первый — е2'> в о '> e i7 ; второй — е2, > е ^ > е о '; третий — е о '> четвертый — ei,^ > e a '> e 2/; пятый — е / ^ в г ^ е о '.

Устойчивые растворы относятся к нулевому, третьему и четвер­ тому структурно-механическим типам.

Требование к качеству воды для приготовления глинистых растворов

Требования к качеству воды обусловлены составом глинис­ того раствора и условиями его применения. Возможно исполь­ зование морской воды и пластовых вод — рапы с общей мине­ рализацией более 3%. В то же время для приготовления прес­ ных качественных глинистых растворов целесообразно исполь­ зовать воду с общей жесткостью до (3-=-4) 10~3 моль/л. При большей жесткости воду необходимо предварительно смягчать.

§ 2. САПРОПЕЛЬ

Сапропель — донные отложения пресноводных озер, пред­ ставляющие собой сложную по химическому составу многоком­ понентную систему биогенного происхождения, в которую вхо­ дят природные органические и неорганические вещества. Сюда относятся в первую очередь гуминовые комплексы и вульфокислоты, битумы, углеводные и белковые полимеры, полисахариды, высокодисперсные оксиды металлов, карбонатные и алюмосили­ катные породы.

Сапропели подразделяются на органические, кремнеземис­ тые, карбонатные и смешанные. Вид сапропеля во многом оп­ ределяет свойства бурового раствора. Они используются в есте­ ственном виде и высушенными. Сапропели применяют в качест­ ве единственной активной твердой фазы (сапропелевые раство­ ры), а также как добавки общеулучшающего действия к гли­ нистым растворам и естественным промывочным жидкостям.

По свойствам, и в первую очередь по структурно-реологиче­ ским и фильтрационным, растворы из сапропелей не уступают растворам из глинопорошков лучших марок. Экологически без­ вредны.

§ 3. МЕЛ

Мел (СаСОз) представляет собой осадочную горную породу органического происхождения, плотностью до 2,7 г/см3, белого цвета. Он может иметь примесь песка и глины, применяется в комовом и порошкообразном виде. Мел желательно использо­ вать с минимальным содержанием песка. Он не набухает, рас­ пускается в воде только в процессе перемешивания, причем зна­ чительно труднее глины. Частицы мела менее гидрофильны, чем глинистые, по форме округлые. Обменная емкость мела не­

значительна, вследствие чего он нечувствителен к действию со­ лей.

В качестве сырья для промывочных жидкостей применяется намного реже глины.

§ 4. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Классификация реагентов для химической обработки промывочных жидкостей

В настоящее время существует ряд классификаций химиче­ ских реагентов. Имеются классификации по назначению, хими­ ческому составу, растворимости, солестойкости, термостойко­ сти и др. Сложность классификации реагентов заключается в неоднозначности проявления их свойств в различных условиях. Так, характер действия ряда реагентов зависит от типа глины (твердой фазы), степени солености дисперсионной среды и ее состава, температуры и т. д. Реагент, выступающий в пресных растворах как структурообразователь и понизитель водоотда­ чи, в минерализованной среде может вести себя как разжижитель, повышающий водоотдачу, и наоборот.

Многие реагенты обладают комбинированным действием. Например, вещества, понижающие водоотдачу, могут снижать и вязкость. В то же время среди понизителей водоотдачи встре­

которая зависит от условий применения. В то же время сущест­ венное отклонение концентрации от оптимальной может изме­ нять характер действия реагента на обратный. Все это затруд­ няет создание единой классификации реагентов, поэтому их подразделяют по одному-двум признакам.

Наиболее целесообразна классификация реагентов по соста­ ву и назначению, в которой все вещества делятся на неоргани­ ческие — реагенты-электролиты и органические — реагентыстабилизаторы (защитные коллоиды). И в ту и в другую груп­ пы входят вещества специального назначения (функциональ­ ные и многофункциональные добавки). Детальное деление ре­ агентов каждой группы приведено на рис. 36.

Реагенты классифицируются по основному эффекту воздей­ ствия на промывочную жидкость. Однако в ряде случаев ре­ агенты оказывают побочное действие, которое может привести как к положительному, так и отрицательному эффекту. Комби­ нируя реагенты различных групп, можно усилить желательное и ослабить нежелательное действие химической обработки.

Использование реагентов сопровождается рядом явлений, из которых наиболее важные — сенсибилизация, аддитивность, си­ нергизм, антагонизм, привыкание.

Рис. 36. Классификация реагентов для регулирования свойств промывочных жидкостей

реагентов. Эффект аддитивного действия двух или более реаген­

и большим числом реагентов, наиболее эффективных в совре­ менной практике бурения. Здесь необходимо иметь в виду, что эффективно далеко не каждое сочетание реагентов.

Полностью механизм всех этих явлений не изучен. В основе их лежат принципы нейтрализации зарядов частицы твердой фазы, сжатие адсорбционных слоев, взаимодействие между функциональными группами реагентов и целый ряд других.

Неорганические реагенты (электролиты)

Неорганические реагенты делятся на реагенты многофунк­ ционального действия и ингибиторы. К первым относятся ще­ лочные реагенты и неорганические вещества полимерного ха­ рактера.

И н г и б и т о р ы являются коагуляторами дисперсных си­ стем, повышают вязкость, статическое напряжение сдвига рас­ твора, при этом увеличивается показатель фильтрации. Они применяются, как правило, в комбинации с другими реагента­ ми, в первую очередь с реагентами-стабилизаторами, которые ослабляют отрицательное действие ингибиторов на реологичес­ кие и фильтрационные свойства промывочных жидкостей. К ин­ гибиторам относятся природные соли, искусственные соли и вя­ жущие вещества.

К щелочным реагентам относятся кальцинированная сода Na2C03, каустическая сода (едкий натр) NaOH и едкий калий КОН (используется реже). Они применяются как пептизаторы, коагулянты, регуляторы pH, а также в качестве составных час­ тей многих комбинированных реагентов.

К а л ь ц и н и р о в а н н а я с о д а — один из наиболее упо­ требительных реагентов в разведочном бурении. Она представ­ ляет собой белый мелкокристаллический порошок, обладающий

свойств раствора при бурении (в особенности пород, содержа­ щих растворимые соли кальция), для повышения pH дисперси­

значительное повышение гидрофильности частиц глины, что способствует пептизации, облегчает измельчение первичных час­ тиц глины при приготовлении глинистых растворов. Показатель фильтрации и толщина корки снижаются, повышается ста­ бильность и несколько возрастает условная вязкость.

С повышением концентрации кальцинированной соды до 2— 3,5% толщина гидратных оболочек начинает уменьшаться, что приводит к образованию гидрофильной коагуляционной струк­ туры. Статическое напряжение сдвига и условная вязкость уве^ личиваются. Несколько возрастает показатель фильтрации. Улучшаются тиксотропные свойства раствора.

Дальнейшее увеличение концентрации Na2COs ведет к ис­ чезновению гидратных оболочек, слипанию частиц по плоским поверхностям, глина начинает выпадать из раствора, наступа­

аналогична кальцинированной соде, но действует более актив­ но и не образует нерастворимых соединений с кальцием и маг­ нием. Вследствие высокой активности каустической соды подо­ брать оптимальную ее концентрацию трудно. Непосредствен­ ные добавки NaOH в раствор нежелательны. Каустическая со­ да дороже кальцинированной, опаснее в обращении. Она вво­ дится главным образом совместно с другими реагентами. Чрез­ мерные добавки ее опасны с точки зрения не только возможной

этом образуются нерастворимые в воде фосфорнокислые соли кальция.

Чаще применяют полифосфаты (конденсированные фосфа­ ты): триполифосфат, гексаметафосфат и тетраполифосфат нат­ рия. Это соли лолифосфорных кислот, обладающие высокой от­ носительной молекулярной массой и представляющие собой це­ почки обычных фосфатов. Полифосфаты связывают ионы каль­ ция без образования осадка нерастворимой соли. Образующие­ ся при этом комплексные соединения фосфатов с ионами каль­ ция не диссоциируют и не ухудшают свойства глинистых рас­ творов. Вследствие высокой относительной молекулярной мас­ сы полифосфаты образуют вокруг частиц глины защитные обо­ лочки, препятствующие коагуляции. Такое воздействие обуслов­ ливает разжижение глинистых растворов. С повышением темпе­ ратуры раствора разжижающий эффект пропадает. Эти реаген­ ты применяются в виде 5— 10%-ных водных растворов.

Х р о м а т ы и б и х р о м а т ы — кристаллические порошки соответственно желтого и оранжево-красного цвета, весьма ядо­ виты. Они применяются для повышения термостоГхкости глини­ стых растворов в виде водных растворов 5— 10%-ной концент­ рации. Хроматы (Na2Cr04, К2СЮ4)— соли хромовой кислоты, бихроматы (Na2Cr20 7, КгСг20 7) — соли бихромовой кислоты.

Сами хроматы не улучшают свойства растворов, но эффек­ тивны в промывочных жидкостях, обработанных лигносульфонатами и нитролигинином. Не рекомендуется использовать их в растворах, обработанных* реагентами, подверженными деструк­ ции (КМЦ и другие водорастворимые эфиры целлюлозы). Для получения лучших результатов хроматами в количестве 2—3% обрабатывают непосредственно реагенты-стабилизаторы. Ис­ пользуют и другие соединения хрома, в частности сернокислый хром.

В бурении применяется водный раствор силиката натрия Na20«

Для химической обработки глинистых растворов применяет­ ся жидкое стекло с модулем л = 2,4-т-3. Оно обладает щелочной реакцией, так как является солью сильного основания и слабой кислоты, и применяется для повышения вязкости и статическо­ го напряжения сдвига глинистых растворов при борьбе с погло­ щениями, при этом повышается водоотдача. Практическая кон­ центрация жидкого стекла зависит от концентрации твердой фазы в глинистом растворе и типа глины и колеблется от 0,25 до 4%. Жидкое стекло обладает способностью создавать струк­ туру даже в суспензиях, образующихся при разбуривании раз­ личных пород неглинистого комплекса. Чаще жидкое стекло применяется совместно с другими реагентами и добавками, в зависимости от условий выполняет функции стабилизатора,

катионы натрия вытесняются из обменного комплекса катиона­ ми кальция и глина превращается в кальциевую.

Хлористый кальций взаимодействует с едким натром с об­ разованием извести и хлористого натрия, поэтому при попада­ нии СаС12 в промывочную жидкость, содержащую едкий натр,

• Al2 (S 0 4)з • 24Н20 , алюмоаммонийные (NH) 4А12 (SO4) з ‘ 24Н20 ,

К вяжущим веществам относятся известь, гипс и цемент. Они вводятся главным образом для повышения статического напря­ жения сдвига и вязкости растворов при борьбе с поглощениями. Эти ингибиторы являются носителями ингибирующих ионов и используются для приготовления ингибированных растворов.

Г а ш е н а я и з в е с т ь (гидроокись кальция) С а(О Н )2 по­ лучается из окиси кальция путем обжига известняка с после­ дующим гашением водой. Она используется для повышения со­ держания ионов кальция и увеличения pH промывочной жид­ кости. Гашеная известь очень плохо растворяется в воде. В насыщенном водном растворе находится всего 0,2% извести, поэтому известь используется в промывочных жидкостях в виде так называемого известкового молока — суспензии извести в во­ де в соотношении 1:3. При вводе извести глинистый раствор временно загущается. После тщательного перемешивания загустевание исчезает, но показатель фильтрации остается повы­ шенным. Значительно увеличивается и толщина глинистой корки.

Известь используется для кальцинирования глинистых рас­ творов— снижения чувствительности к загущающему действию выбуриваемой глины, как средство для создания щелочной ре­ акции в присутствии солей кальция. Хорошие результаты дает обработка известью глинистых растворов, потерявших воспри­ имчивость к химическим реагентам, добавляемым для снижения вязкости и статического напряжения сдвига.

Известь требует осторожного обращения, так как она вызы­ вает ожоги при попадании на кожу. Она опасна при попадании

для повышения статического напряжения сдвига и вязкости рас­ творов при борьбе с поглощениями. В комбинации с реагента­ ми-стабилизаторами гипс используется для приготовления гип­

нистые растворы, обработанные УЩР, гидрофобцо коагулируют. Реагент чувствителен к хлористому кальцию. Многосторонность УЩР делает его реагентом общего улучшающего действия для растворов различных назначений и типов.

Приготовление УЩР — процесс нейтрализации гуминовых кислот едким натром, в результате которого образуются соли — гуматы натрия. УЩР готовят следующим образом. В глиноме­ шалку, наполовину заполненную водой, загружают расчетное количество каустической соды и перемешивают до полного рас­ творения. Затем загружают расчетное количество дробленого и просеянного бурого угля и перемешивают в течение 1,5—2 ч. При этом происходит частичное растворение гуминовых кислот. Для полного извлечения гуминовых кислот этого времени недо­ статочно, поэтому после добавления в глиномешалку воды до верха и повторного перемешивания в течение 1—2 ч полученный реагент сливают в запасную емкость, где выдерживают его в

По данным В. С. Баранова и 3. П. Букс, содержание буро­ го угля и каустической соды для малоколлоидных кальциевых глин составляет соответственно 10 и 2,5%, а для высококолло­ идных натриевых глин 13— 15 и 1,8—2,0%. Д ля определения максимального количества каустической соды приготовляют в одинаковых условиях три — пять порций УЩ Р с разным соот­ ношением угля и щелочи и обрабатывают этими реагентами глинистый раствор. По образцу, давшему наилучшие результа-

удаляют, обрабатывая древесину кальциевой, натриевой или аммонийной солью сернистой кислоты. Лигнин превращается в водорастворимое соединение — лигносульфоновые кислоты, ко­ торые являются основой производства реагентов-лигносульфона- - тов. Они не подвержены бактериальному воздействию, устойчи­ вы при длительном хранении.

С у л ь ф и т - с п и р т о в а я б а р д а (С С Б) представляет собой смесь кальциевых, натриевых и аммонийных солей суль­

Приготовление реагента заключается в разбавлении ССБ водой так, чтобы масса сухого вещества составляла 30% на единицу объема реагента. Д ля улучшения качества реагента в него до­ бавляют водный раствор каустической соды с содержанием ее 15—20 кг на 100 кг сухого вещества.

Обработка ССБ концентрированным едким натром недопу­ стима: лигносульфонаты коагулируют с образованием густой резиноподобной массы. В концентрированных растворах хлори­ стых натрия, кальция и магния ССБ не растворяется. Основное назначение ССБ — разжижение глинистых растворов из каль­ циевых глин. При этом несколько снижается показатель фильт­ рации и существенно, иногда до нуля, — статическое напряже­ ние сдвига. Глинистая корка растворов, обработанных ССБ, от­ личается уплотненностью. Концентрация реагента ССБ в гли­ нистом растворе может достигать 20—25%.

Поверхностная активность лигносульфонатов приводит к об­ разованию устойчивой пены в глинистом растворе. Пенообразование возникает при концентрации ССБ 0,2—0,3% и быстро возрастает по мере увеличения количества реагента. Чрезмер­ ное содержание воздуха в глинистом растворе может вызвать остановку насосов, поэтому при больших концентрациях ССБ в растворы одновременно вводят пеногасители.

КССБ — эффективный разжижитель и понизитель водоотда­ чи как пресных, так и минерализованных растворов, вызывает уменьшение толщины глинистой корки. Статическое напряжение сдвига растворов, обработанных КССБ, снижается, но в мень­ шей степени, чем при обработке ССБ. Весьма эффективна КССБ в условиях сульфатной и хлоркальциевой агрессий. Осо­

При добавках в пресные растворы до 2% нитролигнина резко снижается водоотдача.

С у н и л (сульфированный нитролигнин) получается путем сульфирования нитролигнина солями сернистой кислоты в нейт­ ральной среде. Сунил представляет собой хорошо растворяю­ щуюся в воде жидкость черного цвета 14— 18%-ной концентра­ ции, химически нейтрален. Он разжижает как пресные, так и минерализованные растворы, в том числе растворы, загустев­ шие от добавки гипса и цемента. Как разжижитель сунил при­ меняется в виде 10%-ного раствора, оптимальная концентрация его до 0,2—0,3% в пересчете на сухое вещество. При добавках более 2% он эффективно снижает водоотдачу пресных и слабо­ минерализованных растворов. В минерализованных натриевых и слабоминерализованных кальциевых растворах сунил как по­ низитель водоотдачи неэкономичен. Он предупреждает набуха­ ние глинистых пород, повышает устойчивость стенок скважин.

И г е т а н получают обработкой гидролизного лигнина азот­ ной кислотой и кальцинированной содой. Это порошок темно­ бурого цвета, по своему действию подобен сунилу, но разжи­ жающее действие его несколько больше. Игетан добавляется как в виде порошка, так и в виде растворов 10%-ной концент­ рации в количестве 0,2—0,3% в пересчете на сухое вещество. Игетан разжижает и сильноминерализованные растворы, обра­ ботанные органическими структурообразователями.

щества, состоящие из конденсированных фенолов и образующие относительно высокомолекулярные продукты.

П о л и ф е н о л л е с о х и м и ч е с к и й (П Ф Х Л ) — синтети­ ческий реагент, сырьем для производства которого служат фе­ нолы из экстракта кислой воды — отхода сухой перегонки дре­ весины. Фенолы конденсируют с помощью формальдегида и для повышения гидрофильности обрабатывают сульфитом нат­ рия. ПФХЛ вводится в количестве 0,4—0,5%. Он представляет собой твердое вещество темно-коричневого цвета, применяется

его высокая, но даже небольшие минерализация и нагревание резко ухудшают ее. При больших концентрациях несколько сни­ жает водоотдачу, но при этом может быть вспенивание раст­ вора.

С у д ь к о р — природный таннид, получаемый из щелочной вытяжки или одубины — отходов производства дубильного экс­ тракта. Он представляет собой твердое вещество темно-корич­ невого цвета, хорошо растворимое в воде. Наряду с разжиже­ нием сулькор снижает водоотдачу. По действию он аналогичен сунилу, но более эффективен, добавки его составляют 0,1—

0,5% в пересчете на сухое вещество. Сулькор вводится в виде

ГКЖ -И — этилсиликонат натрия, полимерный продукт, приме­ няемый для разовой обработки высоковязких глинистых раство­ ров с целью снижения вязкости и статического напряжения сдвига, особенно при термическом загустевании. Эти жидкости часто применяются в комбинации с другими реагентами-стаби­ лизаторами. Рекомендуемые добавки их — до 1%. Они улучша­ ют смазочные свойства промывочных жидкостей.

Реагенты-структурообразователи снижают водоотдачу про­ мывочных жидкостей, повышая при этом ее реологические свой­ ства. К ним относятся реагенты на основе водорастворимых эфиров целлюлозы, крахмальные реагенты, биополимеры, реа­ генты на основе синтетических акриловых полимеров.

Ц е л л ю л о з а составляет основу растительных клеток. Она обладает высокой механической и химической прочностью, не­

ее вначале обрабатывают щелочью, что приводит к изменению длины цепи молекулы и уменьшению относительной молекуляр­ ной массы целлюлозы. В результате реакции со щелочью обра­ зуются простые и сложные эфиры целлюлозы.

К а р б о к с й м е т и л ц е л л ю л о з а К М Ц — продукт вза­ имодействия щелочной целлюлозы с натриевой солью монохлоруксусной кислоты. Молекула КМЦ представляет собой длинную цепочку, которая образуется шестизвенными углеводными цик­ лами, соединенными атомами кислорода. В зависимости от сте­ пени полимеризации относительная молекулярная масса КМЦ

повторений цикла.

Промышленная КМЦ имеет вид скомковавшейся ваты бело­ го или желтоватого цвета. Как реагент КМЦ используется в виде водного раствора обычно 10%-ной концентрации, для чего КМЦ предварительно замачивают. Готовый реагент имеет вид

слабощелочных пресных водах и при небольшой минерализа­ ции дисперсионной среды. При р Н = 6 КМЦ выпадает в осадок, а при рН-9 свертывается от избытка щелочи. Чем выше степень полимеризации КМЦ, тем более устойчива она к солевой агрес­ сии, тем эффективнее снижает водоотдачу. С ростом минерали­ зации глинистого раствора КМЦ начинает действовать как разжижитель, при этом снижается способность КМЦ уменьшать водоотдачу, стабилизирующие свойства КМ Ц падают.

Низко- и средневязкие КМЦ коагулируют под действием ионов кальция. Высоковязкие КМ Ц способны снижать водоот­ дачу глинистых растворов, содержащих до 1% хлористого каль­ ция. Количество добавки КМЦ зависит1 от ее марки, степени минерализации раствора, вида минерализации и колеблется от 0,2 до 2%. В растворе с небольшим содержанием твердой фазы добавка КМ Ц может вызвать разжижение. Однако при доста­ точно высоком содержании твердой фазы КМЦ усиливает структурообразование, объединяя частицы, даже находящиеся за пределами действия молекулярных сил.

Так как раствор КМЦ имеет щелочную реакцию и обладает пептизирующими свойствами, применение его при бурении в легко набухающих глинистых породах ограничено. Водный раствор КМЦ не выдерживает длительного хранения. Он окис­ ляется кислородом воздуха, что сопровождается снижением вязкости раствора. При температуре 150 °С и выше КМЦ раз­ лагается. КМЦ широко применяются как стабилизаторы в раст­ ворах специального назначения, где они используются в ком­ бинации с другими реагентами.

К а р б о ф е н — это КМЦ, в молекулу которой введен фенол. Карбофен устойчив при повышенных температурах, действует как КМЦ.

Добавляют в КМЦ и другие вещества, основное назначение которых — повышение термостойкости. Эти разновидности КМЦ (карбанил, карбаминол и др.) более устойчивы.

На основе эфиров целлюлозы разработан также ряд реаген­ тов более устойчивых к воздействию кальциевых солей. Сюда относятся сульфат целлюлозы и модифицированная метилцеллюлоза. Последняя устойчива к действию поливалентных катионов при содержании хлористого кальция до 7%.

К р а х м а л , являясь естественным растительным продуктом, представляет собой природную смесь полисахаридов. Он со­ стоит из линейного полисахарида (амилозы) и разветвленного полисахарида (амилпектина), образованных углеводородными звеньями, из которых состоит целлюлоза, но связанных иначе. Крахмал обладает очень большой относительной молекулярной массой, гидрофилен, применяется как понизитель водоотдачи глинистых растворов и других дисперсных промывочных жид­ костей независимо от степени их минерализации и состава. По­ этому крахмал добавляют в промывочные жидкости в условиях хлор кальциевой и хлормагниевой агрессий.

Крахмал применяют чаще всего в виде клейстера 5-^ 10%-ной концентрации. Так как в холодной воде он нераство­ рим, клейстеризацию его на буровых осуществляют щелочью. Его замачивают водой, в которую добавляется 1—2% едкого натра. Можно готовить крахмальный реагент и путем нагрева­ ния смеси крахмала с водой до температуры 80—90 °С при по­ мешивании, но такой способ менее удобен в полевых условиях.

Готовый реагент добавляют в количестве 0,5—3% (в перево­

де на сухое вещество). Так как крахмал вызывает повышение вязкости, его часто добавляют совместно с реагентами-разжи- жителями.

В последние годы все шире применяется модифицированный крахмал, легко растворимый в холодной воде без введения вспомогательных веществ. Одна из разновидностей такого крах­ мала получается при введении в него в заводских условиях со­ лей алюминия с последующим нагреванием и сушкой. Он добав­ ляется непосредственно в раствор.

Крахмал ферментативно неустойчив (загнивает). Загнивание предупреждают либо повышением pH раствора до 12, либо введением антисептиков типа формалина, крезола и др. Крах­ мал обладает низкой термостойкостью/ Следует иметь в виду, что это — ценный пищевой продукт, поэтому его следует приме­ нять в крайних случаях, когда другие реагенты-стабилизаторы оказываются неэффективными.

Д е к с т р и н получается при гидролизе крахмала. Он пред­ ставляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в холодной и горячей воде, вводится в сухом виде в количестве до 2%. Декстрин предназначен для обработки высокоминералнзованных буровых растворов и по эффективности стабилизации превосходит крахмал. Наилучший эффект стабилизации дости­ гается при рН=8-=-9. Кислота оказывает на декстрин разлагаю ­ щее действие.

Б и о п о л и м е р ы — реагенты, получаемые путем микробио­ логического синтеза из сахарозы. Они представляют собой по­ лисахариды. Из биополимеров известны декстрин, ХС, реагент БП-1 и др. Биополимеры устойчивы к солевой агрессии, обес­ печивают термостойкость растворов до 150°С, хорошо совмес­ тимы с другими химическими реагентами, особенно эффективны в растворах с небольшим содержанием твердой фазы, хорошо снижают гидравлические сопротивления. Концентрация биопо­ лимера в растворе колеблется от 0,05 до 1,5%.

снижение фильтрации (до 10 см3).

И з р е а г е н т о в н а о с н о в е с и н т е т и ч е с к и х а к р и ­ л о в ы х п о л и м е р о в наиболее распространены в бурении полиакриламид, полиакрилонитрил и продукты их гидролиза. Они представляют собой высокомолекулярные вещества, кото­ рые характеризуются молекулярной массой, конфигурацией и конформацией макромолекул, прочностью химических связей. Продукты полимеризации нитрила акриловой кислоты неустой­ чивы к агрессии хлоридов поливалентных металлов.

Адсорбируясь на частицах твердой фазы, создавая изоли­ рующие слои, эти реагенты предупреждают пептизацию, фло­ кулируют частицы твердой фазы и в целом создают эффект ингибирования. Побочным эффектом является пластифлкация,

что приводит к уменьшению гидравлических сопротивлений при течении жидкостей, обработанных полимерными реагентами.

П о л и а к р и л а м и д (П А А ) — органический карбоцепной гомополимер линейного строения. Его получают путем превра-< щений следующих веществ: этилен— юкись этилена:— >-этилен- циангидрин нитриакриловой кислоты— ^акриламид— ^полиа­ криламид. Относительная молекулярная масса полиакриламида колеблется от 150000 до 15000000 при относительной молеку­ лярной массе мономера (акриламида) 71. Вязкость водного раствора полиакриламида зависит от pH. При рН-7 макромоле­ кула полиакриламида имеет свернутую конформацию, что при­ водит к увеличению вязкости раствора. Водные и щелочные

СОО- . Наличие зарядов в молекулах полимера обусловливает их адсорбцию на бурильных трубах, на стенках скважины и частицах горной породы, оказывает ингибирующее действие.

Растворы ПАА устойчивы при общей минерализации вод до 3 г/л и при общей жесткости до 13 ммоль/л. Полиакриламид применяется в порошкообразном, гранулированном и гелеоб­ разном видах. Гранулированный ПАА содержит 50—60% 100%-ного ПАА, гелеобразный — 6— 8%. В холодной воде он растворяется очень медленно, при перемешивании в глиноме­ шалках может наматываться на валы и лопасти, хорошо раст­ воряется в воде, нагретой до 80—90 °С, вводится в виде вод­ ного 1—2%-ного раствора. Концентрация его в промывочной

жит полиакриламид, каустик и полифосфат в соотношении 1:1:1 (в пересчете на сухое вещество), прореагировавшие в результа­ те гидролизации. Последняя заключается в расщеплении поли­ меров с присоединением к продуктам расщепления водорода и

.гидроксила и последующим замещением водорода натрием. Гид­ ролиз происходит при перемешивании компонентов с водой до получения однородной массы. Готовый реагент содержит 1—2% сухого вещества, имеет плотность около 1 г/см3, вязкость 75— 90 с.

РС-2 применяется для снижения водоотдачи пресных и сла­ боминерализованных растворов обычно с небольшим содержа­ нием твердой фазы. Добавка его составляет до 2%, при боль­ ших добавках значительно увеличивается вязкость раствора.

Г и д р о л и з о в а н н ы й п о л и а к р и л о н и т р и л (г и- п а н) — продукт омыления полиакрилонитрила каустиком. Он представляет собой вязкую, желтоватого цвета жидкость 8— 10%-ной концентрации, морозоустойчив, стойкий к загниванию, обеспечивает устойчивый низкий показатель фильтрации, приво­ дит к некоторому росту вязкости, снижает СНС. Гипан активен