Классификация буровых промывочных жидкостей;

Систематизировать и классифицировать промывочные жидкости можно по различным признакам: фазовому состоянию дисперсионной среды; природе дисперсионной среды; степени дисперсности; фазовому состоянию дисперсной фазы; методу получения дисперсной фазы; природе дисперсной фазы; по назначению по способу приготовления; устойчивости к воздействию температур и солевой агрессиии т.д.

В России первоначальная классификация буровых промывочных жидкостей основывалась на их назначении и использовалась при проведении геолого-разведочных работ. Они подразделялись на: БПЖ для нормальных геологических условий бурения (вода, некоторые водные растворы, нормальные глинистые растворы) и для осложненных геологических условий бурения.

Существует классификация по основному эффекту, достигнутому химической обработкой: солестойкие растворы; термостойкие растворы; термосолестойкие растворы; ингибирующие растворы.

Классификация БПЖ по способу приготовления подразделяет их на естественно-наработанные (самозамес) и искусственно-приготовленные.

К сожалению, в настоящее время нет единой общепризнанной и научно-обоснованной классификации. В отечественной практике заслуживает внимание классификация по Паусу, в основе которой лежат следующие факторы: состав разбуриваемых пород; проницаемость; наличие солей; температура забоя; устойчивость стенки скважин; пластовое давление. По этой классификации все БПЖ подразделяются на несколько классов в каждый из которых входят группы облегченных растворов плотностью до 1250 кг/м³; нормальных плотностью 1250-1450 кг/м³; утяжеленных более 1450 кг/м³ или группа растворов определяется видом ингибитора.

В целом в отечественной буровой практике БПЖ классифицируют по назначению и составу дисперсионной среды и дисперсной фазы на три большие группы: растворы на водной основе, растворы на нефтяной основе; газообразные растворы. Эти три группы в свою очередь подразделяются на подгруппы. Их классификация представлена на рисунках 6.1., 6.2

Буровые промывочные жидкости можно классифицировать и по числу фаз на два больших класса: гомогенные (однофазные) и гетерогенные (многофазные) и далее по природе (составу) системы в целом или её дисперсионной среды. Можно выделить подклассы водных (полярных), углеводородных (неполярных) и газообразных очистных агентов. Кроме того, гетерогенные системы могут быть разделены на группы по агрегатному состоянию дисперсной фазы, которая может быть твердой, жидкой, газообразной и комбинированной. Такая классификация представлена на рисунке 6.3.

Типы очистных агентов далее можно подразделять на различные виды в зависимости от степени и состава минерализации всей системы или её дисперсионной среды, количества дисперсной фазы, способа приготовления БР и т.д.

Так, водные (полярные) гомогенные и гетерогенные очистные агенты в зависимости от концентрации солей (в пересчете на NaCl) могут быть:

- пресными (до 1 %);

- слабоминерализованными (1 ¸ 3 %);

- среднеминерализованными (3 ¸ 20 %);

- высокоминерализованными (> 20 %).

Рисунок 6.1 – Классификация буровых промывочных жидкостей (водные растворы)

Рисунок 6.2 – Классификация буровых промывочных жидкостей (растворы на нефтяной основе и газообразные растворы)

Рисунок 6.3 – Классификация БПЖ по числу фаз и составу дисперсионной среды

Эти же очистные агенты по составу солей (по составу минерализации) могут быть: хлоркалиевыми; хлоркальциевыми; силикатными (малосиликатными); гипсовыми; известковыми; гипсоизвестковыми; алюминатными (алюмокалиевыми, алюмокальциевыми); гипсокалиевыми.

Растворы классифицируются так же и по количеству твердой фазы:

1) с малым содержанием твердой фазы 5-7%,

2) с нормальным содержанием твердой фазы до 15%,

3) с повышенным содержанием твердой фазы более15%.

В США в настоящее время действует классификация по АНИ (американский нефтяной институт), основанная на классификации Роджерса, она предусматривает выбор БПЖ по составу и свойствам:

1) Буровые агенты на газовой основе:

а) сухой воздух,

б) влажный воздух,

в) пена,

г) стойкая пена (отработанная).

2) Буровые растворы на водной основе.

а) пресная вода,

б) соленая вода (минерализованная),

в) растворы с низким содержанием твердой фазы,

г) растворы на соленой воде,

д) известковые растворы,

е) гипсовые растворы,

ж) хромлигниновые растворы,

з) хромлигносульфонатные растворы,

и) калиевые растворы.

3) Буровые растворы на углеводородной основе.

а) нефтяные растворы,

б) битумные растворы,

в) инвертные эмульсионные растворы.

Классификация буровых растворов не является строгой и всеобъемлющей. Названия некоторых систем буровых растворов довольно условны и используются по установившейся традиции или по номенклатуре фирм-разработчиков. Представленные выше классификации буровых промывочных жидкостей, показали, что трудно классифицировать систему которая имеет множество признаков, функций и разнообразна по составу.