Промивання свердловин

Загальні відомості. В процесі проходження свердловини буровий розчин має виконувати такі основні функції: очищати свердловину від шламу й виносити його на поверхню; утримувати частинки вибуреної породи в суспензованому стані при зупиненні циркуляції розчину; охолоджувати коронку (долото) й полегшувати руйнування породи в призабійній зоні; створювати тиск на стінки свердловини для запобігання обвалів та зсувів породи, а також водо-, нафто- та газопроявів; передавати енергію гідроударнику або ж турбобуру (під час турбобуріння); забезпечувати збереження проникності продуктив­ного пласта при його розкриванні з метою подальшої водо-, нафто-та газовіддачі тощо.

Під час буріння свердловин промивальна рідина циркулює по замкненому гідравлічному контуру. Залежно від цього всі існуючі системи промивки поділяються на дві групи: із внутрішньо-свердловинною циркуляцією промивальної рідини; із виходом про­мивальної рідини на поверхню. Залежно від напряму циркуляції промивальної рідини відносно бурового інструменту система промивок із виходом на повер­хню здійснюється за трьома схе­мами циркуляції.

При прямому промиванні (рис. 113, а) промивальна ріди­на нагнітається буровим насосом через колону бурильних труб, проходить кільцевим зазором між колонковою трубою і керном, обмиває забій, при цьому захоп­лює шлам, охолоджує породо-руйнівний інструмент і кіль­цевим зазором між бурильними трубами та стінками свердлови­ни виходить на поверхню.

При зворотному промиванні (рис. 113, б) промивальна ріди­на рухається до забою кільцевим зазором між бурильними труба­ми та стінками свердловини, обмиває забій, проходить крізь зазор між керном і колонковою трубою й крізь внутрішній канал бурильних труб виходить на поверхню.

' При комбінованому промиванні (р,ис 113, в) рух промивальної рідини над колонковою трубою здійснюється за схемою прямого промивання, а нижче — за допомогою спеціальних пристроїв за схемою зворотного промивання.

Пряме промивання відрізняється простотою виконання й забез­печує процес буріння в умовах поглинання промивальної рідини, але необхідність створення високої швидкості вихідного потоку в затрубному просторі призводить у м'яких породах до розмивання стінок свердловини. Крім того, динамічний вплив промивальної рідини знижує вихід керна в м'яких породах середньої міцності та у випадках раптового припинення циркуляції промивальної рідини часто призводить до прихвату бурового снаряда в свердловині.

Зворотне промивання підвищує вихід керна, особливо в пухких, нестійких породах; забезпечує стійкість стінок свердловини завдяки зменшенню динамічного впливу на породи; майже виключає можливість прихвачування бурового снаряда шламом унаслідок більш інтенсивного видалення продуктів руйнування гірських порід. Крім того, зворотне промивання забезпечує безперервне винесення керна, що дає можливість різко скоротити витрати часу на спускопідйомні операції. Таке промиваня здійснюється двома шляхами: з гермети зацією та без герметизації устя свердловини. Зворотне промивання без герметизації устя свердловини проводиться відкачуванням рідини разом із частинками породи із забою крізь бурильні труби за допомогою ерліфта або ежекторного насоса, розрахованого на накачування рідкої пульпи. Останній спосіб може застосовуватися, коли статичний рівень рідини недалеко від устя свердловини. Відцентровий насос починає всмоктування лише тоді, коли вся всмоктувальна магістраль повністю заповнена рідиною. При нарощу­ванні бурильних труб відбувається розривання усмоктувальної лінії. Для заповнення її рідиною після нарощування та пуску відцентрового насоса бурова установка оснащується вакуум-насосом або ж вакуум-котлом. При промиванні за першою схемою доводиться застосовувати складне устаткування для герметизації устя свердловини (особливо для глибокого буріння), а також неможливо забезпечити процес буріння за наявності поглинаючих горизонтів; за другою схемою — обмежена глибина застосування, неможливість застосування за умов поглинання промивальної рідини, складність конструкції бурового снаряда, тому його можна використовувати лише у свердловинах великого діаметра (ерліфти, гідроелеватори).

Комбінована циркуляція об'єднує переваги прямого та зворотного промивання свердловини. В такому випадку до складу бурового снаряда входить спеціальний пристрій, який перетворює пряме промивання на зворотне в призабійній зоні.

Крім перелічених способів промивання, у практиці розвідувально-пошукового буріння часто застосовується внутрішньосвердловинна циркуляція промивальної рідини, коли як промивальну рідину використовують підземні води або ж воду, яку періодично підливають у свердловину. Внутрішньосвердловинна циркуляція застосовується за таких геолого-технічних умов: у нестійких породах, які легко розмиваються й характеризуються наднизьким виходом керна; за наявності проникних гірських порід, що поглинають промивальну рідину, при цьому ізоляція поглинаючих зон стає економічно недоцільною: у безводних районах, при утрудненому водопостачанні.

Промивальні рідини становлять полідисперсні системи (частинки дисперсної фази мають неоднаковий розмір). За характером диспер­сної фази промивальні рідини поділяються на рідини із твердою фазою (суспензії), рідкою (емульсії) та газоподібною (аеровані розчини), а також на комбіновані, коли дисперсна фаза подана різними за виглядом компонентами. За складом дисперсної фази промивальні рідини поділяються на глинисті розчини, силікатно-гумінові, крейдяні, розчини з дисперсною фазою з розбурюваних порід (природні розчини), розчини з дисперсною фазою з нафто­продуктів.

Залежно від геологічного розрізу промивальні рідини не обробля­ються або ж обробляються хімічними реагентами. Перші використову­ються за нормальних геологічних умов (вода та нормальний глинистий розчин), другі — за ускладнених умов буріння (спецрозчини).

Промивальна рідина обирається залежно від властивостей порід, що розбурюються, та інших умов (збереження води-, нафто-, та газопроникності пласта тощо). Наприклад, при бурінні свердловин у стійких породах застосовується промивання водою.

Глинисті розчини — це суспензовані розчини глини у воді. Якісний глинистий розчин за своїми властивостями наближається до колоїдного. Це пояснюється тим, що глинисті частинки суспензовані у воді, негативно заряджені електричним зарядом, а оточуючі їх водні оболонки (плівки) несуть позитивний заряд, тобто частинки глини та води електрично пов'язані між собою. Чим менші розміри глинистих частинок і чим більша їхня поверхня, тим більша частина води перебуває у зв'язаному стані. Маса глинистих частинок дуже мала й вони мають лускоподібну форму, тому в основному підлягають не силі тяжіння, а впливові сил електричних зарядів і перебувають у безперервному хаотичному русі.

Якщо в глинистих частинок нема електричного заряду, вони перестають відштовхуватися одна від одної та при зустрічі з'єднуються в агрегати, що осідають під впливом власної ваги. Такий процес має назву коагуляції. Глинистий розчин коагулює при додаванні хлоридів кальцію, натрію та інших солей. У коагульованому розчині негативні заряди глинистих частинок можна відновити додаванням кальцинованої чи каустичної соди або ж колоїдів, які несуть на своїх частинках негативний заряд. Процес відновлення подвійного електричного шару (дисперсності) має назву пептизації, а речовини, які відновлюють дисперсність коагульованої системи, — пептизаторіи

Якісні глинисті розчини, які перебувають у спокої, переходять у гель. Стійкість гелю з часом збільшується. При струшуванні гель глинистого розчину переходить у рідкий стан. Ця властивість глинистого розчину дістала назву тиксотропії.

Тиксотропія має велике практичне значення для буріння. Дійсно, якісний глинистий розчин, який припинив циркуляцію в свердловині, застигає та підтримує частинки породи в суспензованому стані, не даючи їм осаджуватися на забій. При промиванні свердловини неякісним глинистим розчином або водою, припиненні циркуляції частинки осаджуються на забій, що може викликати прихвачування інструменту. Гель, який утворився в свердловині після припинення циркуляції глинистого розчину, знову переходить у рідкий стан (золь) завдяки обертанню колони бурильних труб.

Під час буріння слабозв'язаних пористих порід із застосуванням якісного глинистого розчину на стінках свердловини утворюється тонка щільна кірка, яка підвищує їхню стійкість, завдяки чому спрощується конструкція свердловини й зменшуються витрати обсадних труб. При застосуванні неякісного глинистого розчину на стінках свердловини утворюється товста пухка кірка, крізь яку відфільтровується в породу вільна вода у великій кількості, що призводить до порушення стійкості слабозв'язаних порід, до їх набухання та обвалювання, внаслідок чого виникають тяжкі аварії.

Глинисті розчини застосовуються при бурінні малостійких, пористих і пухких порід.

Г л и н и. За мінеральним складом глини, придатні для виготовлення глинистих розчинів, поділяються на певні типи.

Монтморілонітові — бентоніти, які містять 80 % монтморілоніту, 18 % іліту та 2 % каолініту. Бентоніти — продукт руйнування вулканічного попелу, який трапляється в районах, де була розвинена вулканічна діяльність. Ці глини після сушіння та розмелювання являють собою порошок білого кольору. Бентонітові глини є найкращою сировиною для приготування глинистих розчинів. Висока якість розчинів із бентонітових глин пояснюється тим, що вони містять велику кількість колоїдних частинок розміром менше ніж 100 мкм, добре змочуються водою (гідрофільні), легко розшарову­ються на окремі луски й завдяки цьому мають велику питому поверхню в порівнянні зі звичайними глинами. Бентонітовий порошок застосовується як додаток до глинистих розчинів із місцевих глин. Він є основним матеріалом для приготування глинистих розчинів високої якості. Бентоніт має малу густину і високі тиксотропні властивості, тому його успішно застосовують для боротьби з поглинанням промивальної рідини.

Гідрослюдисті глини — каолініт, який містить 5% монтморілоніту, 60—70 % іліту та 35—25 % каолініту; гідрослюдисто-каолінітові глини, які містять 2 % монтморілоніту, до 30 % іліту і 80—68 % каолініту; каолінітові глини (вогнестійка сировина), які містять 10—15 % монтморілоніту й іліту і 90—85 % каолініту. Можуть бути використані лише в тому випадку, якщо неможливо одержати глини іншого мінералогічного складу.

Глини, які містять піщані частинки діаметром 0,1 мм та мають їх не більше ніж 6 %; крупніші за 0,05 — не більше ніж 12 %, дрібніші за 0,001 — не менше ніж 40—50 %, вважаються найкращими. Якщо частинок діаметром 0,1 мм більше ніж 6 %, їх треба вилучити з розчину за допомогою відмучування. Допускається така засоленість глин: кальцію — не більше ніж 70, хлору — 100 і сульфату — 300 мг/л. Засоленість глин визначається лабораторним шляхом.

Усі глини з розчинами солей вступають у реакції, які полягають у тому, що між глиною й розчинами солей проходить обмін позитивно зарядженими іонами (катіонами). Склад таких обмінних іонів у глин визначається тим, які іони переважають у навколишньому середо­вищі. В глинах морського походження переважають іони натрію, а в глинах із прісних басейнів — іони кальцію. Натрієві глини у воді легко розпадаються на окремі найдрібніші частинки, які добре змочуються водою й перебувають у суспензованому стані, забезпе­чуючи стійкість отриманої суспензії. Кальцієва глина не розпадається на окремі частинки й залишається у вигляді грудочок, що складаються з агрегатів окремих частинок, які погано змочуються водою й не можуть перебувати в суспензованому стані.

Глинисті частинки в природі при утворенні подвійного електрич­ного шару набувають негативного електричного заряду, який кількісно характеризується величиною електрокінетичного потен­ціалу. Для натрієвих глин він дорівнює 69, а для кальцієвих — лише 30 мВ. Потенціал характеризує стійкість колоїдних систем і суспензій: низьким його значенням у кальцієвих глинах можна пояснити їх прагнення до осідання з розчину.

Для приготування глинистих розчинів потрібно застосовувати натрієві глини. Якщо таких глин немає — використовуються кальцієві, їх піддають хімічній обробці для обміну іонів кальцію на іони натрію.

Глинистий розчин можна приготувати з місцевих глин. У випадку відсутності лабораторного устаткування якість глини можна визначити візуально. Глину можна використовувати, якщо свіжовидобутий зразок (природної вологості) є стійким на злам у великих шматках, а в маленьких грудочках не роздавлюється пальцями, при зрізі ножем має поверхню темного кольору, схожу на поліровану, в надлишково вологому стані — в'язкий на дотик і легко розкачується. Глина не придатна для приготування розчину, якщо вона містить велику кількість заліза (червоний колір), має вкраплення вапняку, піриту, піску, дає відстій, у воді розсипається на дрібні пластинки, погано змочується водою.

Технічна вода. Властивості води, яка використо­вується для приготування глинистих розчинів, також впливають на їхню якість. Найвагомішим показником є вміст у воді солей кальцію та магнію, які визначають твердість води. Тверда вода навіть при застосуванні високоякісної глини дає глинистий розчин низької якості внаслідок того, що перешкоджає диспергуванню й викликає коагу­ляцію частинок глини.

Твердість глини виражається в градусах. Один градус твердості відповідає 10 мг оксиду кальцію в1л води. Одна частина оксиду магнію рівноцінна 1,4 частини оксиду кальцію. Вода, яка має твердість менше 6°, вважається м'якою, від 6 до 12° — середньою, від 12 до 30° — твердою, вище 30° — дуже твердою. Зі збільшенням твердості води різко зростає водовіддача, внаслідок чого погіршується якість глинистого розчину. Найкращий глинистий розчин виготов­ляється з прісної води. Для виготовлення якісного глинистого розчину необхідно, щоби загальна твердість води була не вище ніж 12°. Тверду воду звичайно пом'якшують невеликою кількістю NaCO3.

Основні властивості й параметри бурових розчинів. Бурові розчини залежно від гірничогеологічних умов буріння мають визначатися певними параметрами: густиною (г/см3), умовною в'язкістю Т (с), статичним напруженням зсуву (Па), водовіддачею В (см3/за 30 хв), кількістю піску П (%), колоїдальністю або добовим відстоєм (%), стабільністю та розтіканням (для деяких видів розчинів).

За нормальних умов буріння збільшення густини не бажане, оскільки воно викликає зниження механічної швидкості буріння внаслідок зростання гідростатичного тиску на забій свердловини, підвищує витрати компонентів (глини тощо).

Гідростатичний тиск (кПа) на забій свердловини визначається за формулою

або ,

де L — глибина свердловини, м.

При бурінні в пухких, слабозцементова-них, а також у твердих, але нестійких (тріщинуватих) породах густину промивальної рідини підвищують для збільшення гідро­статичного тиску на стінки свердловини з метою посилення їхньої стійкості. Для цього в ряді випадків застосовують обважнювачі (барит тощо). При поглинанні промивальної рідини намагаються понизити гідростатичний тиск на стінки свердловини для зменшення негативного впливу на проникність пластів середовища. Для зниження густини проми­вальної рідини в ряді випадків її насичують повітрям (аерують).

У польових умовах вимірювання густини й питомої ваги промивальної рідини прово­диться ареометром АГ-ЗПП (рис. 114). При­лад складається з мірного стакана, денця, поплавка, стрижня та змінного вантажу. Мірний стакан має дві порожнини: одну для проби, щоби заміряти розчин, другу — компенсаційну камеру, в якій міститься ме­талевий баласт для стійкого занурення у воду та компенсаційний вантаж для тарування (чавунний дріб). Компенсаційна камера пере­кривається поліетиленовою заглушкою 2, яка закріплюється епоксидним клеєм. У верхній частині стакана розташовані прорізи для зливу зайвого розчину. Поплавок 7 перекри­вається денцем, що забезпечує герметичність поплавкової камери, та постійність об'єму розчину в мірному стакані. Стрижень 8 являє собою дюралеву трубку, на яку нанесені шкали 11: одна шкала з поділками від 0,9 до 1,7 г/см3, друга (для визначення густини обважнених розчинів) — від 1,6 до 2,4 г/см3. Трубка згори закривається поліетиленовою затичкою 10 на нарізці. Об'ємний вантаж, який забезпечує два діапазони вимірювання ареометра, становить сталеву деталь, покриту зовні поліетиленовою оболонкою. При вимірюванні поплавок 7 знімають зі стакана 5, наповнюють рідиною, знову приєднують поплавок та ареометр, потім у вертикальному стані опускають у спеціальну посудину з чистою прісною водою. Відлік густини ведуть за шкалою з меншим значенням р. Перед вимірюванням ареометр потрібно перевірити визначенням густини чистої води. Ареометр має показувати р - 1,0 г/см3. Точність вимірювання ± 0,01 г/см3.

В'язкість — важливий параметр промивальної рідини, визначає ступінь проникнення промивальної рідини в пори та тріщини породи, а також гідравлічний опір у циркуляційній системі свердловини. Зі збільшенням в'язкості погіршуються умови очищення свердловини від шламу та знижується механічна швидкість буріння. У зв'язку з цим в'язкість промивальної рідини потрібно підтримувати мінімальною, лише в поглинаючих промивальну рідину породах в'язкість необхідно підвищувати. В польових умовах промивальні рідини характеризують умовною в'язкістю, яка заміряється за допомогою лійкоподібного стандартного польового віскозиметра СПВ-5 (рис. 115). Прилад скла­дається з лійки із сіткою 2 та мірної кварти 3 місткістю 700 см3. Кварта поділена поперечною перегородкою на дві ємкості, з яких одна має об'єм 500, а друга — 200 см3.

Для вимірювання беруть в руку лійку, затикають нижній отвір паль­цем і заливають в неї крізь сітку 700 см3 випробувальної рідини. Потім лійку встановлюють над мірною квар­тою, яку повернено секцією 500 см3 вгору, забирають палець і натискують на секундомір. Коли кварта напов­нюється вкрай, секундомір зупиняють, а отвір лійки знову закривають паль­цем. Час витіканя промивальної рідини об'ємом 500 см3 в секундах характери­зує умовну в'язкість. У дисперсних колоїдних рідинах у стані спокою ут­ворюється структура, яка приводить до сповільненого витікання, тому вимі­рювання для точності виконують 2—З рази. Після вимірювання воронку, сітку й кварту старанно промивають водою. Періодично необхідно перевіряти точність віскозиметра шляхом визна чення водного числа — часу витікання 500 см3 чистої води, водне число віскозиметра СПВ-5 дорівнює 15 с. Якщо час витікання води виявляється більшим або ж меншим, приладом неможливо користу­ватися для вимірювання.

Застиглі глинисті розчини мають певні властивості твердого тіла. Для того щоб примусити ці розчини перемішуватись (текти), потрібно докласти певної сили, необхідної для руйнування структури розчину, яку називають статичним напруженням зсуву (СНЗ) 0,Па. в визначає здатність промивальної рідини: 1) утримувати частинки зруйнованої породи та бульбашки газу (повітря); 2) проникати в тріщини та пори породи.

Статичне напруження зсуву в вимірюється на спеціальних приладах — пластометрах. Існують пластометри ротаційні, капілярні та пластометри, дія яких основана на поступальному русі пластинки або циліндра. Найбільш поширені ротаційні пластометри; СНС-2 (рис. 116). Прилад складається з циліндра 6, підвішеного на пружному дроті 2 на конічній пробці 1, кронштейна 4 й стакана 7, встановленого на обертовому столику-шківі 8. Обертання передається столику від електродвигуна 14 через редуктор 13 та шків 12. Частота обертання столика дорівнює 0,2 об/хв. Для запобігання ковзання рідини, яка досліджується, поверх­ня підвішеного циліндра зроблена рифленою. На трубці 3, яка з'єд­нана з циліндром, закріплений лімб 75, поділений на 360°. Для вста­новлення плити 11 приладу в горизонтальне положення викори­стовують установочні гвинти 9.

Вимірювання в виконується в певній послідовності. Станину при­ладу за допомогою установочних гвинтів приводять у горизонтальне положення, про що свідчить спів-осьове положення циліндра 6 у стакані 7. Потім поворотом конуса сполучають нуль лімба з покажчи­ком 5, після чого конус фіксують легким натисканням згори. В зазор між циліндром і стаканом залива­ють досліджувану рідину доти, доки її рівень не збігатиметься з верх­ньою основою циліндра 6. До­сліджувану рідину добре перемі­шують обертальним рухом (вручну) внутрішнього циліндра, після чого нуль лімба сполучають із покажчи ком, рідину залишають у стані спокою 1 або 10 хв, а відповідні величини статичного напруження зсуву позначають та . Через 1 хв вмикають мотор, столик 8 починає обертати стакан 7, а через структуру промивальної рідини обертання передається внутрішньому циліндру. При цьому виникає закручення пружного дроту 2. По ходу закручування опір зростає й перевищує міцність структури випробовуваної рідини. Це супроводжується або зупинкою внут­рішнього циліндра, або його рухом у зворотному напрямі. За лімбом 14 визначають максимальний кут закручення дроту A<pv Потім розраховують за формулою значення де п — константа приладу при даній пружності дроту, значення якої береться з паспорта.

Після визначення в1 вмикають електромотор, промивальну рідину в стакані знову добре перемішують, нуль шкали сполучають з покажчиком, фіксують час стабілізації структури розчину. Через 10 хв вмикають електромотор і вимірюють кут :

.

Відношення / характеризує тиксотропні властивості дослід­жуваної рідини.

Для вимірювання статичного напруження зсуву промивальних рідин застосовують три пари дроту різної пружності. Перша пара дає змогу визначити статичне напруження зсуву від 0 до 40 мг/см2, друга — від 0 до 100 мг/см2, третя — від 0 до 200 мг/см2. Значення п для першого та другого дроту — 0,3—0,4 мг/см2, третього та четвертого — 1,1—1,2 мг/см2, п'ятого та шостого — 2,9—3,0 мг/см2.

Для нормальних глинистих розчинів значення в має перебувати в межах 15—40 мг/см2. Значення в має бути більшим при крупнішому та важчому шламі.

Під водовіддачею розуміють здатність промивальної рідини відфільтровувати рідку фазу в породу під дією надлишкового тиску в свердловині. Процес водовіддачі супроводжується утворенням фільтраційної кірки.

Розкриття порід свердловиною супроводжуєтся проникненням у пори та тріщини промивальної рідини. При цьому частинки твердої фази не проникають у породу на великі відстані, а відкладаються в устях пор і тріщин, створюючи суцільну плівку, пронизану найтоншими капілярами, крізь які фільтрується тільки вода. Частинки твердої фази групуються навколо каналів фільтрації й поступово зменшують їх переріз. Так, на стінках свердловин утворюється фільтраційна кірка. При потовщенні цієї кірки опір проходження рідкої фази зростає й швидкість фільтрації знижується. Швидкість утворення і товщина кірки різні, залежать від ряду факторів, у тому числі від якості промивальної рідини. Грубодисперсні, низькоякісні розчини утворюють товсті, пухкі та нещільні кірки, зі стійкими розмірами капілярів, крізь які протікає вода. Такі розчини характе­ризуються високою водовіддачею. Високодисперговані розчини утво­рюють тонкі, але щільні кірки, фільтрація води крізь які з часом наближається до нуля. Фільтраційна кірка характеризується товщи­ною та липкістю.

Товста й пухка кірка зменшує діаметр сверд­ловини, призводить при виконанні спуско-налагоджувальних опера­цій до утворення пробок та затя­гання бурильного інструменту, до збільшення перепадів тиску на стінках свердловини. Липка кірка, навіть тонка, є щільною й при­зводить при бурінні глибоких по­хилених свердловин до прихвачу-вання бурильного інструменту. Гранично допустима товщина фільтраційної кірки — 2—3 мм. Водовіддача має велике значення під час буріння в пористих, пух­ких і порушених породах. Вода, що надходить із свердловини, порушує стійкість таких порід і призводить до їх обвалювання або ж набухання, звуження свердло­вини та опливання її стінок.

У практиці розвідувального ко­лонкового буріння вимірювання водовіддачі проводиться в статич­ному стані при перепаді тиску 98 кПа за кімнатної температури. Як показник водовіддачі прий­мається кількість рідини, відфіль­трованої крізь круглий паперовий фільтр діаметром 75 мм за 30 хв.

Існуючі прилади для вимі­рювання водовіддачі за умовами фільтрації поділяються на працю­ючі під тиском та під вакуумом. До перших належать найпоши­реніші прилади ВМ-6 та ВГ-1М.

Прилад ВМ-6 (рис. 117) скла­дається з трьох основних вузлів: напірного циліндра з плунжером, фільтраційного стакана й плити з кронштейном. У фільтраційному стакані між стаканом та його піддоном, з'єднаними нарізкою, в спеціальній кільцевій виточці затискується металевий корпус фільтра, на який при вимірюванні кладеться змочений водою кружок фільтрувального паперу. За допомогою гвинта клапан з гумовою прокладкою притискують до нижнього боку корпусу фільтра, перекриваючи канали фільтрації. Фільтраційний стакан у зібраному вигляді встановлюють у кронштейн і заливають у нього досліджувану рідину. На нарізку горловини стакана нагвинчують напірний циліндр із чашкою в нижній частині й перевіряють перекриття дросельного крана. Після цього в циліндр заливають мастило, встановлюють на циліндр плунжер із вантажем і, випускаючи залишки мастила за допомогою дросельного клапана, сполучають нульову поділку шкали приладу з рискою у верхній частині циліндра. Потім відкривають клапан і вмикають секундомір. Під дією маси плунжера крізь фільтраційний папір відфільтровується чиста вода, яка стікає на піддон. За 30 хв по шкалі та рисці на циліндрі фіксується об'єм відфільтрованої води (в см3). Якщо нульову поділку з рискою сполучити не можна, то записують відлік проти риски на початку та в кінці виміру. Різниця відліку дає об'єм відфільтрованої води. Прилад розбирають, виймають стакан, вилива­ють із нього залишки рідини й мастила, витягують фільтр і вимірюють сталевою лінійкою товщину фільтраційної кірочки. Кірочка має бути щільною, а товщина її не перевищувати 3 мм. Максимальна водовіддача, яка вимірюється безпосередньо приладом ВМ-6, має бути 40 см за 30 хв.

Для того щоб можна було виміряти водовіддачу більше ніж 40 см3, до приладу додається набір аркушів логарифмічного паперу (рис. 118). У зв'язку з тим, що залежність водовіддачі від часу на логарифмічному папері має вигляд прямої лінії, досить заміряти величину водовіддачі через кожні 3—5 та 10—15 хв, після чого вимір можна припинити. На лога­рифмічному папері необхідно відмітити дві точки, які відпо­відають водовіддачі в зазначені проміжки часу. Ці точки з'єд­нують прямою лінією, перехре­щення якої з лінією, що від­повідає тривалості досліду в 30 хв, дає величину водовіддачі за цей час. Метод значно при­скорює процес визначення будь-якої величини водовіддачі.

Кількість «піску» (власне пі­сок, грубодисперсні частинки шламу тощо) в розчині визначають у процентах. Для промивальної рі­дини нормальним вважається вміст «піску» до 4 %. Основним приладом для визначення кількості «піску» є металевий відстійник ВМ-2 (рис. 119), який складається з циліндра 2 зі скляною вимірювальною бюреткою 4 в нижній частині. На боковій поверхні бюретки нанесені поділки 8 через кожні 0,1 см3. Бюретка кріпиться до нижньої частини циліндра 2 за допо­могою гвинта 7, перекладини 6, прокладок 3 та 5. Згори відстійник закривається кришкою /, що вико­ристовується як мірна посудина. У верхній частині циліндра є отвір, об'єм циліндра нижче отвору стано­вить 500 см.

У відстійник спочатку наливають 200—300 см3 води, потім 500 см3 досліджувальної рідини, після чого доливають воду, поки вона не почи­нає виливатися крізь отвір. На відстійник надівають кришку та при­кривають пальцем боковий отвір, потім відстійник декілька разів пе­ревертають, перемішуючи воду з розчином, встановлюють у верти­кальному положенні й залишають у стані спокою на 1 хв. За цей час із розчину осаджуються частинки розміром 0,02 мм. За поділками на пробірці визначають об'єм частинок, що осіли (см3), отриманий результат множать на два й одержують вміст «піску» в процентах.

Добовий відстій, або колоїдальність, глинистого розчину свідчить про його стабільність і визначається за допомогою скляної цилін­дричної посудини місткістю 100 см3 з поділками. Глинисті розчини заливають у посудину до відмітки «100» й залишають у стані спокою на 24 год, після чого вимірюють кількість (см3) відстояної води, яка відповідає величині Вдоб (%). Відстій нормального глинистого розчину має бути не більшим ніж 3—4 %, а при бурінні пористих та нестійких порід — 1—2%. Колоїдальність глинистого розчину (в процентах) К = 100 - Вдоб.

Стабільність, як і добовий відстій, визначає колоїдні властивості розчину. Для вимірювання стабільності користуються приладом ЦВ-2 (рис. 120), який являє собою металевий циліндр місткістю 800 см3 зі змивним отвором усередині. В циліндр наливають розчин і залишають його в стані спокою на 24 год, після чого отвір відкривають і верхню половину розчину злива­ють в окрему ємкість. Потім ареометром окремо вимірюють густину верхньої та нижньої частин розчину. В разі меншої різниці розчин стає більш колоїдальним. Для нормальних розчинів стабіль­ність має бути не більше ніж 0,02, для обважнених — 0,06.

Для вимірювання стуктурно-хімічних власти­востей високов'язких та високоструктурних гли­нистих, глинисто-цементних та цементних роз­чинів, які не піддаються вимірюванню приладами, описаними вище, застосовується визначення розтікання по конусу. До конуса додається столик зі шкалою та рівнем. Для визначення розтікання столик за допомогою ніжок, висота яких регулюється, встановлюють горизон­тально за рівнем на стійкій поверхні. На столик кладуть вимите й сухе протерте скло. Вимитий та сухий протертий конус установлюють на склі так, щоби вісь конуса містилася в центрі шкали. Конус до краю заповнюють розчином і двома руками плавно піднімають угору. За концентричними колами на шкалі відлічують найбільший та найменший діаметри маси, що розтеклася. Сума цих діаметрів, поділена на два, становить розтікання розчину (см).

Приготування нормальних глинистих розчинів. Необхідна кіль­кість глини (м3) для приготування 1 м3 розчину заданої густини визначається за формулою

де — задана густина глинистого розчину; — густина води, яка дорівнює одиниці; — густина глини.

Потреба в глині та воді за зміну визначається продуктивністю насоса й часом його дії за зміну.

Приклад. Визначити витрати глини й води для приготування 1 м розчину та потребу в глині й воді за зміну.

Вихідні дані: = 12 кг/м; = 22 кг/м; продуктивність бурового насоса 200 л/хв; час чистої роботи 5 год; утрати розчину — 4 %.

Розв'язування. Потреба в глині для приготування 1 м розчину:

Потреба у воді для приготування 1 м розчину:

= 1 - = 1 - 0,167 = 0,833 м3.

Витрати розчину протягом зміни:

200 • 60 • 5 • 0,04 = 2,4 м3. П

Потреба в глині за зміну:

0,167 • 2,4 = 0,4 м3.

Те саме у воді:

0,833 • 2,4 = 2 м3.

Глинисті розчини готуються за механічним та гідравлічним способами. Частіше застосовують механічний спосіб приготування розчинів із грудкових та порошкових глин. До механічних гли­номішалок належать: одно-, дво-, тривальні з вертикальним (ОГХ-8А та ОГХ-8Б) або горизонтальним розташуванням валів (ГКІ-0,8; ГКЛ-2М; ГМ-2-4; ГПК-10; ГП2-10 тощо); вихрові та швидкісні, фрезерно-струминні млини (ФСМ-3, ФСМ-7, ФСМ-12).

Звичайна механічна глиномішалка ГКІ-0,8 складається з металевої ємкості — корпусу, в якому обертається вал із закріпленими на ньому поперечними лопатями для подрібнення й перемішування глини з водою. Готовий розчин випускають крізь спусковий люк. Обертання з робочого шківа передається на горизонтальний вал через зубчастий редуктор. Глиномішалка встановлюється на полоззях. Завантаження глини в глиномішалку проводиться крізь вантажний люк.

Фрезерно-струминний млин — ФСМ складається з таких основних вузлів: ротора, приймального бункера, запобіжної шарнірної плити, диспергуючої рифленої плити, уловлювача та лотка для відводу готового глинистого розчину. Глина й вода, які подаються у приймальний бункер млина, захоплюються лопатями ротора. При переміщенні вздовж диспергуючої плити відбувається первинне подрібнення глини. Тонше подрібнення глинистих частинок здійснюється на вихідній решітці ударами струменів, створених лопатями ротора, а також при подаль­шому переміщенні суспензій уздовж решітки та проходженні розчину крізь її отвори. Частинки, недостатньо подрібнені в млині, знову потрапляють під лопаті ротора. Продуктивність ФСМ по кермовій глині становить 5—8, по глинопорошку 20 т/год.

Хімічна обробка глин. Для того щоб отримати глинисті розчини відповідної якості, їх обробляють хімічними реагентами, які поді­ляються на три групи: електроліти, захисні колоїди та речовини спеціального призначення.

Електроліти є регулятором структурно-механічних власти­востей глинистих розчинів. До електролітів відносять: кальциновану соду Na2CO3, каустичну соду NaOH, рідке скло, вапно Са(ОН)2, хлорид кальцію СаСІ, хлорид натрію NaCl, фосфати Na(PO3)6 тощо (табл. 10).

Таблиця 10. Витрата й температура замерзання розчину

Захисні колоїди. При додаванні захисних колоїдів у глинисті розчини вони утворюють захисний шар на глинистих частинках, який надає розчинові більшу стійкість і захищає частинки глини від злипання. Захисні шари збільшують густину і зменшують водовіддачу глинистих розчинів. До захисних колоїдів відносять: вуглелужний реагент (ВЛР), торфолужний реагент (ТЛР), суль-фітспиртову барду (ССБ), конденсовану сульфітспиртову барду (КССБ), комбінований лужний реагент (СВЛР), карбоксиметилце-люлозу (КМЦ), крохмаль, поліфенол, лісохімічний (ПРЛХ), деякі полімерні реагенти (гіпан, реагент Н-4) тощо.

Речовини спеціального призначе­ння. До них належать поверхнево-активні (ПАР), призначення яких: підтримувати природну проникність продуктивних пластів (ОП-7 та ОП-10), знижувати твердість гірських порід (превацел, сульфонал, НП-Т, диталан), запобігати злипанню твердих частинок бурового розчину (детергенти ДС, ДС-РАС та газойлевий контакт ГК), підвищувати мастильні властивості промивальної рідини (азомит А, азомит Б, сульфонал, ОП-10, ДС, СМАД), аерувати бурові розчини — насичувати їх повітрям для боротьби з поглинанням (ПО-1, ПО-К-18, ПО-7, ПО-10, ДС тощо), боротися з насиченням бурових розчинів дисперсною газовою фазою — піногасіння (нафта, нейтралізовані контакти — чорний (НЧК), гасовий тощо).

Спеціальні глинисті розчини бувають хлоркальцієві, емульсійні, вапняні, аеровані та обважнені глинисті.

Хлоркальцієві глинисті розчини. Основний активний реагент — хлорид кальцію. Застосовуються при бурінні самодиспергуючих порід (глин, глинистих сланців, аргилітів) для підвищення стійкості стінок свердловин, — вони перешкоджають переходу в розчин вибурених порід, збільшуючи його в'язкість.

Емульсійні глинисті розчини містять нафту у вигляді рівномірно розміщених в об'ємі найдрібніших краплин (глобул), які знижують водовіддачу, підвищують коагу-ляційну стійкість і зумовлюють такі позитивні ефекти: появу мастильних плівок, зменшення випадків прихвачування інструменту, зниження гідравлічного опору. Емульсійні розчини застосовують при проходженні потужних товщ нестійких глинистих та глинисто-карбонатних порід, схильних до утворення сальників на бурильних трубах.

Вапняні глинисті р'озчини. Їхній основ­них реагент — гашене вапно. Застосовуються при бурінні набухаючих та нестійких глин, а також за наявності мінералізованих пластових вод.

Аеровані глинисті розчини. Існують два способи аерації глинистих розчинів: компресорний та безкомпресорний з використанням ПАР. Аеровані розчини мають малу водовіддачу, підвищене статичне напруження зсуву та в'язкість. їх застосовують для боротьби з поглинанням промивальної рідини в нестійких породах.

Обважнені глинисті розчини. При про­ходженні нестійких гірських порід, а також водоносних, нафто- та газоносних пластів із високим пластовим тиском застосовують розчини з підвищеною питомою вагою, які чинять значний протитиск на стінки свердловини, що утримує їх від обвалу та запобігає водо-й газовиявленням. Як обважнювач найчастіше використовують барит, а також гематит, магнетит, вапняк, крейду тощо.

Техніка безпеки при виготовленні глинистих розчинів. Майданчик для цієї операції за своїми розмірами має забезпечувати зручне обслуговування й можливість створення дренажних каналів для відведення рідини.

Навколо люка глиномішалки, розташованого на висоті більше ніж 1,5 м, необхідно влаштувати поміст завширшки не менше ніж 1 м, з поручнями й трапами завширшки не менше ніж 1,5 м, з поперечними планками на відстані 0,25 м одна від одної та похилом не більше ніж 30°. Люк глиномішалки має закриватися решіткою з замком. Розміри комірки — від 10 X 10 до 20 X 20 см.

Під час роботи глиномішалки забороняється проштовхувати глину та інші матеріали в люк ломами, заступами та іншими предметами, знімати з нього та брати пробу розчину через люк. При ремонтуванні глиномішалки та тривалих перервах у приготуванні розчинів з її шківа треба зняти паси передачі. Ємкість для глинистого розчину по всьому периметру слід обнести огорожею заввишки не менше ніж 1 м або перекривати настилом.

Під час приготування розчинів із додаванням лугів і кислот працівників необхідно забезпечити гумовими рукавицями, окулярами або спеціальними масками з окулярами, респіраторами, гумовими фартухами та чобітьми. Шкіру та одяг, на які потрапив луг, слід негайно промити розведеною соляною кислотою (4—5 см3 концент­рованої кислоти на 1 л води). Запас такої кислоти обов'язково має бути на місці роботи. Промивання шкіри та одягу від кислоти треба робити 2 % розчином питної води.

Неглинисті промивальні рідини. Силікатно-гумі­нові розчини застосовуються при бурінні в нестійких аргилітах і глинистих сланцях, а також при проходці тектонічних порушень із потужними зонами дрібнення, нестійких порід з крутими кутами падіння. До складу таких розчинів входять: рідке скло, ВЛР, вода.

Крейдяні розчини. Застосовуються для промиван­ня свердловин при розкритті водоносних горизонтів, представлених некарбонатними породами. Водоносні горизонти, пройдені бурінням із промиванням крейдяними розчинами, після обробки стінок свердловини в продуктивній зоні соляною кислотою відновлюють природну водопроникність та водовіддачу, що забезпечує високу продуктивність (дебіт) свердловини.

Крейдяні розчини обробляються таким самим реагентом, як і глинисті.

Природні розчини містять тверду фазу з вибурених порід. В основному застосовують такі природні розчини: аргилітові, карбо­натні, мергелисто-крейдяні, мергелисті тощо, для яких розроблено відповідну рецептуру виготовлення.

Природні розчини вирізняються високою рухомістю та низькою в'язкістю (близькою до води). Ці властивості підвищують механічну швидкість буріння (від 10% й більше).

Промивальні рідини для буріння в багаторічномерзлих породах. Буріння свердловин в багаторічномерзлих породах на відміну від буріння порід з позитивною температурою потребує застосування інших режимів буріння та промивання.

Для запобігання руйнування (відтавання) мерзлих порід темпе­ратура промивальної рідини, яка виходить зі свердловини, має бути негативною та близькою до температури мерзлих стінок свердловини.

Збереження від замерзання промивальної рідини в робочому стані забезпечується додаванням до неї насиченого розчину NaCl або СаСО2. Треба враховувати, що від концентрації солей у розчині

залежить як ступінь руйнування льоду в породі, так і корозія бурильного обладнання. Тому у водяні розчини солей потрібно додавати поверхнево-активні речовини, які гідрофобують поверхню льоду (що знижує швидкість його руйнування), та спеціальні антикорозійні домішки.

Вибір виду промивальної рідини й режиму її обробки здійснюється експериментально, виходячи з конкретного мерзлотного та гео­логічного розрізу свердловини, вартості інгредієнтів тощо.

Водогіпанові розчини (ВГР). Під час буріння в слабкостійких породах широко застосовується буровий розчин ВГР, який готується розчиненням у технічній воді від 1 до 40 % гіпану-1 або гіпану-0,7. У ряді випадків при проходженні таких порід замість ВГР використовують бурові розчини з порошку бентонітових глин, оброблених хімічним реагентом у відповідності з фізико-механічними властивостями розбурюваних порід.

Застосування стисненого повітря для очищення забою свердловини. В розвідувальному бурінні для продування свердловин застосовують стиснене повітря. Повітря рухається такими самими каналами циркуляційної системи, що й промивальна рідина: від компресора по нагнітальному шлангу в колону бурильних труб, а потім по кільцевому зазору на поверхню. Для забезпечення нормальних умов праці бурового персоналу устя свердловини герметизують спеціальним пристроєм, а повітря, яке несе частинки розбурених порід, відводиться по горизонтально укладеній трубі, крізь шламовловлювач у під­вітряний бік.

Стиснене повітря як промивальний агент має ряд істотних переваг: значне підвищення механічної швидкості буріння (в 2—5 разів) завдяки швидкому та повному очищенню забою свердловини від шламу та відсутності гідростатичного тиску на забій, що поліпшує умови руйнування породи; усунення здимання, розмивання та обвалення стінок свердловини в породах, які активно взаємодіють із рідиною; можливість буріння інтервалів повного поглинання розчину тощо. Бурінню із застосуванням стисненого повітря властиві й недоліки: ускладнення, а часом і неможливість буріння в обводнених породах; підвищена витрата потужностей; необхідність герметизації устя свердловини тощо.

Буріння з продуванням стисненим повітрям потрібно застосовувати в безводних пустелях та високогірних районах; у районах поширення багаторічномерзлих порід; при бурінні в породах, схильних до здимання та обвалення при контакті з рідинами; при перебурюванні інтервалів, які інтенсивно поглинають буровий розчин тощо.

Необхідна кількість стисненого повітря й величина тиску визна­чаються за розрахунком або за номограмою з урахуванням конкретних умов праці й контролюються приладами, введеними в циркуляційну систему.

Залежно від умов буріння існує ряд схем обв'язування устя свердловини та розташування обладнання. Існують схеми обв'язу­вання, які дають змогу легко переходити з продування свердловини повітрям на промивання рідиною. Для цього досить зупинити компресор, повернути трійник і ввімкнути насос. Обв'язування може бути використане для аерації розчину. В цьому випадку для запобігання надходженню стисненого повітря до насоса встановлюють зворотний клапан у кінці нагнітального шланга.

Очищення бурових розчинів від шламу. На практиці застосовують такі методи очищення: в жолобовій системі та відстійниках; у гідроциклонах та за допомогою сит; комбіновані — поєднання згаданих методів.

Жолобова система очищення бурових розчинів заснована на осадженні шламу під дією сили тяжіння в циркуляційній системі на поверхні землі. Система для стаціонарних та самохідних бурових установок складається з жолобів і відстійників. Жолоби споруджують у грунті без кріплення стінок або ж виготовляють із дощок чи листового заліза. Під час розвідувального буріння застосовують жолоби завширшки 25—ЗО та заввишки 20—25 см. Довжина жолобів при колонковому бурінні не менша ніж 15 м. Жолоби розміщують із похилом 1: 100 (швидкість течії розчину 15—18 см/с). Для створення змінного режиму швидкості руху розчину жолоби через кожні 1,5—2,0 м перегороджують згори — поперечно та знизу — заслінками заввишки близько 100 мм, що сприяє повнішому випадінню шламу. Відстійники та приймальні ємкості в основному встановлюють у грунті з кріпленням стінок дошками. їхні розміри в плані 1x1 або 1,5 х 1,5 м, висота — 1,0—1,5 м. Поперечно вся поверхнева циркуляційна система очищається від шламу.

Жолобова система та відстійники мають бути перекриті щитами, а приймальні ємкості — огороджені. В зимовий період циркуляційна система втеплюється.

Жолобові циркуляційні системи слід уточнювати залежно від конкретних умов бурових робіт. Також застосовується жолобова система А. А. Линевського та зигзагоподібна.

Поглинання промивальних рідин і заходи боротьби з ним. Під час буріння свердловини поглинання промивальної рідини — поширений вид ускладнень. Втрати циркуляції спостерігаються в пористих, зруйнованих, тріщинуватих і кавернозних породах. Погли­нання відбувається, якщо гідростатичний тиск промивальної рідини

( — густина розчину) буде більший за пластовий тиск Р2.

Звідси випливає перша умова запобігання поглинанню — застосування промивальної рідини мінімальної густини.

Швидкість руху розчину у водовбиральному пласті залежить не тільки від перепаду тиску, а й від в'язкості розчину. Чим вища в'язкість, тим більший опір, який чиниться рухові розчину, тим менша швидкість руху. Проте лише в'язкість розчину не може припинити просування по пласту. Зменшення швидкості позначається на величині статичного напруження зсуву розчину. Внаслідок зменшення швидкості зменшується сила, яка руйнує структуру розчину. Статичне напруження починає зростати, а швидкість іще зменшується. Розчин поступово перетворюється на гель. Коли величина статичного напруження зсуву, яке діє по всій площі межування розчину з пластом, дорівнюватиме величині перепаду тиску, розчин припинить рух у пласті. Чим вища тиксотропність розчину, тим швидше зростає статичне напруження зсуву й тим швидше припиниться поглинання розчину. Звідси друга умова запобігання поглинанню — треба, щоб профілактичний розчин мав високі тиксотропність і статичне напруження зсуву.

На практиці для оцінки інтенсивності поглинання найчастіше застосовують класифікацію поглинань розчину за коефіцієнтом

де Q — кількість рідини, яку ввібрано, м3/год; HQ — напір, Па,

який дорівнює різниці позначок динамічних і статичних рівнів за продуктивності насоса Q.

Динамічний рівень — це рівень рідини у свердловині, який встановлюється в період роботи насоса; статичний рівень — це рівень води, який встановлюється в свердловині перед вмиканням насоса. Вихідні дані для обчислення значення Кт отримують спостереженням

за витратами розчину, що вбирається, та динамічним рівнем, що відповідає цим витратам. Найдоцільніше проводити дослідження за допомогою свердловинного витра­томіра ДАУ-ЗМ, який визначає кількість, потужність і глибину залягання проникних горизонтів, інтенсивність убирання диферен­ційовано за потужністю, пере­тікання рідини між водоносними горизонтами, їхній напрямок та інтенсивність, а також за ко­ефіцієнтом Кг (табл. 11).

Для ліквідації поглинання про­мивальної рідини в проникні го­ризонти з Кт < 2 застосовують відповідні розчини.

1. Здебільшого перший та частково другий види поглинання порівняно легко запобігають і швидко ліквідують при застосуванні спеціального розчину такого складу: в'язкість — від 120 с та вище; водовіддача — менше ніж 5 см3 за ЗО хв; товщина кірки — близько 1 мм; густина — якнайменша; добовий відстій — близько 0; статичне напруження зсуву — не менше ніж 9,8 кПа.

Введення в розчин наповнювачів — найпростіший спосіб ізоляції каналів виходу розчину. Наповнювачі (шкіро-горох, горіхова шкара­ лупа, подрібнена деревина, слюда, целофан, гумова кришка тощо) вводяться в розчин від 0,25 до 8 %, розміром у 3—4 рази меншим, ніж діаметр каналів виходу розчину.

Насичення промивальної рідини повітрям; застосування полег­ шених рідин (нафтопродукти, нафтоемульсійні та аеровані розчини); зменшення твердої фази (глини тощо) в розчині.

Аерація бурових розчинів є основним шляхом зниження перепаду (різниці між статичним і динамічним рівнями) тиску на поглинаючий горизонт.

Ліквідація поглинання бурових розчинів у проникні горизонти з К,. > 2 здійснюється тампонуванням (перекриттям) зони виходу розчину або її перекриттям колоною обсадних труб. Тампонування найчастіше здійснюється цементним розчином із додаванням реагентів для прискореного застигання цементу (хлорид кальцію, їдкий натр, кальцинована сода, рідке скло, алебастр, гіпс тощо). Застосовуються також гіпсові розчини та швидкотужавіючі суміші (ШТС) на основі цементних і гіпсових розчинів. За наявності великих тріщин, каверн ШТС надходить в зону поглинання в тканинних сітках. Сітка запобігає розтіканню суміші та сприяє надійній ізоляції каверн і тріщин.

Для отримання цементно-глинистого розчину беруть на 1 м3 глинистого розчину (густина 11,8—12,0 кг/м3) 30—50 кг цементу, 5—10 кг рідкого скла і до 50 кг деревної тирси. Суміш нагнітають у поглинаючий горизонт лише тоді, коли устя свердловини загерметизоване. За наявності дуже кавернозних порід їх ізолюють обсадною колоною з тампонуванням нижньої частини колони.

Відомі приклади ліквідації погли­нання. Під час буріння свердловини на території Якутії часто траплялися повні й катастрофічні поглинання. Для їх ліквідації застосовувалися тампонувальні суміші на основі синтетичних матеріалів двох видів: швидкотужавіючих на основі синтетичної смоли ФРВ-1А та нетвердіючих на базі поліактиламіду. Відмінна особливість суміші на основі ФРВ-1А — це підвищення її об'єму з часом. Склад тампонувальної суміші: смола ФРВ-1А (60—70 %), отверднювач ВАГ-3 (10—15 %), наповнювач (15—20 %). Наповнювач (глинистий, цементний або гель-цементний розчин) додається для збільшення терміну твердіння суміші та її більшої пластичності. Початок твердіння 1,5—3 год при дворазовому зростанні об'єму. Так, у свердловині № 24 при катастрофічному поглинанні промивальної рідини в інтервалі 1830— 1889 м накачали суміш, яка складається з 1500 кг смоли ФРВ-1А, 250 кг отверднювача ВАГ-3 та 345 кг глинистого розчину густиною 1,15 г/см3, внаслідок чого значення поглинання не перевищувало 1—2 м3/год.

Для зниження інтенсивності поглинання в ряді випадків до­цільніше застосовувати нетвердіючі суміші, які мають в'язкопружні властивості, котрих надають їм домішки поліакриламіду (ПАА). При змішуванні у звичайному співвідношенні водяних розчинів ПАА зі смолами ФР-12, ГР, Ф-282 та формаліном утворюється в'язкопружна гумоподібна маса, яка практично не розчиняється у воді і є стійкою в мінералізованих водах. До складу такої суміші входять: 96—98% розчину ПАА (0,5—3%-го), 0,5—2% товарної смоли, 1—2% формаліну (37—48%-го). В'язкопружні суміші дають змогу успішно долати повне і катастрофічне поглинання. Так, після першого нагнітання у свердловину № 29 полімерної суміші, яка складалася із 450 кг ПАА (в перерахунку на суху речовину), 100 кг товарної смоли ФР-12 і 150 кг технічного формаліну, інтенсивність поглинання була знижена з 50 м3/год до 2 м /год.

Поиск по сайту: