Реагенты-понизитель — вязкость

Реагенты-понизители вязкости из растительных таннидов в Советском Союзе нашли ограниченное, главным образом местное, применение. В США они более распространены и до 50 — х годов являлись основными средствами химической обработки. Наибольшее значение имеет порошкообразный экстракт квебрахо, вернее кебраччо, импортирующийся из Южной Америки. Из 21 таннидного понизителя вязкости, выпускаемого в США, 15 являются различными товарными разновидностями квебрахо или продуктами на его основе.
В ряде случаев реагенты-понизители вязкости — способны снижать водоотдачу промывочных жидкостей.
Наряду со стабилизацией, обычно применяемые реагенты-понизители вязкости оказывают и пептизирующее действие, расщепляя не только вторичные коагуляционные образования, но и основные, элементы структуры — пачки первичных частиц. Этому способствует и щелочь, вводимая с реагентом. Увеличение числа кинетически активных частиц усиливает загустевание и противодействует разжижению. Конечная консистенция является результирующей этих процессов. С повышением содержания электролитов возрастает значение коагуляцио иного фактора. В этом случае необходимо увеличить добавки реагентов. Как указывалось, еще более усложняют эти эффекты вторичные процессы — структурообразование в растворах реагента и развитие высокопрочных сопряженных структур.
Известковые буровые растворы представляют собой многокомпонентные системы, включающие глину, воду, известь, каустик и реагенты-понизители вязкости и понизители водоотдачи; иногда функции последних выполняет один реагент, например ССБ.
Расходы материалов на приготовление 1 м3 силикатно-солевого раствора. В ряду причин, ограничивающих применение силикатных растворов, следует указать их большую водоотдачу и практически нерегулируемые реологические свойства. Обычно применяемые реагенты-понизители вязкости ( фосфаты, полифенолы) не действуют на эти растворы, а некоторые из них, например ССБ, в обычных условиях даже несовместимы. Отрицательно сказывается и отсутствие промышленного производства жидкого стекла различных видов. При этом уровень полимеризации обеспечивает оптимальную вязкость и крепящую способность.
Снижение вязкости буровых растворов достигается различными путями. Чаще применяются специальные реагенты-понизители вязкости, особенно для разжижения утяжеленных буровых растворов.
Известь, добавляемая обычно в пределах 0 2 — 1 5%, в виде пушонки, кипелки, известкового молока или цемента, является коагулирующей и ингибирующей добавкой. Каустик выполняет фяд функций, из которых главные — регулирование щелочности и уровня кальцинирования. Реагенты-понизители вязкости ( ССБ, квебрахо, хромлигносульфонаты и др. ) ослабляют коагуляционное структуро-образование. Защитные реагенты ( КМЦ, КССБ, УЩР и др. ) обеспечивают коагуляционную устойчивость и сохранение низких водоот-дач. Наличие нерастворимого избытка извести, переходящего в раствор по мере ухода из него ионов кальция, снижения щелочности или температуры, а также повышения солености, обусловливает способность системы к некоторому саморегулированию.
Рецептуры малосиликатных растворов и условия их применения. Малосиликатный глинистый раствор, стабилизированный КМЦ, — термо — и солестойкая система. При повышенном содержании твердой фазы требуется применение реагентов-понизителей вязкости. При оптимальном содержании твердой фазы и отсутствии в открытой части ствола скважины высококоллоидальных глин, как правило, реагенты-понизители вязкости не требуются. Тиксотропность малосиликатных буровых растворов регулируется в широких пределах очередностью ввода силиката натрия и КМЦ. Ввод силиката натрия вызывает рост тиксотропии, а ввод. Поэтому обработку мало силикатных растворов следует проводить следующим образом: ввести часть силиката натрия, необходимое количество КМЦ, а затем оставшуюся часть силиката натрия, которая и обеспечивает заданную величину тиксотропии. Для восстановления термостойкости в этом случае необходимо применение хлористого бария.
Малосиликатный глинистый раствор, стабилизированный КМЦ, термо — и солестойкая система. При повышенном содержании твердой фазы требуется использование реагентов-понизителей вязкости. В случае оптимального содержания твердой фазы и отсутствия в открытой части ствола скважины высококоллоидальных глин, как правило, реагенты-понизители вязкости не требуются. Тиксотропность малосиликатных буровых растворов регулируется в широких пределах очередностью ввода силиката натрия и КМЦ. Ввод силиката натрия вызывает рост тиксотропии, а ввод КМЦ — снижение, поэтому обработку малосиликатных растворов следует проводить следующим образом. Ввести часть силиката натрия, необходимое количество КМЦ, а затем оставшуюся часть силиката натрия, которая и обеспечивает заданную величину тиксотропии. Для восстановления термостойкости в этом случае необходимо применение хлористого бария.
Показатели малосиликатного бурового раствора легко регулируются. При добавках КМЦ уменьшаются водоотдача и СНС, а условная вязкость, как правило, не изменяется. Увеличение прочности структуры достигается добавками силиката натрия. При повышенном содержании твердой фазы в системе добавки силиката натрия вызывают сильное загущение и для регулирования вязкости обязательно требуются реагенты-понизители вязкости. Однако, как показала практика, все применяемые в скв. СГ-1 понизители вязкости ( нитро-лигнии, сунил, ПФЛХ-1) уменьшали в основном вязкость системы и практически не влияли на величину СНС. Экспериментально авторами было установлено, что при содержании твердой фазы 16 — 18% ( объемных), включая глину типа куганакской, в системе плотностью 1 30 — 1 32 г / см3 и 19 — 21% в системе плотностью 1 38 — 1 40 г / см3 удовлетворительные показатели малосиликатного бурового раствора можно получить без реагентов-понизителей вязкости.
Показатели малосиликатного бурового раствора легко регулируются. При добавках КМЦ уменьшаются водоотдача и СНС, а условная вязкость, как правило, не изменяется. Увеличение прочности структуры достигается добавками силиката натрия. При повышенном содержании твердой фазы в системе добавки иликата натрия вызывают сильное загустевание и для регулирования вязкости обязательно требуются реагенты-понизители вязкости. Однако, как показала практика, все применяемые в скв. СГ-1 понизители вязкости ( нитролигнин, сунил, ПФЛХ-1) уменьшали в основном вязкость системы и практически не влияли на величину СНС. Экспериментально автором было установлено, что при содержании твердой фазы 16 — 18% ( объемных), включая глину типа куганакской, в системе плотностью 1 30 — 1 32 г / см3 и 19 — 21% в системе плотностью 1 38 — 1 40 г / см3 удовлетворительные показатели мало силикатного бурового раствора можно получить без применения реагентов-понизителей вязкости.
Известковые растворы с высоким значением рН представляют собой сложные многокомпонентные системы, включающие кроме глины и воды четыре обязательных реагента: известь, каустик, понизитель вязкости, защитный коллоид. В их состав могут входить нефть или дизельное топливо, утяжелитель и различные добавки специального назначения. Известь, добавляемая в виде пушонки, известкового молока или цемента, является коагулирующей и ингибирующей добавкой. Каустик выполняет ряд функций, главные из которых — регулирование щелочности бурового раствора и ограничение растворимости извести. Реагенты-понизители вязкости ( лиг-носульфонаты) ослабляют коагуляционное структурообразование и снижают фильтрацию. Защитные реагенты ( КМЦ, КССБ, УЩР и др. ) обеспечивают коагуляционную устойчивость и сохранение низких фильтрационных свойств.