Cтраница 4
Как известно, большинство химических реагентов не оказывают крепящего действия на глинистые породы, хотя и снижают в некоторой степени величину и скорость набухания. Добавки же 3 - 5 % силикатов натрия или калия к растворам, обработанным химическими реагентами ( УЩР, КМЦ, крахмал и др.), значительно повышают крепящее действие глинистых пород. [46]
В то же время буровые-растворы с высоким содержанием ( до 50 %) нефтепродуктов или так называемые нефтеэмульсионные растворы ( эмульсии первого и второго рода) все шире находят применение при бурении глубоких скважин. Нефтеэмульсионные буровые растворы ( эмульсии первого рода) имеют существенный недостаток, выражающийся в основном в том, что фильтрат их представлен водной средой, не оказывающей или мало оказывающей крепящее действие на сильноувлажненные потенциально неустойчивые глинистые породы. [47]
Этот тип раствора впервые применен в 1935 г. ( США) при бурении неустойчивых глинистых пород натриевого и кальциевого типа. Основными компонентами малосиликатного раствора ( МСР), кроме глины и воды, являются силикат натрия ( калия) и защитные реагенты. Добавка силикатов Na и К в зависимости от условий применения составляет 2 - 5 %, при этом оказывается крепящее действие за счет образования нерастворимого силиката кальция на поверхности глин, особенно кальциевого типа. Кроме этого, силикаты способствуют повышению термостойкости реагентов на 30 - 40 С, за счет обволакивания пленкой полимеров, которая затормаживает диффузию кислорода, и тем самым снижает термоокислительную деструкцию. [48]
Серьезным недостатком силикатных глинистых растворов является сложность регулирования вязкостных и структурно-механических показателей. Регулирование этих показателей добавками щелочи имеет крупные недостатки, так как ввод избыточного количества щелочи приводит к затвердению раствора, как это имело место при испытаниях силикатного раствора в Туркменской ССР. По мнению Э. Г. Кистера, вводимая в силикатно-соле-вые и силикатные растворы щелочь играет положительную роль, так как позволяет доводить модуль жидкого стекла, выпускаемого промышленностью ( модуль 2 6 - 2 9), до оптимума, а также способствует снижению вязкости таких систем. Практически оптимальное значение модуля жидкого стекла находится в пределах 2 8 - 3 2, и бесконтрольное снижение его вводом щелочи не могло дать положительного эффекта с точки зрения как крепящего действия, так и регулирования показателей раствора, что и подтвердилось при бурении опытной скважины в Туркмении. Безглинистые силикатные растворы не поддаются утяжелению. Следует отметить, что с применением силикатных растворов пробурено несколько скважин, и эти растворы так и не вышли из стадии испытаний, когда от их применения в Советском Союзе при бурении глубоких скважин практически отказались. [49]
Для стабилизации ствола скважины и получения возможности дальнейшего углубления ( проектная глубина 5000 м) было решено заменить раствор на ВКР. Однако на этой глубине инструмент был прихвачен с потерей циркуляции вследствие обвала стенок скважины. Стало очевидно, что ВКР не оказывает крепящего действия на потенциально неустойчивые аргиллиты, слагающие разрез этой скважины, и от его дальнейшего применения отказались. [50]