ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Роль показателей набухания глинистых пород, величии ДF и Рт систем глина — жидкость в устойчивости стенок скваОбобщенный показатель устойчивости глинистых пород из "Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении" На взгляд автора, устойчивость стенок скважин, сложенных глинистыми породами, в значительной мере определяется показателями набухания (степенью, скоростью и периодом набухания), давлением набухания, величинами структурно-адсорбционных деформаций и предельного напряжения сдвига образующихся систем глина — жидкость и другими факторами. Судить об устойчивости различных глинистых пород только по величине их набухания в исследуемой среде, например в воде, недостаточно, так как более набухающая глинистая порода может оказаться (при благоприятных геологических условиях залегания) более устойчивой, чем слабс набухающая. [c.95] Влияние того или иного химического реагента или фильтрата обработанной пр ОМывочной жидкости на устойчивость глинистых пород может оцениваться в первую очередь по показателям набухания этой породы и величинам АУ и Р в исследуемой системе по сравнению с этими показателями в дистиллированной воде, как эталонной жидкости. Чем меньше степень и скорость набухания и величина ДУ и больше период набухания и величина глинистой породы в водном растворе реагента по отношению к этим показателям в дистиллированной воде, тем более устойчива будет глинистая порода при контактировании с промывочной жидкостью на водной основе, содержащей тот же реагент или те же реагенты той же концентрации. [c.95] Все промывочные жидкости на водной основе снижают прочность сухих глинистых пород, но ее величина может остаться выше, чем при действии воды. Если же глинистые породы находятся в набухшем состоянии, то такие растворы обусловливают повь[-шение прочности и снижение величины структурно-адсорбционных деформаций систем глина — жидкость, оказывая крепящее действие [32]. [c.96] Это стало возможным лишь при количественном определении величины А з по методам Жигача — Ярова, Ф. Д. Овчаренко и аналитическому методу оценки набухания. Выведенное выражение для обобщенного показателя устойчивости слабоувлажненных глинистых пород показывает не только правильность предположения В. С. Шарова, но и указывает на превалирующую роль средней скорости из всех показателей набухания на устойчивость глинистых пород. [c.97] В табл. 51 приведены данные о влиянии концентрации водных растворов химических реагентов на компоненты и величину обобщенного показателя устойчивости глин при атмосферных условиях (расчет произведен по данным соответствующих таблиц главы 2). Как видно из этих данных, отношение всех показателей набухания больше единицы имеет место только в растворах КМЦ-600 и, хотя отношения предельного напряжения сдвига меньше единицы, величина обобщенного показателя возрастает с ростом концентрации реагента, что хорошо согласуется с практикой бурения в неустойчивых отложениях с применением промывочных жидкостей, стабилизированных КМЦ-600. [c.97] Из рассматриваемых (широко применяемых в бурении) химических реагентов наименьшие значения (меньше единицы) обобщенного показателя устойчивости имеют место в растворах гипана до 1,5%-ной концентрации. [c.98] Повышение величины обобщенного показателя устойчивости глин достигается введением в растворы реагентов ингибирующих добавок силиката натрия (табл. 52 и 53) и хлористого кальция (табл. 54). [c.98] И больше) повышение величины обобш енного показателя устойчивости глин. Это полностью согласуется с практикой применения малосиликатных растворов, стабилизированных КМЦ-600 и ги-паном, при бурении в осложненных осыпями и обвалами условиях. Добавки хлористого кальций к раствору КМЦ-600 менее эффективны (см. табл. 54), чем добавки силиката натрия. При добавках хлористого кальция до 0,5% величина обобщенного показателя устойчивости глин повышается, а при больших добавках снижается. Это объясняется снижением стабилизирующего действия КМЦ-600 при к энцентрациях хлористого кальция выше 0,75%. [c.99] В табл. 55 приведены данные о влиянии различных факторов на величины обобщенного показателя устойчивости глин в фугатах реальных ингибированных промывочных жидкостей. [c.99] Примечание, рц—давление при Т — 22°С Г,оо—температура при избыточном давлении 100 кго/см. [c.100] И при 100 и 150° С величины обобщенного показателя устойчивости глин составляют менее единицы, т. е. ата система в указанных условиях не оказывает ингибирующего действия на неустойчивость глинистых пород. С другой стороны, эти данные указывают на огромную роль влияния реагента-стабилизатора промывочных жидкостей на устойчивость глинистых пород, слагающих стенки скважин. [c.100] Очевидно, что чем больше по величине обобщенный показатель С VI С, тем выше ингибирующее действие промывочной жидкости, оказываемое на веустойчивость глинистых пород. При этом необходимо стремиться, чтобы все соотношения, входящие в обобщенный показате.ть, были больше единицы. Даже при большем значении С, если одно из соотношений меньше единицы, то такая промывочная жидкость не может обладать высоким ингибирующим действием на неустойчивость глинистых пород или оказывать кратковременное действие при соотношении средних скоростей набухания меньше единицы. Например, для ВКР, стабилизированного КССБ, обобщенный показатель С равен 11,2, при соотношении средних скоростей набухания равном 0,63. Такая система хотя и оказывает ингибирующее действие на неустойчивость глинистых пород, но оно кратковременно. Осыпи не предотвращаются, а лишь изменяется их характер. То же относится и к силикатным промывочным жидкостям, содержащим более 10% водорастворимых сили катов. Б то же время обобщенный показатель 7 в фильтратах малосиликатных промывочных жидкостей, стабилизированных КМЦ, содержащих 2—5% силиката натрия, при различных температуре и давлении остается достаточно высоким. Такие системы оказывают ингибирующее действие на неустойчивость глинистых пород в течение длительного времени, что подтверждается практикой бурения с применением таких систем. [c.101] Для сильноувлажненных глинистых пород также весьма ваншо, чтобы оба множителя были больше единицы, и, кроме того, действие фильтрата бурового раствора не должно вызывать изменение объема набухших глинистых пород. Например, при применении ВКР, хотя величина С при атмосферных условиях достигает 60—150 (в зависимости от реагента-стабилизатора), происходит уменьшение объема набухших проб глин за счет коагуляции, а следовательно, и массе глины возможны участки с нарушенной связностью. При действии силиката натрия (2,0—5,0%) или малосиликатных промывочных жидкостей не происходит изменение объема набухших проб при высокой величине С , равной при атмосферных условиях нескольким сотням единиц. [c.101] Вернуться к основной статье