Лекция 22. Приготовление буровых растворов

Вид, состав и свойства буровых растворов выбирают в за­висимости от геолого-технических условий бурения. Если эти условия при бурении всей скважины или части ее интервала не позволяют использовать для промывки воду или осуществлять про­дувку газообразными агентами, то приходится специально го­товить соответствующий данным условиям буровой раствор. Существуют два метода приготовления буровых растворов:

1) приготовление растворов в скважине (наработка) в про­цессе механического бурения; 2) приготовление раствора с по­мощью механизмов: непосредственно на буровой и централизо­ванно на глинозаводах.

Приготовление буровых растворов первым методом наиболее дешево и просто, но возможно лишь там, где разрез сложен по­родами подводящего состава и достаточной мощности. Напри­мер, в ряде районов Западной Сибири верхняя неустойчивая часть разреза разбуривается с применением или свежеприготов­ленного раствора, или доставленного с ранее пробуренных сква­жин глинистого раствора. Затем этот интервал ствола закреп­ляют обсадными трубами с заливкой кольцевого пространства цементным раствором, и дальнейшее бурение ведут с промывкой водой.

При разбуривании глин образуется водно-глинистая суспен­зия, которую в дальнейшем обрабатывают химическими реаген­тами и приводят показатели технологических свойств раствора к требуемому уровню. Причем важно добиться минимального содержания глинистой фазы в буровом растворе.

Аналогично получают карбонатные или карбонатно-глинистые растворы в Урало-Поволжье (например, в Пермской обла­сти) При разбуривании с промывкой водой мощных толщ кар­бонатных пород получаемую водно-карбонатною суспензию об­рабатывают каустической или кальцинированной содой, или УЩР. Для стабилизации естественных карбонатных растворов хорошие результаты дает введение полимеров и небольших добавок высококоллоидальных глин. С целью улучшения диспергирования шлама выходящую из скважины суспензию целесообразно про­пускать через специальные механизмы (фрезерно-струйные мельницы, дезинтеграторы и др.)

Чаще приходится готовить растворы вторым методом, т.е. с помощью специальных механизмов. Для приготовления гли­нистых растворов используют в основном глинопорошки и реже комовые глины из местных карьеров. При приготовлении буро­вых растворов требуется обеспечить с помощью специальных устройств хорошее диспергирование твердой фазы и перемеши­вание ее с жидкостью. В качестве таких устройств для приго­товления растворов из комовых и порошкообразных материалов используются мешалки механического и гидромониторного ти­пов. Из порошкообразных материалов раствор готовят также с помощью мешалок эжекторного типа.

Особенность приготовления растворов на углеводородной основе заключается в необходимости подогрева системы для по­лучения коллоидного раствора битума. Например, при приготовлении ИБР зимой в глиномешалку заливают требуемое количество дизельного топлива и при перемешивании вводят мо­лотый окисленный битум с негашеной известью. Смесь подогре­вают открытым паром до 30—50°С и добавляют расчетное количество воды для гашения извести. При гашении извести тем­пература смеси поднимается до 80—120°С. В летнее время готовят раствор аналогично, однако подогрев паром не обяза­телен.