Динаміка зміни статичної вторинної фільтрації бурових розчинів від вмісту акрилових реагентів

Анотація

Причиною гідратації та набухання глинистих мінералів у масиві гірських порід найчастіше є фільтрат бурових розчинів на водній основі. Об’єм фільтрату залежить від перепаду тиску у свердловині, пористості та проникності гірських порід. В таких випадках виникає потреба у створенні щільного непроникного бар’єру на стінках свердловини і фільтраційна кірка добре може слугувати такою перепоною, якщо її проникність для фільтрату нижча від проникності гірського масиву. Під час циркуляції бурового розчину виникають сприятливі умови для формування фільтраційного екрану, а для забезпечення його низьких гідродинамічних характеристик до бурового розчину додають реагенти для пониження показника фільтрації. У статті розглянуто вплив реагентів на основі акрилових полімерів, які слугують флокулянтами, регуляторами реологічних параметрів, стабілізаторами фільтраційних і тиксотропних властивостей, зокрема POLYPLUS, SYPAN та POLYGUM. Проведено лабораторні дослідження з визначення залежності показника фільтрації у статичних умовах та товщини фільтраційної кірки від вмісту цих реагентів і встановлено, що найкраще понижує показник фільтрації SYPAN за концентрації 0,8–1,0% до 3 см³/30 хв, від додавання POLYGUM за концентрації 0,8–1,0% та POLYPLUS за концентрації 0,07-0,1% показник фільтрації знизився лише до 4–7 см³/30 хв. Для вивчення впливу досліджуваних полімерних хімічних реагентів на формування властивостей фільтраційної кірки, зокрема, товщини, проникності, пористості, щільності, виконано експериментальні дослідження на моделях фільтратів прісного, мінералізованого та соленасиченого бурових розчинів, у ході яких ефективність реагентів оцінювали за показником вторинної фільтрації кірки. Додавання POLYPLUS сприяло зниженню вторинної фільтрації приблизно у 1,5 рази і, що характерно, для моделі соленасиченого розчину цей показний майже утричі менший порівняно з моделями прісного та мінералізованого розчинів. Аналогічні лабораторні дослідження впливу SYPAN та POLYGUM підтвердили закономірність виконаних попередніх експериментів. За отриманими значеннями вторинної фільтрації виконано розрахунки проникності фільтраційної кірки, які дають змогу вибрати реагент, шо забезпечує формування її якісних показників та суттєво знижує інтенсивність процесу фільтрації.