Триботехнические свойства отвечают за способность бурового раствора снижать силу трения между контактирующими в нем поверхностями.

В общем случае при бурении контактирующими в буровом растворе поверхностями являются следующие:

ü наружная поверхность бурильных труб и их соединений - стенка ствола скважины;

ü вооружение породоразрушающего инструмента - забой скважины;

ü внутренняя поверхность керноприемной трубы – керн;

ü поршень (плунжер) - цилиндр бурового насоса.

Снижение силы трения позволяет:

ü уменьшить крутящий момент при вращении колонны бурильных труб и снизить сопротивления при ее продольном перемещении в скважине, что в целом снижает энергоемкость процесса бурения;

ü снизить вероятность возникновения дифференциальных прихватов (затраты на их ликвидацию);

ü повысить ресурс работы бурильных труб и их соединений, породоразрушающего инструмента, гидравлических забойных двигателей, гидравлических частей буровых насосов;

Для определения значений коэффициента трения (оценки качества смазочных добавок и нахождения их оптимальных концентраций в тех или иных буровых растворах) используют специальные приборы - трибометры.

 

10 Классификация очистных агентов по числу фаз, агрегатному состоянию дисперсионной среды, ее характеру (природе), агрегатному состоянию дисперсной фазы и др. признакам.

Важнейшими физико-химическими признаками очистных агентов, как физико-химических систем, являются следующие: число фаз; природа (состав) дисперсионной среды; агрегатное состояние дисперсной фазы.

По числу фаз очистные агенты можно разделить на два больших класса: гомогенные (однофазные) и гетерогенные (многофазные).

По природе (составу) системы в целом или её дисперсионной среды можно выделить подклассы водных (полярных), углеводородных (неполярных) и газообразных очистных агентов.

Кроме того, гетерогенные системы могут быть разделены на группы по агрегатному состоянию дисперсной фазы, которая может быть твердой, жидкой, газообразной и комбинированной.

9Техническая вода. Назначения и требования к качеству. Достоинства, недостатки и область применения воды как очистного агента.

Техническая вода является наиболее доступным и дешевым очистным агентом, поэтому широко используется при бурении устойчивых пород в случае отсутствия флюидопроявлений.

Ещё техническая вода служит основой, т. е. дисперсионной средой, для получения абсолютного большинства других типов очистных агентов (буровых растворов на водной основе).

а) При использовании тех воды,как самостоятельного очистного агента важным показателем её качества является состав минерализации.

Состав минерализации определяет агрессивность вод по отношению к металлу и тампонажному (цементному) камню, проявляющуюся в разрушении металла и растворении компонентов цементного камня.

Сернокислые воды обладают сильной агрессивностью по отношению к металлу, а магнезиальные – к цементному камню. В качестве очистного агента эти воды применять нельзя.

б)При использовании технической воды как основы для приготовления буровых растворов наиболее важными показателями её качества являются жесткость и степень минерализации.

Для смягчения жесткой воды ее обрабатывают NaOH, Na₂CO₃ и Na₃PO₄×10H₂O.

Степень минерализации воды оказывает существенное влияние на эффективность действия (расход) химических реагентов и степень гидратации глин.

Кроме своей доступности и дешевизны вода, как очистной агент, обладает целым рядом и других преимуществ:

ü малой вязкостью (1 мПа × с при t = 20,5 ºС);

ü низкой плотностью (1000 кг/м³);

ü высокой охлаждающей способностью.

Совокупность этих свойств воды обеспечивает эффективную работу породоразрушающего инструмента (высокую механическую скорость бурения и проходку на долото), гидравлических забойных двигателей и буровых насосов.

Однако вода, как очистной агент, имеет и ряд недостатков:

ü вызывает интенсивную гидратацию, набухание и диспергирование глинистых пород;

ü легко поглощается и размывает керн при бурении в трещиноватых, пористых и рыхлых породах;

ü растворяет соли;

ü замерзает при отрицательной температуре;

ü плохо удерживает частицы выбуренных пород при прекращении циркуляции.

Вывод: Применение воды в качестве очистного агента целесообразно и эффективно лишь при бурении в устойчивых (не размываемых, не растворяемых и не набухающих) породах при отсутствии зон поглощений и флюидопроявлений.