а) условная вязкость измеряется стандартным вискозимет­ром ВБР-1 (воронкой Марша в США);

б) реологические свойства РНО принято характеризовать величинами пластической вязкости и динамического сопротив­ления сдвигу; реограмма качественного бурового раствора в интервале градиентов скоростей сдвига, реализуемых в при­борах ВСН-3 и Фэнн-УО-35, линейна и, следовательно, может быть аппроксимирована уравнением Шведова - Бингама; при меньших градиентах скорости сдвига РНО приближаются по свойствам к вязко-пластичной жидкости, что проявляется в ис­кривлении реограммы; для описания этого участка кривой це­лесообразно использовать степенное уравнение;

в) прочность структуры принято характеризовать величи­нами предельного напряжения сдвига, измеренными после 1 и 10 мин выдержки системы в покое; в США эти параметры принято определять после 10 с и 10 мин выдержки с помощью реометра Фзнна.

При регулировании структурно-реологических свойств РНО необходимо учитывать, что в отличие от воды их дисперсион­ная среда заметно разжижается при нагреве, а под действием давления - загустевает вследствие повышения плотности. В связи с этим структурно-реологические свойства РНО в боль­шей степени, чем у водных буровых растворов, изменяются в процессе циркуляции. Это требует строгой фиксации темпера­туры при определении структурно-реологических параметров. В зарубежной практике измерения производят при 46 °С. Зарубежные технологи считают, что вязкость РНО наи­меньшая в поверхностной циркуля­ционной системе.

Следует отметить, что при регулировании структурно-рео­логических параметров РНО наиболее целесообразно опреде­лить их зависимость от давления, а затем от совместного вли­яния давления и температуры. Это позволит более точно учесть свойства РНО.

С целью регулирования струк­турно-реологических параметров из­меняют содержание основных ком­понентов, а также вводят реагенты селективного действия.

14. Рецептура бурового раствора для неустойчивых набухающих глинистых пород.

Неустойчивые, набухающие глинистые породы, склонные к осыпям и обвалам, при температурах до 120 °С следует бу­рить с промывкой или известковыми растворами следующего состава: до 5 % УЩР; до 3 % ССБ; до 0,1 % хроматов, или хлоркальциевыми растворами, стабилизированными КССБ – 1,5-2 %, СаСl₂–0,5-2 %, Са(ОН)₂ – до 0,5 %.

При температурах до 160°С используются гипсовые раст­воры: окзил или ФХЛС–1,0-1,5 %, алебастр–1-2 %.

Исследование (при температуре 22 °С и давлении от 0 до 50 МП а и при давлении 10 МПа и температурах от 22 до 150 °С) набухания огланлинского бентонита как модели по­роды в фильтратах различных растворов позволило условно разделить ингибированные системы по эффективности их

влияния на устойчивость глинистых пород на пять категорий:

I — высокоэффективные;

II — эффективные;

III — среднеэффективные;

IV—малоэф­фективные;

V — неэффективные.

Каждой категории эффективности соответствует группа устойчивости: I категории эффективности растворов соответст­вует V группа максимально устойчивых пород; V — категории эффективности буровых растворов соответствует I группа ус­тойчивости пород (неустойчивых).

При нормальных условиях большинство из исследуемых ингибированных растворов относится в основном ко II группе и в порядке увеличения их влияния на снижение устойчивости могут быть расположены в ряд: крахмально-малосиликатный раствор (КМСР), хромат-малосиликатный раствор (ХМСР), гипан-малосиликатный (гипан-МСР), высококальциевый раст­вор (ВКР), гуматно-малосиликатный раствор (ГМСР), гипсо­вый, известковый, бариевый.

Наиболее высокую группу устойчивости глин (V) обеспечи­вают в порядке уменьшения степени эффективности следующие системы: гидролизованный полиакриламид-малоспликатный (ГПАА-МСР), малосиликатносолевой раствор (МССР), КССБ-малосиликатный (КССБ-МСР), малосиликатный (МСР). При увеличении давления крепящая способность растворов в основ­ном не изменяется.

На устойчивость глинистых пород наибольшее влияние ока­зывает температура. Категория растворов при их нагреве мо­жет меняться. По данным авторов, наибольшую устойчивость при высоких температуре и давлении обеспечивает система МССР.