ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ СМЕСИ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ-ВОДА

Abstract

В работе представлены результаты исследования свойств буровых растворов на водной основе с этиленгликолем и различными полимерными добавками. Массовая концентрация этиленгликоля варьировалась от 0 до 80%. В качестве добавок были рассмотрены: крахмал технический, ксантановые биополимеры Duo-Vis (M-ISwaco, США), гаммаксан (Миррико, Россия), катионный флокулянт FLOPAM™ AN934 VHM (SNF, Франция). Были исследованы реологические и теплофизические характеристики рассмотренных растворов, а также процесс набухания глин. Показано, что введение этиленгликоля приводит к значительному снижению коэффициента теплопроводности и теплоемкости раствора без существенного ухудшения реологических характеристик. Так при концентрации ЭГ 65% в растворе коэффициент теплопроводности снижается на 70%, а теплоемкость на 40%. При этом установлено, что при концентрациях ниже 65 мас.% этиленгликоль оказывает слабое влияние на вязкость и реологические характеристики буровых полимерных растворов. Еще одним важным фактором, влияющим на устойчивость стенок скважины в процессе бурения ММП, является процесс набухания глинистых минералов. Исследования набухания глин рассматриваемыми буровыми растворами показали, что добавка этиленгликоля приводит к значительному ингибированию процесса набухания. При содержании этиленгликоля в растворе 50 мас.% степень набухания уменьшается практически в три раза по сравнению с базовым полимерным раствором. Показана возможность управления теплофизическими и гидратационными характеристиками буровых растворов с помощью введения ЭГ без ухудшения их реологических свойств. Полученные в работе данные будут полезны при разработке буровых растворов для бурения в условиях ММП.