Материалы для приготовления и регулирования свойств

Буровых растворов

3.1. Глины

Главные отличительные признаки глин и их химический состав. Основные глинистые минералы и их отличительные особенности. Структурные элементы кристаллической решетки основных глинистых минералов. Типы кристаллических решеток.

Строение и особенности кристаллической решетки и свойств монтмориллонита. Натриевый и кальциевый монтмориллонит. Обменные катионы, обменная способность глин, общая величина обменного комплекса.

Строение кристаллической решетки и свойства гидрослюды и каолинита. Основные особенности палыгорскита.

Показатели качества (сортности) глин: выход глинистого раствора, катионообменная способность, коэффициент коллоидальности. Глинопорошки, их разновидности и преимущества перед комовыми глинами.

3.2. Утяжелители

Назначение и основные показатели качества утяжелителей. Виды утяжелителей (карбонатные, баритовые, железистые, свинцовые, комбинированные), область применения.

3.3. Наполнители (закупоривающие материалы)

Назначение, виды наполнителей (волокнистые, гранулярные, чешуйчато-пластинчатые и др.) и технология их применения. Методика определения закупоривающей способности буровых растворов с наполнителями.

3.4. Показатели оценки качества материалов

Концентрация твердой фазы и частиц коллоидных размеров. Причины снижения механической скорости бурения и проходки на долото с увеличением концентрации и степени дисперсности твердой фазы бурового раствора. Сущность методик определения концентрации твердой фазы с помощью установки ТФН-1 и частиц коллоидных размеров путем адсорбции ими метиленовой сини.

Концентрация загрязняющих буровой раствор примесей. Загрязнение бурового раствора посторонними твердыми примесями («песком»). Необходимость ограничения концентрации «песка» в растворе. Устройство отстойника ОМ-2 и порядок работы с ним.

Пути поступления газа в буровой раствор и необходимость контроля за его концентрацией. Устройство прибора ПГР-1 и порядок работы с ним. Определение концентрации газа методом разбавления.

3.5. Химические реагенты

Назначение химических реагентов. Классификация реагентов по химическому составу: полисахариды, акриловые полимеры, лигносульфонаты, реагенты на основе гидролизного лигнина, гуматные реагенты, кремнийорганические жидкости, электролиты, ПАВ, комбинированные реагенты.

Классификация химических реагентов по характеру действия на свойства буровых растворов: понизители фильтрации, понизители вязкости, структурообразователи (загустители), регуляторы щелочности, пенообразователи, пеногасители, эмульгаторы, понизители твердости пород, ингибиторы гидратации глин, флокулянты, ингибиторы коррозии, термостабилизирующие добавки, антисептики (бактерициды), понизители жесткости воды, смазочные добавки.

Механизм действия основных типов химических реагентов: понизителей фильтрации и вязкости, структурообразователей. Классификация реагентов по термо- и солестойкости.

Понятие о поверхностной энергии и поверхностном натяжении. Механизм самопроизвольного уменьшения поверхностной энергии. Свойства поверхностно-активных веществ (ПАВ). Роль ПАВ в сохранении устойчивости дисперсных систем. Устройство прибора П.А. Ребиндера и порядок работы с ним. Определение величины поверхностного натяжения на границе раздела «фильтрат - воздух» и «фильтрат - нефть» с помощью сталагмометра.

Краткая характеристика химических реагентов (физическое состояние, цвет, запах; условия и технология применения, транспортирования и хранения; опасность для здоровья и окружающей среды, проверка качества), наиболее широко используемых в бурении.

3.6. Физико-химические основы регулирования свойств

буровых растворов

Понятие об агрегативной и кинетической устойчивости дисперсных

систем. Сущность электростатического, адсорбционно-сольватного и структурно-механического факторов, определяющих агрегативную устойчивость дисперсных систем.

Факторы, обусловливающие сохранение кинетической (седиментационной) устойчивости разбавленных и концентрированных суспензий. Показатели оценки седиментационной устойчивости буровых растворов: стабильность и суточный отстой, методика их определения, размерности.

Влияние внешних возмущающих воздействий: электролитной агрессии, шлама выбуренных пород, давления, температуры, деструкции полимерных реагентов, частоты вращения бурильной колонны и др. на устойчивость дисперсных систем.

Способы повышения устойчивости гетерогенных буровых растворов и регулирования их свойств: механическая, гидродинамическая, ультразвуковая, электрохимическая, электромагнитная, электрогидравлическая и электроимпульсная активация; разбавление и концентрирование; обработка химическими реагентами. Расчеты, связанные с обработкой буровых растворов химическими реагентами.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: