Буровые растворы на водной основе
Это самый наиболее часто используемый тип бурраствора, основанный на пресной воде с добавлением утяжелителя, глины или полимера и других химикатов для достижения нужных свойств.
Буровые растворы на углеводородной основе
Большинстве современных буровых растворах на углеводородной основе влияют на окружающую среду. В качестве углеводородной основы применяют нефть.
Вводно-эмульсионные растворы
Для образования прочной нефтяной оболочки вокруг частиц воды, используются эмульгаторы. Водная фаза способствует поддержанию барита, увеличивает прочность геля и вязкость, выступает в роли агента регулирования водоотдачи и позволяет растворять многие химикаты.
СОЛЯНЫЕ РАСТВОРЫ
Соляные растворы используются при завершении скважины и её ремонте, когда важно достигнуть наименьшего содержания твердой фазы. Они иногда используются при бурении разведочных и оценочных скважин.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИССЛЕДОВАНИЙ БУРОВОГО РАСТВОРА
В отчёт (рапорт) заносят:
1) плотность (массу) бурраствора.
2) Реологические свойства.
а) вязкость по вискозиметру Марша;
б) структурная вязкость.
в) ДНС (ДИНАМИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИКЕ СДВИГА).
г) СНС (статистическое напряжение сдвига).
3) рН бурового раствора и щелочность раствора.
4) Фильтрационные характеристики:
а) толщина корки
б) водоотдача
5) Анализ фильтрата бурраствора
а) щелочность
б) концентрация соли (хлорида)
в) концентрация кальция и минеральных осадков
6) Анализ твердой фазы
а) содержание песка
б) общее сдеожание твердых частиц
в) содержание нефти
г) содержание воды
д) способность катионообмена
РН и ЩЁЛОЧНОСТЬ БУРРАСТВОРА
рН бурового раствора указывает на относительную кислотность и щелочность. На шкале рН диапазон кислотности может быть от ниже единицы до чуть выше семи, а диапазон щелочности – от 7 до 14. Существует 2 осноных способа определения рН бурраствора. Коллориметрическийспособ основан на эффекте, производимом добавками и щелочами на цвет определенных химических индикаторов, нанесеных на полоски специальной бумаги. Электрометрический способ основан на напряжении, образующемся между специальными электродами, погруженными в бурраствор (рН-метр).
СТРУКТУРА И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
ФАЗЫ БУРРАСТВОРОВ
Бурраствор – это типичная суспензия тверды веществ (возможно и жидкостей или газов, находящихся в жидкости). Взвешиваемая жидкость называется непрерывной фазой раствора. Взвешенные частицы твердых веществ или глобулы текучей среды образуют прерывистую фазу раствора, К примеру, вода – это непрерывная фаза, а глина – это прерывистая фаза в глиняно-водяном растворе. Обратной эмульсии раствора нефть – это непрерывная фаза, а глобулы воды – прерывистая фаза.
Непрерывная фаза бурраствора всегда жидкая. Тверды вещества, жидкости и газы могут присутствовать в прерывистой фазе.
НЕПРЕРЫВНАЯ ФАЗА БУРРАСТВОРОВ
Непрерывной фазой в растворах на водной основе является вода. Разбавленные соли, присутствующие в воде, тоже являются частью непрерывной фазы. Катионы Na (натрий) и Са (кальций) и анион ОН (гидроксил) оказывают особое влияние на поведение растворов на водной основе.
ПРЕРЫВИСТАЯ ФАЗА БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
Капельки нефти, эмульгированные в буррастворе на водной основе, делают его гуще и снижают плотность.
ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ – ЩЕЛОЧНОСТЬ БУРРАСТВОРА
Щелочность определяет поведение водной фазы бурраствора.
Щелочность можно определить как содержание излишних ионов гидроксила (ОН-) в водном растворе. Вода частично ионизируется, образуя ионы водорода (Н+) и гидроксила (ОН-).
ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ.
Водородный показатель измерят концентрацию ионов водорода, и относится к щелочности с помощью уравнения: Н2О=Н++ОН-.
ЩЕЛОЧНОСТЬ.
Обычно она возникает из-за ионов гидроксилов вследствие обработки каустической соды.
ИСТИННЫЕ ЖИДКОСТИ
У некоторых жидкостей касательное напряжение прямо пропорционально скорости сдвига. Такие жидкости называются истинными (ньютоновскими). Вода это истинная жидкость, так же, как и соляровое масло и глицерин.
Вязкость жидкости определяется касательным напряжением, деленным на скорость сдвига. Вязкость истинной жидкости постоянна.
СТРУКТУРНАЯ ВЯЗКОСТЬ
Структурная вязкость обычно описывается как часть сопротивления течению, вызванная механическим трением.
Главным образом на нее влияют:
1. Концентрация твердых частиц;
2. Размер и форма тверды частиц;
3. Вязкость жидкой фазы.
Есть 3 способа контроля твердых частиц:
1. Растворение
2. Отстаивание
3. Механический контроль
ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ
Предел текучести это часть силы сопротивления текучести, вызванной силой притяжения частиц. Это сила притяжения вызвана электрическими зарядами на поверхности частиц, присутствующей в жидкой фазе. Величина этой силы вызвана:
1. Типами частиц и их поверхностными зарядами
2. Количеством частиц
3. Ионной концентрацией солей, содержащейся в жидкой фазе бурраствора
Можно перечислить нужные нам свойства бурраствора:
1) вес бурраствора;
2) химический состав;
3) водоотдача;
4) вязкость;
5) гелевая структура;
6) смазывающая способность.