РАЗРАБОТКА БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ СКАЖИН
Автор: Владимир Алексеевич Жигарев
Организация: Сибирский федеральный университет
Рисунок 1.Фото вискозиметра (слева), и фото образца горной породы, помещенного в буровой раствор(справа)
Сооружение геологоразведочных скважин в сложных горно-геологических условиях невозможно без применения современных буровых технологических жидкостей.
Использование комплексов ССК и КССК при бурении скважин, пересекающих зоны тектонических нарушений с глинками трения, в частности хлоритами с полиакриламидными (ПАА) растворами осложняется тем, что происходит гидратация минералов и вымывание цемента и как следствие обрушение стенок скважины. Растворы ПАА не обладают пространственной структурой и поэтому не удерживают шлам (особенно крупный), а укрупняют частицы горных пород (флокуляция) и осаждают последний[1].
В связи с озвученными проблемами была сформирована следующая цель: разработка буровых растворов для сооружения геологоразведочных скважин. Для выполнения данной цели необходимо решить следующие задачи: 1) разработка рецептур буровых растворов; 2) исследование реологических и физических характеристик буровых растворов; 3) расчёт значения перепада давления при прокачивании созданных буровых растворов.
Параметры приготовленных буровых растворов оценивались по методике, изложенной в международном стандарте ISO 10414-1. Реологические параметры измеряли на ротационном вискозиметре OFITE 900 (см.рис.1). Буровые растворы готовили на дистиллированной воде с добавлением химических реагентов: биополимеры ксантанового типа (гаммаксан и флоксан), низковязкая и высоковязкая полианионная целлюлоза (Оснопак). Кроме этого в работе использовали модифицированный крахмал и жидкое стекло .
В ходе исследования были получены следующие результаты: для бурения скважин в сложных горно-геологических условиях рекомендуется применять буровые растворы на основе биополимеров. В качестве основных компонентов для приготовления растворов рекомендуется использовать следующие реагенты Гаммаксан ,крахмал и жидкое стекло.
Численные исследования потерь давления при бурении комплексами КССК и ССК показали, что для применения разработанных рецептур буровых растворов, обеспечивающих устойчивость стенок скважин, необходим нестандартный алмазный породоразрушающий инструмент, использование такого инструмента позволит снизить гидродинамические потери давления при прокачивании вязких полимерных растворов с расчетными реологическими параметрами, что в итоге сможет повысить эффективность сооружения глубоких геологоразведочных скважин комплексами КССК.
Список литературы
1.Неверов А.Л., Минаков А.В., Жигарев В.А., Каратаев Д.Д. Повышение эффективности сооружения глубоких скважин комплексами со съемными керноприемниками // ФТПРПИ. 2016. № 6. С. 75—85.
