Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Полимерные промывочные жидкости для бурения скважин в глиносодержащих породах в условиях минерализации и электроосмоса

ВАК РФ 25.00.14, Технология и техника геологоразведочных работ

Автореферат диссертации по теме "Полимерные промывочные жидкости для бурения скважин в глиносодержащих породах в условиях минерализации и электроосмоса"

СТЕПАНОВ Константин Викторович

ПОЛИМЕРНЫЕ ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ГЛИНОСОДЕРЖАЩИХ ПОРОДАХ В УСЛОВИЯХ МИНЕРАЛИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРООСМОСА

Специальность 25 00.14 - Технология и техника

геологоразведочных работ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКЬ,, 2007

003162938

Работа выполнена на кафедре разведочного бурения имени профессора Воздвиженского Б И Российского Государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе

Научный руководитель Доктор технических наук, профессор,

академик РАЕН

Соловьев Николай Владимирович

Официальные оппоненты Доктор технических наук, профессор,

Киселев Андрей Тимофеевич

кандидат технических наук Минаков Сергей Иванович

Ведущая организация ОАО «ЦЕНТРГЕОЛОГИЯ»

Защита состоится «/С» к0Я^<гл2№1 г в /З'^часов ауд 4-15А на заседании диссертационного совета Д 21212105 при Российском государственном геологоразведочном университете Адрес-117997, Москва, ул Миклухо-Маклая, д 23

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного геологоразведочного университета

Автореферат разослан « » 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, советник РАЕН

Назаров А П

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. По данным Федерального агентства по недропользованию (Роснедра) на ближайшие 3 года запланировано увеличение объемов бурения разведочных скважин на углеводороды, предусматривается расширение объемов бурения гидрогеологических и водозаборных скважин, а также происходит медленное наращивание объемов бурения разведочных скважин на твердые полезные ископаемые

При этом значительная часть скважин бурится в глиносодержащих горных породах, при бурении в которых возникает ряд осложнений, которые значительно снижают эффективность буровых работ К таким осложнениям относятся обвалы, осыпи, сужение ствола скважин, сальникообразование, налипание глиносодержащей породы на буровой инструмент и т.п Эти осложнения связаны с воздействием водной фазы промывочных жидкостей на глинистые минералы глиносодержащих пород и глинистых отложений Глиносодержащие породы при контакте с фильтратами промывочных жидкостей на водной основе набухают и самопроизвольно диспергируются за счет их увлажнения

Причинами потери устойчивости стенок скважин, сложенных глиносодержащими горными породами являются

• избыточное боковое давление под воздействием геостатического давления вышезалегающих горных пород,

• фильтрация водной фазы промывочных жидкостей под воздействием гидростатического давления,

в электроосмотический переток водной фазы промывочных жидкостей Бурение гидрогеологических и водозаборных скважин осуществляется в геологических разрезах, в которых от 20 до 40-55 % залегают глиносодержащие породы Поэтому наиболее частые осложнения связаны с потерей устойчивости ствола скважины Эта проблема решается чаще чего за счет использования глинистых растворов, применение которых требует дополнительных материальных затрат и оборудования Кроме того, их использование диктует необходимость применения других видов промывочных жидкостей для вскрытия водоносных горизонтов для исключения их кольматации глинистыми частицами Такими промывочными жидкостями являются полимерные, которые содержат в своем составе полимерные реагенты, обладающие комплексным воздействием на их технологические свойства в глиносодержащих породах, что приводит к устранению осложнений при бурении в этих породах

Следует отметить также появлением на рынке буровых работ большего количества полимерных реагентов отечественного и зарубежного производства, действие которых на технологические свойства полимерных промывочных жидкостей и глиносодержащие породы не изучено

Исходя из этого, исследования по разработке рациональных рецептур полимерных промывочных жидкостей и их действия на глиносодержащие горные породы, являются актуальными, своевременными и требующими их. постановки и проведения

Цель работы. Повышение эффективности бурения скважин в глиносодержащих горных породах, за счет использования полимерных промывочных жидкостей, исключающих их гидратацию и набухание, а также приводящих к повышению устойчивости стенок скважин

Объект исследования. Промывочные жидкости с полимер-электролитными добавками и физико-химические процессы, происходящие при контакте с глиносодержащими горными породами

Основные задачи исследований:

1 Проанализировать условия бурения и оборудования водозаборных скважин в условиях Черноголовского водного узла, выделить в геологическом разрезе наиболее типичные глиносодержащие горные породы и сопоставить эти условия с применяемой технологией бурения

2 Исследовать гидрохимический состав подземных вод водозаборного узла, которые будут составлять гидратационную и поровую жидкость исследуемых глин

3 Проанализировать применяемые для регулирования свойств промывочных жидкостей существующие современные виды полимерных добавок и выбрать из них наиболее перспективные

4 Исследовать влияние реагентов на технологические свойства промывочных жидкостей в условиях естественной минерализации пластовых вод и выбрать их рациональные концентрации для получения технологически достаточных параметров таких жидкостей

5 Выполнить исследования полимерных промывочных жидкостей на предмет получения закономерностей электроосмотического перетока водой фазы промывочных жидкостей в глинах типичного состава и минерализации подземной воды, на основе которой будет приготовляться эта жидкость

6, Теоретические исследования электроосмотического перетока водной фазы промывочных жидкостей и установление основных параметров, обуславливающих интенсивность этого перетока

7 Разработать модельную установку электроосмотического перетока, выбрать и обосновать ее основные параметры, обусловливающие возможность получения закономерностей течения водной фазы в условиях, моделирующих реальные

8 Разработать и уточнить основные положения механизма мембранообразования, а также его влияния на регулирование скорости электроосмотического перетока водной фазы при исследовании полимерных реагентов в составе промывочных жидкостей

9 Исследовать набухающую способность глин в среде полимерных промывочных жидкостей с учетом закономерностей электроосмотического перетока водной фазы и уточнить их рецептуры, исключающие электроосмотический переток и набухание глиносодержащих горных пород

10. Разработать рекомендации по использованию технологических отходов подготовки подземной воды для получения полимерных промывочных жидкостей при бурении глиносодержащих горных пород

Методы исследований. Для решения постановленных задач нами использовались общие принципы методологии научных исследований, заключающиеся в анализе и обобщении опубликованных результатов в литературных источниках, теоретические исследования, разработки методики проведения и выполнение экспериментальных исследований. При этом использовались фундаментальные научные труды по коллоидной химии, физико-химии промывочных жидкостей и полимеров, физико-химическим процессам при бурении скважин в сложных геологических условиях Обработка результатов и расчеты параметров проводились с использованием ПЭВМ и стандартных компьютерных программ

Научная новизна диссертации.

1 Получена аналитическая зависимость электрокинетического потенциала границы раздела глинистых минералов и полимерной промывочной жидкости от основных параметров, определяющих физико-химическое состояние полупроницаемой мембраны, обусловливающей снижение скорости электроосмотического перетока водной фазы этой жидкости в глиносодержащие горные породы

2 Установлены зависимости основных технологических параметров полимерных промывочных жидкостей от концентрации полимерных реагентов при различных значениях минерализации

3 Выявлены закономерности изменения во времени минерализации раствора и скорости электроосмотического перетока водной фазы полимерной промывочной жидкости в зависимости от концентрации в ней полимерного реагента и электролита

4 Установлены зависимости параметров, характеризующих процесс набухания и степень гидратации глин коэффициента набухающей способности, коэффициента набухания, скорости набухания глин от концентрации полимерного реагента и электролита в промывочной жидкости применительно к различным видам

5 Установлена зависимость скорости равновесного набухания от концентрации полимерного реагента и электролита для различных видов глин

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций. Защищаемые положения, выводы и рекомендации обоснованы необходимым объемом теоретических и экспериментальных исследований, а также использованием методов физического моделирования основных физико-химических процессов при взаимодействии полимерных промывочных жидкостей с глиносодержащими горными породами

Практическое значение. На основании выполненных исследований получены следующие практические рекомендации

1 Для получения полимерных промывочных жидкостей с различной минерализацией их водной фазы необходимо применять современные виды полимерных реагентов судрилл-4000, суперфлок А120, дуовиз и др, которые

эффективно действуют в условиях минерализации и позволяют получить технологически необходимые параметры этих жидкостей

2 Разработана комплексная методика оценки технологических параметров полимерных промывочных жидкостей и их влияния на формирование полупроницаемой мембраны, скорость электроосмотического перетока их водной фазы, набухание и гидратацию глиносодержащих горных пород

3 Разработаны рецептуры полимерных промывочных жидкостей различной минерализации, обеспечивающие устранение электроосмотического перетока их водной фазы, а также существенно снижающие набухание и гидратацию глиносодержащих горных пород при бурении

4 Разработаны рекомендации по использованию технологических отходов водоподготовки - рассолов для приготовления полимерных промывочных жидкостей и использования их для эффективного бурения в глиносодержащих горных породах

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных международных научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников, аспирантов и студентов РГГРУ имени Серго Орджоникидзе «Новые идеи в науках о земле», «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и освоении месторождений полезных ископаемых на рубеже ХХ-ХХ1 в в (2003, 2004, 2005, 2006 и 2007 г г)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в которых раскрываются основные защищаемые положения и результаты выполненных исследований

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, списка литературы из 40 наименований, содержит 46 рисунков и 9 таблиц

Работа выполнена на кафедре разведочного бурения имени профессора Воздвиженского Б И Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю дтн, профессору Соловьеву НВ за постоянную методическую помощь и поддержку в работе

Кроме того, автор искренне признателен преподавателям кафедры разведочного бурения за внимание, помощь и ценные советы, которые были оказаны на всех этапах работы над диссертацией

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследований, оценивается важность и необходимость постановки исследований составов и свойств полимерных промывочных жидкостей

В первой главе диссертации выполнен анализ существующих технологий бурения в глиносодержащих горных породах, анализируются возможные осложнения и методы их предупреждения и устранения Анализируются направления создания промывочных жидкостей для бурения в глиносодержащих горных породах Проводятся выводы и обосновываются задачи исследований

Вторая глава посвящена обоснованию методики исследований по выбору составов полимерных промывочных жидкостей, влиянию концентрации полимерных добавок и электролитов на их свойства В этой главе обосновываются параметры модельной установки для исследования электроосмотического перетока водной фазы полимерных промывочных жидкостей и ее влияние на набухание, и гидратацию глиносодержащих горных пород. Приводится обоснование конструктивных параметров устройства для исследования набухающей способности глиносодержащих горных пород

Третья глава посвящена теоретическим исследованиям физико-химического взаимодействия с глинистыми минералами полимерных добавок в присутствии электролитов в составе промывочной жидкости Рассмотрены и проанализированы основные положения теории электроосмотического перетока водной фазы промывочных жидкостей, обозначены параметры, оказывающие наибольшее влияние на скорость электроосмоса в глинистых породах. Приводится обоснование механизма мембранообразования при контакте полимерных промывочных жидкостей с глиносодержащими горными породами Проанализированы основные закономерности взаимодействия глинистых минералов с водной фазой промывочных жидкостей при их гидратации и набухании Дано обоснование постановки экспериментальных исследований для подтверждения основных теоретических положений

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных работ по выбору рациональных рецептур полимерных промывочных жидкостей применительно к реальным условиям бурения тип глин, минерализация пластовой воды Анализируются результаты исследований по определению оптимальной концентрации полимерных промывочных жидкостей Показывается возможность и необходимость применения полимерной промывочной жидкости на основе технологических отходов водоподготовки - рассол Приводятся результаты моделирования электроосмотического перетока водной фазы промывочных жидкостей с помощью разработанной и изготовленной установки. Доказано, что полученные рациональные составы полимерных промывочных жидкостей обладают способностью образовывать полупроницаемую мембрану на глинистых минералах, моделирующих стенки скважины и замедлять скорость поступления в них их водной фазы Приводятся результаты исследований набухания глиносодержащих пород в среде полимерных промывочных жидкостей, дается обоснование критерия равновесной скорости набухания, позволяющего приводить сравнительные

исследования полимерных добавок по способности их формировать и устранять набухание глиносодержащих пород

В заключительной части диссертационной работы приводятся общие выводы по выполненным исследованиям, дается обоснование защищаемых положений и рекомендаций по их использованию

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Краткие сведения но изучаемому вопросу. Проблемы, связанные с бурением скважин в глиносодержащих породах, решалась с различной степенью детальности, с тех пор, как только начинались внедряться эффективные вращательные способы бурения с применением промывочных жидкостей. Первые исследования в этом направлении принадлежат АХегману и ДПолларду (1914г) Значительные исследования выполнены В С Федоровым, начиная с 1933 г, которые позволили объяснить механизм обвалов глинистых пород в скважинах природой и свойствами самих глин, а также проникновением в них водной фазы промывочных жидкостей Были получены результаты, которые позволили утверждать, что основным фактором потери устойчивости глин в стенках скважин следует считать взаимодействие глины с водой, приводящее к набуханию, намоканию этих глин в пристенной части скважин Этот этап исследования завершался рекомендациями по снижению показателя фильтрации промывочных жидкостей Однако ограниченный перечень химических реагентов - регуляторов водоотдачи не позволил внедрить в практику буровых работ эффективные методы регулирования водоотдачи и снижения фильтрата, поступающего в глинистые отложения в процессе бурения

Это отразилось в дальнейшем на внедрении неэффективных методов повышения устойчивости стенок скважин за счет утяжеления промывочных жидкостей

И только получившее начало в 50-ых годах физико-химическое направление, предложенное Диником А Н, который обосновал необходимость проведения таких исследований за счет воздействия химическими реагентами, содержащимися в промывочной жидкости, на глинистые породы в стенках скважины, находящиеся в напряженном состоянии

Необходимость и правомочность таких исследований в 70-х годах подтвердили Байдюк Б В и Шрейнер Л А, которые предложили рассматривать физико-химические процессы на контакте глинистая порода - водная фаза буровых растворов В дальнейшем эти исследования проводились и рассматривались с позиций и других физико-химических процессов, которые позволяли раскрыть механизм гидратации глинистых минералов и выработать рекомендации по повышению устойчивости ствола скважины в глиносодержаших породах

Вопросам обоснования физико-химических процессов при бурении в глиносодержащих горных породах посвящены исследования многих ученых, среди которых Аветисян В Г, Ангелопуло О К, Агабальянц Э Г, Адель И Б , Андресон Б А, Байдюк Б В , Баранов В С , Быстров М М, Булатов А И, Городнов В Д, Денисенко В В , Дедусенко Г Я, Динник А Н, Жигач К Ф , Жуховицкий С Ю, Иванников В И , Кистер Э Г , Крушицкий Н Н, Крылов В И, Кудряшов Б Б , Лернер

Р С , Михеев В Л, Овчаренко Ф Д, Липкес Л С, Ребиндер П А, Роджерс В Ф, Сеид-Рза М Д, Степанов Н В , Тесленко В Н ,Э Шрейнер Л А, Яковлев А М и многие другие

Исследованиям по разработке рациональных видов промывочных жидкостей при бурении в сложных геологических условиях, в том числе при наличии в разрезах глиносодержащих горных пород, гидрогеологических, водозаборных и скважин на твердые полезные ископаемые были посвящены исследования Воздвиженского Б И, Филатова Б С, Сулакшина С С , Козловского Е А, Башкатова Д Н , Чубика П С , Киселева А Т , Соловьева Н В , и др

Многие исследователи для исключения гидратации и разупрочнения глин рекомендуют ингибированные растворы, что полностью не устраняет их набухание и обваливание Кроме того, рекомендуемое снижение показателя фильтрации промывочной жидкости до нулевого значения не исключает поступление водной фазы в глиносодержащие породы Необходимо применять также и полимерные реагенты Однако, не смотря на присутствие на рынке буровых работ полимерных реагентов отечественного и зарубежного производства, ощущается недостаток сведений об их влиянии на состояние глиносодержащих пород и связанные с этим процессы электроосмотического перетока водной фазы, а также их влияние на набухание и гидратацию глин

Эти обстоятельства и обусловили постановку наших исследований Анализ состояния рассматриваемого вопроса дал нам возможность поставить конкретные задачи исследований, в результате выполнения которых были сформулированы следующие защищаемые положения

I. Основным компонентном полимерной промывочной жидкости должны быть полимерные реагенты, обеспечивающие необходимые технологические ее параметры в условиях естественной минерализации пластовой воды, а также проявляющие свое действие в случае повышения минерализации этой жидкости для исключения электроосмотического перетока и набухания глиносодержащих горных пород.

Анализируя условия применения современных видов полимерных реагентов для регулирования свойств жидкостей можно отметить, что основное их назначение заключается в использовании для существенного снижения водоотдачи (показателя фильтрации) при перебуривании глиносодержащих горных пород Для оценки эффективности действия полимерных добавок в составе глинистых растворов, нами рекомендуется параметр - показатель эффективности

ТС фз°о-фзо т

К>~ ф° -С ( )

где Ф"п - показатель фильтрации промывочной жидкости без полимера, см3, Ф,0 - показатель фильтрации при добавке полимера в концентрации С, см3, С - концентрация полимера в промывочной жидкости, г/л Зависимость коэффициента эффективности от концентрации полимера в растворе имеет максимум, что обуславливает эффективность действия

рекомендуемых полимерных добавок на изменение показателя фильтрации. Область наиболее эффективного действия полимерных реагентов должна определяться экспериментально применительно к конкретным видам жидкости и минерализации воды, на основе которой приготовляется промывочная жидкость.

В процессе проведения лабораторных исследований параметров промывочных жидкостей использовались современные эффективные виды полимерных реагентов: судрилл-4000, супер-флок А120, новиант, флотрол и дуовиз. Эти полимерные реагенты обладают достаточно высокой экологической чистотой и являются модификациями полиакриламида (судрилл-4000, суперфлок А120), крахмала (флоторол) и биополимеров (дуовиз, новиант). Экологическая чистота исследуемых полимерных реагентов позволяет их применять для получения промывочных жидкостей, используемых при бурении скважин и вскрытия водоносных горизонтов, предназначенных для питьевого водоснабжения.

Первая серия опытов выполнялась с полимерными промывочными жидкостями, приготовленными на пластовой воде. Установлено, даже небольшие добавки Судрилла сильно загущают промывочную жидкость. При этом увеличении концентрации его от 0, 01 до 0,05% приводило к снижению показателя фильтрации от 15 до 11 см3 за 30 мин. Были установлены зависимости реологических параметров - пластической вязкости («„), эффективной вязкости («,) и динамического напряжения сдвига (т0) от концентрации судрилла в промывочной жидкости приготовленной на пластовой воде. При увеличении концентрации судрилла в промывочной жидкости происходило закономерное повышение исследуемых реологических параметров.

Вторая серия опытов проводилась с использованием полимерных промывочных жидкостей, приготовленных на концентрате пластовой воды (рассоле), прошедшей обработку на установке «осмос». В случае использования полимерного реагента Судрилла для обработки таких растворов значения реологических параметров в зависимости от концентрации Судрилла описывается степенной зависимостью. Однако происходит существенное снижение эффективной вязкости от 80' 10"3 до

45'10"3 Па с (рис.1).

Рис. 1 Зависимость реологических свойств: пластической вязкости (ц„), динамического напряжения сдвига (то), эффективной вязкости (|дэ) от концентрации полимерного реагента в растворе.

При введении судрилла в состав промывочной жидкости на основе рассолов в количестве от 0,005 до 0,05 % были получены ! хорошие значения показателя фильтрации, при их уменьшении от 19 до 11 см3 за 30 мин.

Таким образом, выполненные нами исследования влияния добавок полимерных реагентов в составе промывочных жидкостей, приготовленных на основе пластовой воды и технологических отходов ее водоподготовки (рассолов), на технологические свойства показали принципиальную возможность их использования для приготовления полимерных промывочных жидкостей, которые целесообразно применять для бурения скважин в глиносодержащих горных породах

Наиболее эффективными полимерными реагентами как установлено нашими исследованиями следует считать судрилл - 4000, суперфлок А120, новиант и дуовиз, которые можно рекомендовать для снижения показателя фильтрации и улучшения реологических свойств полимерных промывочных жидкостей при бурении в условиях минерализации подземных вод или использования их для приготовления рассола, получаемого из пластовой воды Использование таких жидкостей в практике бурения скважины на воду позволит решить проблему утилизации концентрата и ряд экологических задач за счет их применения для разбуривания глиносодержащих горных пород

II. Предложенный нами механизм мембранообразоеания при контакте глиносодержащей горной породы с полимерной промывочной жидкостью позволяет рассматривать во взаимозависимости физико-химические свойства полимерных реагентов и глинистых минералов при формировании полупроницаемой мембраны, обуславливающей уменьшение скорости электроосмотического перетока водной фазы этой жидкости гидратации и набухания глинистых минералов.

Для коллоидных дисперсных систем с целью анализа закономерностей изменения осмотического давления при осмотическом перетоке водной фазы промывочных жидкостей использовалось известное уравнение Вант-Гоффа

Я Т

м7 с

где с - массовая концентрация,

Мг - молекулярная масса частицы (считая частицу за макромолекулу),

Т - абсолютная температура,

7? - универсальная газовая постоянная

Для анализа уравнение Вант-Гоффа целесообразно применять в виде

* = — ЯТ (3)

Иа К }

где V - число частиц в единице объема, Ма - число Авогадро

Из уравнения (3) видно, что осмотическое давление увеличивается с ростом числа частиц в единице объема даже при постоянной массе дисперсной фазы, т е. с увеличением степени дисперсности Отсюда следует вывод о том, что осмотическое давление в коллоидных системах (лиозолях) меньше, чем в истинных растворах, поскольку при одной и той же массовой концентрации в истинных растворах размер

частиц значительно меньше, а число частиц больше Это свидетельствует о том, что в истинных растворах солей (пластовые воды) следует ожидать больших значений осмотического давления, что весьма будет чувствительно с точки зрения моделирования электроосмоса в лабораторных условиях

Направленное перемещение жидкости в пористом теле под действием приложенной разности потенциалов (электроосмос) легко моделируется с помощью и-образной трубки с капилляром в одном канале, а в другом - пористое тело (мембрана) из силикагеля, глинозема и других материалов В прибор заливается вода или водный раствор После приложения к электродам разности потенциалов противоионы диффузного слоя, энергетически плохо связанные с поверхностью мембраны (твердой фазы), будут перемещаться к соответствующему электроду, увлекая за собой дисперсную среду (воду, водный раствор) Скорость течения жидкости и ее направление при постоянной напряженности электрического поля определяется свойствами мембраны и раствора

Целесообразно использовать уравнение Гельмгольца-Смолуховского в виде

и„= -у, (4)

где 4 ~ электрокинетический потенциал границы раздела жидкость - твердое, Е - напряженность электрического поля, Бе - относительная диэлектрическая проницаемость, е - диэлектрическая константа, г] - вязкость дисперстной среды

Для определения линейной скорости жидкости (водной фазы) относительно полупроницаемой мембраны формируемой при электроосмотическом ее перетокерешение уравнения (4) относительно £ - потенциала и ряд преобразований позволили получить формулу

' Г,. >

' (5)

где х ~ удельная электрическая проводимость жидкости,

1— радиус капилляра

Заменив произведение и,о г2 ж = и на объемную скорость электроосмотического перетока водной фазы промывочной жидкости, что удобно при моделировании его в реальных глинистых породах, получили

ЩХ

Основой механизма снижения электроосмотического перетока водной фазы в глинистые породы можно считать совместное действие электролита, который при добавлении в промывочную жидкость снижает величину электрокинетического потенциала на границе контакта ее с горной породой в стенках скважины, и молекул полимерных веществ, которые обволакивают при их адсорбции поверхность глинистых частиц, испытывая мощные притягивающие силы со стороны этих

частиц. Это приводит к формированию в обозначенном выше первом слое мембраны, способствующей снижению электроосмотического перетока водной фазы промывочной жидкости.

Нами предложен следующий механизм формирования полупроницаемой мембраны при формировании электроосмотического перетока промывочной жидкости. Если в стенках скважины, сложенных глиносодержащими горными породами, присутствует естественная пористая среда - глинистые минералы с заполнением пород гидратной и физической водой определенной минерализации, то в этом случае происходит переток водной фазы с меньшей минерализацией солей в составе промывочной жидкости. Скорость электроосмотического перетока водной фазы будет описываться уравнением (3) и в основном определяться величиной электрокинетического потенциала (£) и вязкостью водной фазы (г|). В случае введения добавок электролитов в состав промывочной жидкости величина электрокинетического потенциала будет уменьшаться, что вызовет уменьшение скорости электроосмотического перетока. Однако, поверхностные слои глинистых минералов будут контактировать с молекулами водной фазы (растворителя), что будет вызывать возникновение расклинивающего давления, приводящего к гидратации и набуханию глин. При последующем введении в состав промывочной жидкости полимерных реагентов, являющихся по своей физико-химической природе полиэлектролитами, на поверхности глинистых минералов будет формироваться полимерэлектролитный защитный слой - полупроницаемая мембрана (рис. 2).

Такая мембрана, созданная на поверхности глинистых минералов за счет адсорбированных молекул полиэлектролита будут защищать структурные слои глинистых минералов от проникновения в них дипольных молекул воды, I предотвращая их размокание и намокание. Кроме того, адсорбированный слой молекул полиэлектролита будет задерживать молекулы воды за счет электрофизического их взаимодействия в поры и каналы глиносодержащих пород. Кроме того, до введения полиэлектролита величина электрокинетнческого потенциала составляла £ (рис.2), а после введения - происходит его существенное уменьшение до величины £ п э , что замедляет электроосмотический переток водной фазы промывочных жидкостей.

Рис.2 Схема к механизму формирования полупроницаемой мембраны при электроосмо' ическом перетоке. 1 - частицы глинистых минералов, 2- адсорбированные молекулы полиэлектролига, 3-дипольные молекулы

В задачи экспериментальных исследований входило выбор и обоснование перспективных и наиболее эффективных видов полимер - электролитов, проявляющих свое действие в условиях пластовой минерализации воды и типичных глиносодержащих горных пород

Для определения величины электрокинетического потенциала (£), который характеризует поверхность адсорбции глинистых минералов, и состояние на ней адсорбированных молекул полимера использовали формулу (6) и известное уравнение Нернста После преобразований получили формулу в виде

где Ео - нормальный окислительно-восстановительный потенциал электродов, Г-число Фарадея, 2 - валентность катиона, К; - константа Нернста,

С, - концентрация катионов в растворе электролита

Выражение (7) позволяет для конкретного значения минерализации раствора С, определить величину £, - потенциала, который определяет величину скорости формирования полупроницаемой мембраны

Таким образом, электроосмотические процессы в скважинах при перебуривании глиносодержащих отложений и эксплуатации водоносных горизонтов, определяются электрофизическими свойствами применяемых полимерных реагентов, используемых для стабилизации промывочных жидкостей Применимость конкретного каждого вида полимера должна проверяться экспериментально в лабораторных условиях по действию на технологические свойства промывочных жидкостей. Целесообразно для обработки таких растворов применять полимеры - стабилизаторы, активно участвующие в формировании полупроницаемой перегородки - мембраны, приводящей к значительному снижению или полному устранению электроосмотического перетока в глинистый пласт Рассмотренные закономерности формирования полупроницаемой мембраны позволили обратить внимание на исследуемые полимерные реагенты, которые способны регулировать процесс формирования этой мембраны, что нашло экспериментальное подтверждение

<Г =

° Ч X

(7)

III. Полимерные промывочные жидкости обоснованных и полученных рецептур необходимо исследовать с помощью разработанной нами модельной установки с целью установления закономерностей электроосмотического перетока водной фазы этих жидкостей и установления влияния добавок полимерных реагентов на формирование полупроницаемой мембраны при снижении скоростей электроосмоса.

Для исследования электроосмотического перетока водной фазы промывочной жидкости разработан стенд, моделирующий этот процесс при бурении в глиносодержащих горных породах и использовании полимерной промывочной жидкости в условиях различной минерализации Схема такого стенда показана на рис 3

Рис 3 Схема стенда-установки для [{ \\ исследования электроосмоса

1 Корпус стенда 2 Герметичная крышка с уплотнением 3 Правая емкость 4 Левая емкость 5 Кассета б Сетка 7 Перфорация стенки кассеты 8 Глинистая порода - модель пласта 8-а Датчики (электроды) 9 Отвод высокого давления 10 Кассета датчиков (электродов) 11 Кран 12 Шланг высокого давления 13 Баллон с азотом 14 Кран 15 Манометр 16 Отвод электроосмотический 17 Кран 18 Капилляр 19 Мерная трубка 20 Мерный сосуд 21 Канал связи 22 Регистрирующий прибор минерализации

В процессе экспериментальных исследований фиксировались значения уровня электроосмотической жидкости в капилляре, минерализация поровой жидкости в модели глинистого пласта и время По результатам измерений рассчитывалась скорость электроосмотического перетока водной фазы по изменению уровня в капилляре

На рис 4 показаны графики изменения минерализации раствора в глинистой перегородке, величины уровня жидкости и скорости электроосмотического перетока, которые прослежены по результатам лабораторных исследований в течение 7 часов При этом получены следующие закономерности Первоначально наблюдается максимально высокая минерализация жидкости, содержащейся в глинистой перемычке в течение 50 мин - 1 часа, на уровне 4,5 - 5 г/л Эта минерализация №С1 обусловлена наличием слоя глины вокруг измерительных электродов - датчиков, замешенного на концентрате пластовой жидкости, содержащейся в правой емкости модельной установки По истечении 1 часа происходит уменьшение минерализации поровой и капиллярной жидкости в глинистой перемычке до 3,2 -3,5 г/л с последующей стабилизацией ее на уровне 4 -4,5 г/л, обусловливается движением электроосмотической жидкости (растворителя) из левой емкости в правую - в сторону более высокой минерализации концентрата жидкости, а в последующем и в обратном направлении (обратный осмос) по истечении определенного времени, что будет отражено в анализе ниже Наведенное

с помощью измерительных электродов - датчиков и движущего осмотического потока с диссоцированными ионами электролита электрическое поле способствует подъему уровня на электроосмотической жидкости ЛН от 2-4 см до 17-20 см за 3-4 часа. Этот уровень стабильно прослеживается в капилляре и прозрачной измерительной трубке установки. Дальнейший катионный съем из прилегающих слоев глинистой перемычки приводил к выравниванию концентрации зарядов в жидкости в пределах наведенного электрического поля вокруг электродов -датчиков, с закономерным некоторым увеличением минерализации ее от 3,6 - 3,2 до 3,5 -4,0 г/л по истечении отмеченных выше 3-4 часов. Это приводило к снижению уровня электроосмотической жидкости и его стабилизации на отметке 12 -14 см через 6-7 часов после начала исследований.

(без добавок}

V,. сч/мнн с, г/л д Н, см 0,2 0,15 0.1 0.05

-0.05

0

-0.1

Рис 3.1. Изменение во времени минерализации С уровня жидкости Н. и скорости э/тектроосиоса V.

Было установлено, что максимальные значения скорости электроосмоса соответствуют времени начала эксперимента и максимальной минерализации жидкости в глинистой перемычке. Возникающее движение электроосмотической жидкости растворителя в глинистой перемычке приводит к уменьшению электрического поля и закономерному снижению скорости электроосмотического перетока, которая за 3,5 - 4,2 часа приближается к нулевому значению, после чего возникает обратное ее движение (обратный электроосмос) с закономерным снижением уровня АН. К окончанию эксперимента за 6 -7 часов скорость электроосмотического перетока принимает нулевое значение со стабилизацией уровня электроосмотической жидкости на отметке 12 - 14 см.

Таким образом, выполненные исследования с использованием пластовой воды и ее концентрата, получаемого после обработки по промышленной технологической схеме, позволяют утверждать о наличии электроосмотического перетока в случае размещения глинистой перемычки, моделирующей глинистые отложения в стенках скважины. Полученные закономерности изменения во времени минерализации позволили сделать вывод о том, сто наиболее интенсивное намокание глинистых пород в стенках скважины возможно в первые 3 -4 часа контакта их с промывочной жидкостью в процессе бурения. Это время соизмеримо со временем выполнения технологических операций при сооружении водозаборных скважин до перекрытия глинистых отложений обсадной колонной. За это время возможно намокание

глинистых пород и их обрушение в стенках скважины Наступающий обратный электроосмос через 3,5 -4 часа не способен предупредить это обрушение глинистых пород Следовательно, необходимо применять меры по уменьшению электроосмотического намокания глин в стенках скважины.

Одним из мероприятий по уменьшению размокания глинистых пород в стенках скважины является введение в состав промывочной жидкости электролитов Нами исследовалось слияние добавок ЫаС1 на изменение исследуемых параметров (С, АН, Уэ) в условиях моделирования электроосмотического перетока в глинистой перемычке

Первоначально исследования проводились при добавлении в пластовую воду (левая емкость) электролита ИаС1 в количестве 0,3 г/л Это приводило к тому, что на протяжении всего времени исследования (7 часов) происходило постепенное снижение минерализации жидкости в глинистой перемычке от 6,0 - 3,5 до 3,0 г/л, что указывало на наличие нестабильности электрического поля вокруг электродов -датчиков Однако, происходило резкое сглаживание графика изменения уровня электроосмотического потока жидкости, поступающую через глинистую перемычку в правую емкость (концентрат) что свидетельствовало о том, что об уменьшении количества растворителя, поступающего в глинистый пласт Расчетные значения скорости электроосмотического перетока находились в основном в области их положительных значений таковых при отсутствии минерализации

Лишь по истечении 5 часов эксперимента наблюдался обратный осмос, который в течение 1 часа устранился за счет достижения практически нулевого значения скорости элетроосмоса

При увеличении концентрации ИаС! в пластовой воде до 2 г/л приводило к стабилизации уровня электроосмотической жидкости на отметке 11,5-12,0 см, но при одновременном резком подъеме уровня от 7,0 до 12,0 см в первые 5-7 минут наблюдалось резкое падение минерализации капиллярной жидкости с 7,5 до 6,0 г/л в течение первых 30 минут, сопровождающиеся интенсивным падением скорости электроосмотического перетока в течении первых 2-х часов, после чего значения ее устанавливалось близким нулю

Увеличение концентрации электролита ЫаС1 в пластовой воде до 6,0 г/л сопровождалось теми же закономерностями, что и при содержании ИаС1 2 г/л Некоторые колебания уровня электроосмоса после 3 часов эксперимента связано со съемом электрических зарядов с поверхности глинистых слоев, примыкающих к измерительной капсуле электродов - датчиков при относительно небольшом росте минерализации капиллярной жидкости, что в конечном счете не сказывается на изменение состояния глинистой перемычки, тк скорость электроосмотического перетока по значению близка к нулю

Таким образом, эффективным способом уменьшения скорости электроосмотического перетока жидкости (растворителя) в глинистый пласт является введение электролитов, например №С1 Впервые нами получены количественные характеристики электроосмоса (С, АН, Уэ) при контакте глинистой перемычки с пластовой водой с одной стороны, технологическим концентратом ее -с другой Полученные закономерности изменения во времени минерализации капиллярной жидкости (С), высоты уровня электроосмотической жидкости (ДН) и

скорости электроосмотического перетока (V-,) позволяют дать рекомендации по выбору рецептуры промывочных жидкостей, исключающих электроосмотический переток ее водной фазы Так нами установлено, что наличие в промывочной жидкости (пластовой воде) электролита ИаС1 в количестве 0,3 - 2,0 г/л является достаточным для исключения намокания глин за счет исключения электроосмотического перетока При этом в первые 0,5 часа происходит резкое снижение скорости электроосмотического перетока водной фазы раствора (растворителя) с дальнейшей стабилизацией ее значения близкого к нулю

При добавлении в пластовую воду (левая емкость) судрилла в количестве 0,3 г/л отмечалось более ранее наступление максимума уровня электроосмотической жидкости и ее более высокое значение 21-22 см, в отличие от 17 -20 см в случае отсутствия добавки полимера Кроме того, отмечаются более высокие значения минерализации капиллярной жидкости на уровне 8,5 - 9,0 г/л, что свидетельствует о дополнительном наступлении диссоциированных молекул в состав водного раствора и присутствия стабильного значения минерализации его в пределах 7,8 -8,0 г/л в течение всего эксперимента Так же происходило интенсивное снижение скорости электроосмоса, и уже через 2 часа возникает устойчивый осмос водной фазы

При введении в исследуемый раствор электролита ИаС1 в количестве 0,3 г/л происходило заметное увеличение уровня капиллярной жидкости до 28 см при сохранении интенсивного снижения минерализации и скорости электроосмоса в течение времени эксперимента

Дальнейшее увеличение концентрации в растворе добавки полимера до 0,5 г/л приводило к более раннему достижению максимума уровня электроосмотической жидкости - через 0,5 - 1,0 часа при быстром снижении скорости электроосмоса и достижением через 1,0 час обратного электроосмоса

При последующем увеличении количества электролита до 2,0 г/л полимера до 1,0 г/л, а также электролита ЫаС1 до 6,0 г/л происходило значительное снижение уровня электроосмотической жидкости до 14,2 7,5 см, стабилизации значений минерализации капиллярной жидкости в глинистой перемычке в пределах 7,8 - 8,2 г/л, раннем наступлении обратного электрооосмоса через 0,1 - 0,5 часа и достижении нулевого значения скорости электроосмоса уже через 10 -15 мин Следовательно, введение в состав пластовой воды (промывочной жидкости) полимерной добавки способствует более раннему (через 2 часа) наступлению обратного электроосмотического перетока жидкости из глинистой перемычки в левую емкость (пластовую воду) Кроме того, совместное действие электролита №С1 и полимера судрилл способствует уменьшению длительности по времени наступления обратного электрооосмоса до 10 -15 минут с дальнейшим полным через 15-20 минут прекращением электроосмотического перетока водной фазы раствора (Уэ = 0) Это свидетельствует о том, что совместное введение в состав промывочной жидкости полимерного реагента и электролита приводит к формированию на поверхности глинистой перемычки (модели пласта) мембраны, обладающей физико-химическими свойствами, способствующими снижению напряженности электрического поля в глинистой горной породе и приводящей к устранению электроосмотического перетока водной фазы промывочной жидкости

В результате исследований получены следующие выводы

- введение в состав промывочной жидкости электролита ЫаС1 способствует снижению скорости электроосмотического перетока с 2,0 - 2,4 до 0,01 - 0,015 см/мин, и даже до 0

- добавки полимера Судрилл к промывочной жидкости (пластовой воде) более эффективно снижают скорость электроосмотического перетока водной фазы раствора

- оптимальная концентрация электролита ИаС1 в составе водного раствора следует считать 0,5 1,0 г/л, т к дальнейшее увеличение содержания ЫаС1 в растворе не приводит к существенному снижению скорости электроосмотического перетока

оптимальной концентрацией компонентов в составе полимерно-электролитного раствора (вода + ЫаС1 + Судрилл) следует считать судрилл - 0,3 - 0,5 г/л, ИаС1 -0,5 - 1,0 г/л

Такой раствор обладает максимальной мембранообразующей способностью и препятствует поступлению электроосмотической жидкости (водной фазы) в глинистые породы

IV. При исследовании полученных рецептур полимерных промывочных жидкостей по влиянию на формирование полупроницаемых мембран, а также скорость набухания и гидратацию глиносодержащих горных пород необходимо использовать рекомендуемый и апробированный нами критерий — скорость равновесного набухания, позволяющий рекомендовать комплексную методику обоснования и выбора рецептур таких жидкостей применительно к конкретным условиям бурения скважин, что обеспечит устранение электроосмотического перетока водной фазы промывочной жидкости, набухание и гидратацию глин, а также осложнения, связанные с потерей устойчивости стенок скважин.

Оценкой набухания глин занимались следующие исследователи К Норриш, М X Фишер, Ф Ф Лаптев, А Г Кирьянов, А А Шмелев, А М Васильев, Г Ф Фрейндлих, Э Г Кистер, К Ф Жигач, А Н Яров, В Д Городнов и др

Для исследования набухающей способности глин и процесса формирования мембраны в присутствии растворов полимер - электролитов нами рассчитаны параметры и изготовлено устройство, показанное на рис 4

Действие прибора основано на способности формировать полупроницаемую мембрану на контакте водного полимер - электролитного раствора с моделью глинистой породы пласта (диспергированная глина) и пропускать водный раствор внутрь модели пласта в процессе набухания глинистых частиц, что фиксируется по увеличению объема глинистого материала в направлении открытой поверхности

Разработанный нами и изготовленный прибор отличает от известных конструктивная простота, а также возможность оперативно исследовать разработанные полимерные промывочные жидкости по набухающей способности глиносодержащих пород

Рис. 4. Схема прибора для измерения набухания и формирования мембраны. 1.Ёмкость. 2. Перфорированная кассета. 3.Отверстия. 4.Распорная рамка

5.Крепёжный болт

6. Направляющая муфта 7.Индикатор часового типа 8.Щуп 9.Опорная планка 10.Опорная пята 11.Глинопорошок 12.Опорные кольца ¡З.Жидкость 14.Мерная трубка 15.Уровень жидкости !6.Разъём-капилляр 17.Формочка из фильтровальной бумаги

Сравнительная оценка полимерных промывочных

жидкостей осуществлялась по их способности к набуханию глиносодержащих горных пород и проводилась по методике, предложенной Городновым В.Д. При этом вычислялись и сравнивались значения коэффициента набухающей способности, коэффициента набухания, показателя набухания и скорости набухания.

При исследованиях использовалась диспергированная глина двух видов: бентонитовая и красноцветная (местная).

Установили, что пластовая вода в среде, которой исследовалось набухание глин, отличается невысокой минерализацией, что позволяет ей эффективно проникать в межслоевое пространство глин и хорошо их гидратировать с интенсивностью, которая определяется типом глин.

Так установлено, что все исследуемые параметры в 2,0 - 2,1 раза выше для бентонитовых глин, чем для красноцветных местных. Причем введение в состав пластовой воды ЫаС1 в количестве от 0,3 - 2,0 г/л приводит к стабилизации исследуемых параметров через 5-7 минут.

Добавка судрилла в количестве 0,3 г/л к пластовой воде приводит к резкому снижению исследуемых показателей набухания через 25 -30 минут.

Причем при концентрации судрилла в пластовой воде 1 г/л наблюдаются нулевые значения исследуемых параметров, т.е. нет приращения объема набухающей глины, при содержании 0,5 г/л судрилла в воде, значения показателей набухания становятся отрицательными, т.е. водный раствор судрилла вызывает движение жидкости из модели пласта (бентонитовой глины) - обратный электроосмос. При этом резкое снижение скорости набухания от 1,7'10"3ем3/гмин через 20 минут до 0,2'10"3см3/г'мин через 40 - 46 минут от начала опыта с последующей стабилизацией ее значений на уровне 0,2'10"3см3/гмин в течение 3,5 -4,0 час. Отрицательные значения скорости набухания отмечаются при содержании судрилла 0,5 г/л. Нулевые значения этой скорости были отмечены при 1,0 г/л

судрилла в воде Коэффициент набухающей способности в пределах времени опыта изменялся незначительно от 1,0 до 1,1

Следовательно, добавление судрилла в пластовую воду приводит к формированию на примыкающих слоях глины к его водному раствору полупроницаемой мембраны, которая при определенном сочетании электрического потенциала глины и водного раствора судрилла (при 0,5 г/л Судрилла), вызывает движение жидкости из модели пласта (бентонитовой глины) и стабилизацией нулевых значений скорости набухания при содержании судрилла в воде 1,0 г/л Таким образом, проявляется закономерное мембраноообразующее действие судрилла в составе водного раствора, примыкающего к модели глинистого пласта

Для оценки мембранообразующего действия полимерных реагентов в составе промывочных жидкостей нами предложен критерий - скорость равновесного набухания, которая равна отношению величины показателя набухания в момент наступления равновесного (без набухания) состояния глинистого образца к времени от начала опыта до этого момента

Установлено, что увеличение содержания №С1 в воде от 3,2 10"4 до 2,0 10"4 см3/г мин, но добавка к этому раствору в количестве 0,5 г/л Судрилла позволяет снизить эту скорость до 1,2 см3/г мин

Анализ скорости равновесного набухания в зависимости от концентрации судрилла в пластовой воде позволяет зафиксировать ее отрицательные значения при содержании его до 0,5 г/л с последующим небольшим увеличением этой скорости до 1,3 см3/гмин и ее снижением до нулевого значения Следует также отметить, что анализ подобных зависимостей применительно к красноцветной (местной) глине, позволил установить, близкие к нулю значения этого параметра, что свидетельствует об эффективном мембранообразующем действии полимера судрилл в небентонитовых глинах наносных отложений.

Применение рассолов в качестве исследуемой промывочной жидкости приводит к существенному снижению исследуемых параметров как в бентонитовых, так и красноцветных глинах

Введение в состав рассола полимера судрилл в количестве 0,3-0,5 и 1,0 г/л приводило к существенному снижению исследуемых параметров Следовательно, в рассолах действие судрилла проявляется в создании мембраны, которая позволяет стабилизировать набухание глин при довольно низких значениях показателя набухания и коэффициента набухания Кроме того, установлено, что присутствие судрилла в составе жидкости на основе рассола так же, как и на основе пластовой воды, приводит к возникновению высоких значений скорости набухания бентонитовой глины в первые 10-15 минут опыта Установлено, что амплитудное значение скорости набухания достигало 0,02 см3/г мин в этот период с последующим снижением ее до 0,0005 м3/г мин через 3,0 - 3,5 час. Это явление связано с тем, что в первоначальный момент опыта молекулы полимера Судрилл эффективно проникают в межслоевое пространство бентонитовой глины, увлекая за собой молекулы воды, несмотря на высокую минерализацию электронов в составе рассолов Об этом свидетельствует получение амплитудного (максимального) значения скорости набухания бентонитовой глины в первые 10-15 мин опыта

Характерно, что для обоих видов глин скорость равновесного набухания имеет близкие значения и незначительно изменяется в пределах исследуемых концентраций судрилла в рассоле (рис. 5). з

см

<0р. -

Г'МИН

210 '

5 1 ] 2

0 0.2 0.4 0.6

- бентонитовая глина " красная глина

0.8

1.2 1.4

С, г/л, СУОШГХ

Рис. 5. Зависимость равновесной скорости (сор) набухания глин е рассолах от содержания судрилла в промывочной жидкости.

Следовательно, выполненные исследования позволяют утверждать о том, полимерный реагент судрилл эффективно формирует мембрану на глинистых частицах бентонита и красной глины в поровом и межслоевом пространствах, что препятствует проникновению дипольных молекул воды внутрь образца глины и препятствует её гидратации.

Кроме того, выполненные исследования подтверждают наши обоснования о том, что полимерный реагент судрилл проявляет свое мембранообразующее действие в глинистых породах так же и в присутствии высокоминерализованной среды, например технологических отходов водоподготовки - рассолов. Это действие основано на гидрофильных свойствах молекул судрилла и их стойкости и проявлению мембранообразующего действия в условиях высокой концентрации электролитов в промывочной жидкости.

Таким образом, выполненные нами исследования позволили подтвердить теоретически нами обоснованный механизм мембранообразования в глинистых породах при контактировании их с полимерной промывочной жидкостью.

Выводы и рекомендации

Проблему повышения устойчивости стенок скважин в глиносодержащих горных породах невозможно решить только за счет регулирования состава и содержания твердой (глинистой) фазы промывочных жидкостей Устранение обвалообразования может быть достигнуто только при введении в состав промывочной жидкости электролитов и полимерных реагентов

1 Для бурения в гидратирующихся и набухающих глиносодержащих горных породах необходимо применять промывочные жидкости, содержащие ингибирующие и полимерные добавки, которые способствуют упрочнению поверхности глинистых пород и созданию полупроницаемой мембраны, обеспечивающей снижение фильтрационного и осмотических потоков этих жидкостей

2 Устранение осмотического перетока водной фазы промывочной жидкости и гидратации глиносодержащих горных пород возможно за счет выравнивания концентрации ионов в водной фазе и поровой жидкости этих пород при формировании на поверхности глинистых минералов полупроницаемой мембраны, представляющей состав полимер-электролитическую эластичную пленку, позволяющей стабилизировать молекулами полимера поверхностные слои глинистых минералов и создать энергетический барьер за счет растворенных в промывочной жидкости электролитов

3 Нами разработан механизм мембранообразования при электроосмотическом перетоке водной фазы промывочной жидкости в соответствии с которым полимерные добавки, являющиеся по своей природе полиэлектролитами, находясь в водной фазе промывочной жидкости начинают адсорбироваться на поверхности глинистых частиц, обеспечивая их стабилизацию Это замедляет и, в конечном счете, устраняет переток водной фазы в поры глинистой породы Кроме того, адсорбированные молекулы полимера и находящиеся в растворенном виде электролиты обуславливают снижение величины электрокинетического потенциала и, следовательно, скорости электроосмотического перетока

4 Для эффективного формирования полупроницаемой мембраны должны применяться полимерные реагенты, обладающими активными электроэнергетическими свойствами при формировании мембраны, такие как акриловые полимеры и их модификации, биополимерные реагенты и др Виды этих реагентов, и их концентрация в растворе должны подбираться экспериментально в зависимости от перечисленных условий

5 Нами разработаны методика и модельная установка, позволяющие моделировать электроосмотический переток водной фазы промывочной жидкости в глиносодержащие горные породы в зависимости от ее состава и минерализации

6 Для исследования набухающей способности глин нами уточнена известная методика, обоснованы параметры в условиях формирования полупроницаемой мембраны, изготовлено устройство, позволяющее оперативно моделировать процесс набухания глин в среде различных промывочных жидкостей в условиях формирования полупроницаемой мембраны

7 Для оценки эффективности действия полимерных промывочных жидкостей на снижение набухания глин за счет формирования полупроницаемой мембраны лами предложен критерий-скорость равновесного набухания, который характеризует величину набухания глинистых пород в условиях сформированной полупроницаемой мембраны из молекул полимерного реагента, а также позволяет оценивать эффективность действия различных полимерных реагентов по снижению набухания глиносодержащих пород

8 Наиболее эффективными полимерными реагентами для исследуемых условий следует считать реагенты судрилл-4000, суперфлок А 120 и дуовиз, которые в промывочных жидкостях на основе пластовой воды и технологических отходов водоподготовки (рассолов) позволяют эффективно снижать показатель фильтрации и обеспечивать технологически необходимые реологические параметры Их концентрация в промывочной жидкости должна составлять 0,3-0,5 г/л

9 Значения рациональной концентрации судрилла, способствующей эффективному формированию полупроницаемой мембраны находятся в пределах 0,3-1,0 г/л, что обусловливает также технологически необходимые фильтрационные, структурные и реологические свойства полимерных промывочных жидкостей

10 Установлено, что эффективным способом уменьшения скорости поступления водной фазы промывочных жидкостей при электроосмосе является введение в их состав электролита ИаС1 при его концентрации 0,3-2,0 г/л

11. Полимерный реагент судрилл сохраняет свою эффективность снижать показатель фильтрации, поддерживать технологически необходимые структурные и реологические свойства при концентрация ИаС1 до 6,0 г/л и способствует снижению скорости электроосмотического перетока водной фазы промывочной жидкости и формированию полупроницаемой мембраны на поверхности глинистых минералов

12 При минерализации промывочной жидкости по КаС1 0,5-1,0 г/л оптимальной концентрацией судрилла в ее составе следует считать 0,3-0,5 г/л, что обусловливает наиболее высокий эффект в снижении скорости электроосмотического перетока водной фазы в глиносодержащие горные породы.

13 В результате исследований набухающей способности глин в полимерных промывочных жидкостях установлено, что рациональные значения концентрации судрилла в них составляют 0,3—1,0 г/л, что обеспечивает минимальные значения набухания и гидратации глинистых пород и соответствует рациональным значениям этой концентрации для достижения технологически необходимых их параметров, а также наиболее эффективному формированию полупроницаемой мембраны и снижению скорости электроосмотического перетока водной фазы

14. Установлено, при использовании в качестве основы полимерной промывочной жидкости отходы технологического процесса водоподготовки рассола, исследуемые полимерные реагенты являются солеустойчивыми и обеспечивают необходимые технологические параметры этих жидкостей Исследования электроосмотического перетока и набухающей способности глиносодержащих горных пород в среде таких жидкостей показали, что происходит

существенное снижение скорости электроосмоса и набухания их Это позволило рекомендовать рассол в качестве водной фазы полимерных промывочных жидкостей, что являются решением важной экологической проблемы - утилизации технологических отходов водоподготовки

15 Нами предложена и апробирована комплексная методика оценки полимерных промывочных жидкостей для их применимости при бурении в глиносодержащих горных породах, которая заключается в лабораторных исследованиях эффективности действия полимерных реагентов в условиях минерализации и установление их рациональной концентрации, оценки мембранообразующего действия и снижения скорости электроосмотического перетока, по критерию равновесной скорости набухания этих пород

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Степанов К В Влияние минерализации пластовой воды на свойства бурового раствора В сб научн трудов VII международной конференции «Новые идеи в науках о земле» М, РГГРУ, 2005 г (Соавторы Соловьев НВ)

2 Степанов К В Мониторинг состояния водозаборных скважин Материалы V-ой междунар научно-практ конференции «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке мест пол ископ», М, РГГРУ, 2006 г (соавторы Соловьев Н В, Лысов М Г, Соловьева Т И)

3 Степанов К В Моделирование электроосмотического перетока в глинистых породах Сб избр научных докладов «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке местор пол ископ» М, РГГРУ, 2006 г (соавтор Соловьев Н В )

4 Степанов К В Полимерно-электролитные растворы для бурения в условиях электроосмоса В сб науч трудов «55 лет кафедрам горного дела и разведочного бурения» М РГГРУ, 2006 г (соавтор Соловьев НВ)

5 Степанов К В Мемранообразующая способность полимерных промывочных жидкостей при набухании глиносодержащих горных пород В сб «Горный информационно-аналитический бюллетень», №10 Издательство МГГУ, М , 2007 г (соавтор Соловьев Н В )

6 Степанов К В Методика исследований электроосмоса в глинистых породах В сб научн трудов VIII международной конференции «Новые идеи в науках о земле» М, РГГРУ, 2007 г

Подписано в печать 40. {0 , 2007 г Объем 6 пл Тираж 400 экз Заказ №4 22.

Редакционно-издательский отдел РГГРУ Москва, ул Миклухо-Маклая, 23

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Степанов, Константин Викторович

Введение

Глава 1. Анализ существующих технологий бурения в глиносодержащих горных породах.

1.1 Анализ осложнений, возникающих при бурении скважин в глиносодержащих породах.

1.2 Виды промывочных жидкостей для бурения в глинистых породах.

1.3 Особенности технологии бурения в глиносодержащих породах.

1.4 Влияние электроосмотического перетока на устойчивость глиносодержащих горных пород.

1.5 Влияние показателя фильтрации буровых растворов на устойчивость глиносодержащих горных пород.

1.6 Набухание глинистых пород в среде различных видов промывочных жидкостей.

1.7 Выводы и задачи исследований.

Глава 2. Методика исследований

2.1 Анализ литологического разреза по скважинам водозаборного узла.

2.2 Методика исследований электроосмотического перетока в глиносодержащих породах

2.3 Методика исследований набухающей способности глиносодержащих пород.

Глава 3. Теоретические исследования перетока водной фазы промывочных жидкостей в глиносодержащих горных породах

3.1. Взаимодействие полимерных добавок с глинистой породой и их перспективные виды

3.2. Теоретические вопросы формирования электроосмотического перетока в глиносодержащих породах

3.3 Механизм формирования полупроницаемой мембраны в условиях электроосмотического перетока

3.4 Взаимодействие водной фазы промывочной жидкости с глиносодержащей горной породой

Глава 4. Экспериментальные исследования электроосмотического перетока, набухания глиносодержащих пород и мембранообразующей способности полимерных промывочных жидкостей

4.1 Исследования технологических свойств полимерных промывочных жидкостей в условиях минерализации

4.2 Моделирование электроосмотического перетока водной фазы полимерных промывочных жидкостей

4.3 Исследования набухания и мембранообразующей способности глин в среде полимерных промывочных жидкостей в условиях электроосмоса

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Полимерные промывочные жидкости для бурения скважин в глиносодержащих породах в условиях минерализации и электроосмоса"

При бурении скважин в глиносодержащих горных породах возникает ряд осложнений, которые значительно снижают эффективность буровых работ. К таким осложнениям относятся обвалы, осыпи, сужение ствола скважин, сальники, налипание глиносодержащей породы на буровой инструмент и т.п. Эти осложнения связаны с воздействием водной фазы промывочных жидкостей на глинистые минералы, являющиеся цементирующим материалом глиносодержащих пород и глинистых отложений.

Глиносодержащие породы при контакте с фильтратами промывочных жидкостей на водной основе набухают и самопроизвольно диспергируются за счёт их увлажнения.

Причинами потери устойчивости стенок скважин, сложенных глиносодержащими горными породами, являются:

- избыточное боковое давление под воздействием геостатического давления вышезалегающих горных пород;

- фильтрация водной фазы промывочных жидкостей под воздействием гидростатического давления;

- электроосмотический переток водной фазы промывочных жидкостей.

Как показывают расчёты по определению величины бокового давления условие превышения гидростатического давления над боковым сохраняется на значительных глубинах и этот фактор нет необходимости учитывать особенно при увеличении степени уплотнения глин при росте глубины скважины.

Для снижения влияния второй причины необходимо использовать обработку промывочных жидкостей полимерными реагентами с целью снижения показателя фильтрации. Однако, как показывает опыт бурения, снижение показателя фильтрации даже до нулевого значения не гарантирует исключение проникновения фильтрата в глиносодержащие горные породы и его воздействие на глинистые минералы. Причиной этого является электроосмотический переток водной фазы промывочных жидкостей под воздействием электрического потенциала между средой в скважине и глиносодержащими обводненными глинами в её стенках.

Бурение гидрогеологических и водозаборных скважин осуществляется в геологических разрезах, в которых от 20 до 45-55% залегают глиносодержащие горные породы. Поэтому наиболее частые осложнения связаны с потерей устойчивости ствола скважины. Эта проблема решается за счёт использования глинистых растворов, применение которых требует дополнительных материальных затрат и оборудования. Кроме того, их использование диктует необходимость применения другой промывочной жидкости для вскрытия водоносных горизонтов с целью исключения их кольматации глинистыми частицами.

Проблема, связанная с бурением скважин в глиносодержащих породах, решалась с различной степенью детальности, с тех пор, как только начинались внедрятся эффективные вращательные способы бурения с применением промывочных жидкостей. Первые исследования в этом направлении принадлежат А. Хегману и Д. Полларду (1914г.). Значительные исследования выполнены B.C. Фёдоровым начиная с 1933г., которые позволили объяснить механизм обвалов в скважинах глинистых пород природой и свойствами самих глин, а так же проникновением в них водной фазы промывочных жидкостей [23]. Были получены результаты, которые позволяли утверждать, что основным фактором потери устойчивости глин в стенках скважины следует считать взаимодействие глины с водой, приводящее к набуханию, намоканию этих глин в пристенной части скважин. Следовательно, этот этап исследований завершался рекомендациями по снижению показателя фильтрации промывочных жидкостей. Однако, ограниченный перечень химических реагентов-регуляторов водоотдачи не позволил внедрить в практику буровых работ эффективные методы регулирования водоотдачи и снижения количества фильтрата, поступающего в глинистые отложения в процессе бурения.

Это отразилось в дальнейшем на внедрении неэффективных методов повышения устойчивости стенок скважин за счёт утяжеления промывочных жидкостей.

И только получившее начало в 50-ых годах физико-химическое направление, которое предложил Динник А.Н., обосновавший необходимость проведения таких исследований, позволило получить результаты по увеличению устойчивости глиносодержащих пород за счёт воздействия химическими реагентами, содержащимися в промывочной жидкости на глинистые породы в стенках скважины, находящиеся в напряжённом состоянии [23].

Необходимость и правомочность таких исследований в 70-х годах подтвердили Байдюк Б.В. и Шрейнер JI.A., которые предложили рассматривать физико-химические процессы на контакте глинистая порода - водная фаза буровых растворов. В дальнейшем эти исследования проводились и рассматривались с позиций адсорбционных, осмотических и других физико-химических процессов, которые позволяли раскрыть механизм гидратации глинистых минералов и выработать рекомендации по повышению устойчивости ствола скважины при бурении в глиносодержащих породах.

Заключение Диссертация по теме "Технология и техника геологоразведочных работ", Степанов, Константин Викторович

1.7. Выводы и задачи исследований.

В результате анализа существующих рекомендаций по выбору промывочных жидкостей и технологии бурения в глиносодержащих породах были сделаны следующие выводы:

1. Наиболее частыми осложнениями при бурении скважин в глиносодержащих горных породах являются обвалы и осыпание стенок скважин.

2. Основной причиной таких осложнений является гидратация и увлажнение глинистых минералов, входящих в глиносодержащие породы, которые под воздействием водной фазы промывочных жидкостей набухают, увеличиваются в объёме, распускаются и теряют связность.

3. Для исключения осложнений, связанных с потерей устойчивости стенок скважин, многие исследователи рекомендуют применять ингибированные промывочные жидкости, в составе которых в качестве ингибирующих добавок используются электролиты. Однако использование ингибирующих добавок не устраняет полностью гидратацию и разупрочнение глиносодержащих горных пород, что является результатом избыточного значения показателя фильтрации промывочных жидкостей.

4. Для существенного снижения показателя фильтрации промывочных жидкостей многие исследователи рекомендуют применять химические реагенты органического происхождения и полимерные добавки.

5. Многие исследователи отмечают, что снижение показателя фильтрации даже до нулевого значения не может исключить поступление водной фазы промывочной жидкости в глиносодержащие горные породы, что обусловливает их гидратацию и разупрочнение в стенках скважин.

6. Причиной гидратации и разупрочнения глиносодержащих горных пород при бурении является электроосмотический переток в них водной фазы промывочных жидкостей, что обусловливает потерю устойчивости стенок скважины.

7. Полученные закономерности электроосмотического перетока водной фазы промывочных жидкостей обусловливают рекомендации по его устранению, которые предусматривают использование электролитов и полимерных добавок в составе промывочных жидкостей. Однако, в своей большей части, эти рекомендации не содержат конкретные данные по составу промывочных жидкостей для исключения электроосмотического перетока в конкретных разновидностях глиносодержащих пород.

Исходя из сделанных выводов нами были сформулированные следующие задачи исследований:

1. Проанализировать условия бурения и оборудования водозаборных скважин для Черноголовского водного узла, выделить в геологическом разрезе наиболее типичные глиносодержащие горные породы и сопоставить эти условия с применяемой технологией бурения.

2. Исследовать гидрохимический состав подземных вод водозаборного узла, которые будут составлять гидратационную и поровую жидкость исследуемых глин.

3. Проанализировать применяемые для регулирования свойств промывочных жидкостей существующие современные виды полимерных добавок и выбрать из них наиболее перспективные.

4. Исследовать влияние добавок полимерных реагентов на технологические свойства промывочных жидкостей в условиях естественной минерализации пластовых вод и выбрать их рациональные концентрации для получения технологически достаточных параметров таких жидкостей.

5. Провести теоретическое обоснование и разработать механизм взаимодействия молекул полимерных реагентов с частицами глиносодержащих минералов в присутствии молекул воды (водной фазы промывочных жидкостей), разработать рецептуру полимерных промывочных жидкостей и предложить методику оценки их технологических свойств для бурения в конкретных условиях.

6. Выполнить исследования свойств полимерных промывочных жидкостей на предмет получения закономерностей электроосмотического перетока водной фазы промывочных жидкостей в глинах типичного состава и минерализации подземной воды, на основе которой будут приготовляться эти жидкости.

7. Провести теоретические исследования электроосмотического перетока водной фазы промывочных жидкостей и установить основные параметры, обусловливающих интенсивность этого перетока.

8. Разработать конструкцию экспериментальной модельной установки электроосмотического перетока, выбрать и обосновать её основные параметры, обусловливающие возможность получения закономерностей течения водной фазы в условиях, моделирующих реальные.

9. Разработать и уточнить основные положения механизма мембранообразования при использовании в составе промывочных жидкостей полимерных реагентов и его влияния на регулирование скорости электроосмотического перетока водной фазы промывочных жидкостей.

10. Исследовать набухающую способность глин в среде полимерных промывочных жидкостей с учётом закономерностей электроосмотического перетока водной фазы и уточнить их рецептуры, исключающие электроосмотический переток и набухание глиносодержащих горных пород.

11. Разработать рекомендации по использованию технологических отходов подготовки подземной воды для получения полимерных промывочных жидкостей при бурении в глиносодержащих горных породах.

Глава 2. Методика исследований

2.1 Анализ литологического разреза по скважинам водозаборного узла.

При бурении скважин на воду наибольшую трудность представляют глиносодержащие отложения, которые под воздействием ряда факторов могут обрушаться, загрязнять приемную часть водозаборной скважины, усложнять процесс цементирования обсадных колонн, а также усиливать коррозионный износ обсадной колонны при эксплуатации водоносного горизонта. Основными причинами потери устойчивости стенок скважины в глинистых горных породах являются:

- геостатическое давление вышезалегающих горных пород, создающие боковое давление;

- избыточный фильтрат промывочной жидкости, обусловливающий размокание и набухание глиносодержащих пород;

- электроосмотический переток фильтрата-растворителя в глинистый пласт с последующим его размоканием и увеличением в объеме.

Анализ литологического разреза по скважинам №1,2,3 показывает, что начиная с глубины 26-27м основную массу составляют известняки, переслаивающиеся с глинами. В таких породах обрушение стенок, сложенных глинистыми породами за счет избыточного бокового давления можно исключить.

Геофизические исследования по скважинам №1,2,3 показали, что глиносодержащие горные породы залегают в интервалах: 17,2-21,4; 27,0-38,0; 42,4-46,1; 53,1-54,4; 64,7-73,5; 88,4-89,8; 89,8-101,6 м.

Исключение вредного действия фильтрата промывочной жидкости на устойчивость этих отложений можно получить за счет введения в их состав современных полимерных реагентов, обусловливающих стабилизацию глинистых минералов за счет существенного снижения показателя фильтрации и обволакивающего действия молекул полимера относительно глинистых частиц.

Однако, даже существенное снижение показателя фильтрации (меньше 8 см за 30 мин) может не привести к положительному действию по закреплению стенок в глинистых породах, если в системе скважина-глинистый пласт возникает электроосмотический переток фильтрата-растворителя (пресной воды) в глинистые отложения с последующим их набуханием и обрушением стенок. Это явление оказывает вредные воздействия как при перебуривании глин, так и при эксплуатации водоносных горизонтов, когда движущаяся по эксплуатационной колонне вода из водоносного горизонта вызывает возникновение электрического поля между глинистым пластом и поверхностью обсадной колонны, что приводит к усилению коррозии обсадной колонны и обогащению катионами железа пластовой жидкости. Следовательно, использование промывочной жидкости в процессе бурения должно снижать насыщение глинистого пласа фильтратом, уменьшать электростатический потенциала пласта, что положительно скажется на уменьшении коррозии обсадных колонн при эксплуатации водоносных горизонтов.

С этой целью нами проведены исследования по подбору и обоснованию перспективных видов полимерных реагентов, их влиянию на свойства промывочных жидкостей, приготовляемых на воде различной минерализации, а также решению экологически важной задачи по использованию концентрата пластовой воды после ее обработки на установке «Осмос».

Для приготовления малоглинистого полимерного раствора использовалась пластовая вода из скважин, состав которой представлен в табл. 2.1., а также концентрат (рассол) после обработки его с помощью установки «Осмос». Свойства и состав рассола приводятся ниже (данные на 15.03.2005г).

Состав рассола:

• рН-8,01

• общая жесткость -19мг экв/л

• железо - 0,08 мг/л

• окисляемость - 2,5

• кальций - 270 мг/л

• магний - 70 мг/л

• гидрокарбонаты -13 00 мг/л

• сульфаты - 43 мг/л

• медь<0,05 мг/л

• нитраты - 0,3 мг/л

• нитриты<0,01 мг/л

• фосфаты - 0,5 мг/л

• аммоний - 0,08 мг/л

• хлориды - нет реактивов

• марганец<0,02

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Степанов, Константин Викторович, Москва

1. Аветисян Н.Г., Шеметов В.Ю. и др. Определение необходимой степени минерализации бурового раствора при бурении в неустойчивых породах - РНТС Бурение. -М.ВННИИОЭНТ, 1979 г. Вып. 4

2. Агабальянц Э.Г. Промывочные жидкости для осожненнных условий бурения. М, Недра, 1982 г.

3. Адельсон И.В. Исследование мембранообразующей способности промывочных жидкостей для бурения в неустойчивых глинистых породах. Бурение и испытание поисковых и разведочных скважин. М., ВНИГНИ, вып. 238,1982 г.

4. Белоусова А.П. Комплексная оценка гидрогеохимического состояния подземных вод с помощью индикаторов и индексов, характеризующих устойчивость к загрязнению. Изв. ВУЗов, №5,2001г.

5. Белорусов В.О. Технология борьбы с осложнениями при бурении скважин. М. Недра, 1967 г.

6. Бочевер Ф.М. и др. Защита подземных вод от загрязнения. Недра, М., 1979г.

7. Быстров М.М., Мавмотов М.Р. и др. Буровые растворы для проводки скважин в неустойчивых породах прикоспийского нефтегазового региона. Сб. Техн. и технол. геологоразв. работ, выпуск 6, ВИЭМС, М., 1988 г.

8. Булатов А.И., Аветисов В.Г. Справочник инженера по бурению. T.l, М., недра, 1985 г.

9. Войтенко B.C. Управление горным давлением при бурении скважин. Недра, М., 1985г.

10. Гаврилко В.М., Алексеев B.C. Фильтры буровых скважин. М., Недра, 1985г.

11. Гольдпггейн М.Н. Механические свойства грунтов. Т.1 и 2. М. стройиздат, 1971 г.

12. Григорьев О.Н. Электрокинетические явления. 1973 г.

13. Городнов В.Д., Тесленко В.Н. и др. Исследование глин и новые рецептуры глинистых растворов. Недра, М., 1975 г.

14. Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. Недра, М., 1984 г.

15. Дж. Р. Грей, Г.С.Г. Дарли Состав и свойства буровых агентов (промывочных жидкостей). М., Недра, 1985 г.

16. Духин С.С. Электропроводность и электрические свойства дисперсныхсистем. Киев, 1975 г.

17. Духин С.С, Дерягин Б.В. Электофорез, М, 1976 г.

18. Дедусенко Г.Я. и др. Буровые растворы с малым содержанием твёрдой фазы. Недра, М., 1985 г.

19. Кудряшов Б.Б., Яковлев A.M. Бурение скважин в осложненныхусловиях. Недра, М. 1987 г.

20. Липкес М.И. и др. Высокомолекулярные сополимеры априлового ряда в качестве реагентов для буровых растворов. Уфа. 1983 г.

21. Лиманов Е.Л. и др. О стабилизации буровых растворов. Алма Ата, 1985 г.

22. Лимащева О.А. Многомерный графоаналитический анализ гидрогеологического режима родниковых вод Москвы. Изв. ВУЗов, геология и разведка, №6,2002г.

23. Михеев В.Л. Технологические свойства буровых растворов. Недра, М, 1979 г.

24. Мирзаджанидзе А.Х., Ентов В.М., Гидродинамика в бурении. Недра, М., 1985г.

25. Маккрек А.У., Коле Ф.У. Технология бурения нефтяных скважин. Гостоптехиздат, М., 1963 г.

26. Новиков B.C. Критерии ингибирующих свойств бурового раствора. Нефтяное хозяйство, №6,1999 г.

27. Овчинников А.М. Гидрогеохимия. Недра, М., 1970г.

28. Овчаренко Ф.Д., Круглицкий Н.Н. и др. Термоустойчивые промывочные жидкости на основе палигорскита. М., Недра, 1970 г.

29. Пеньков А.И. Буровые растворы для проводки скважин в сложных условиях. РНТС бурение. М., Вып.7, 1983 г.

30. Серяков А.С. Электрическая природа прихватов и борьба с ними при бурении скважин Сб. техно и технол. геологоразв. работ. Обзор, ВИЭМС, М, 1981 г.

31. Сеид-Рза М.К. и др. Устойчивость стенок скважин. М., Недра, 1981 г.

32. Степанов Н.В. Моделирование и прогноз осложнений при бурении скважин. М., Недра, 1989 г.

33. Сутягин В.В. Снижение проницаемости межпластовой изоляции в скважине.1. Недра, М., 1989г.

34. Уляшева Н.И. Полимерные буровые растворы. (Промывка и крепление скважин). Уфа, 1984 г.

35. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления вдисперсных системах. «Химия», М., 1989 г.

36. Хаиров Г.Б. Экологически безопасная технология строительства глубоких разведочных скважин. ВНИИОЭНГ, М., 1996 г.

37. Хасаев P.M., Халилова Р.А.Осмотическое давление на стенках бурящейся скважины. Нефтяное хозяйство, №11,1971 г.

38. Шаламов И.В., Мухин JI.K. и др. Получение малоглинистых буровых растворов с заданными характеристиками по их электрофизическим свойствам. Техника. Обзор, ВИЭМС, М., 1986 г.

39. Язиков Е.Г. и др. Индикаторная роль солевых образований при геохимическом мониторинге. Изв. ВУЗов, геология и разведка, №1,2004г.

40. Яковлев A.M., Береснева Д.И. Бурение скважин в глинистых породах. Техника и технология геологоразведочных работ. Обзорная информация. Выпуск 12. ВЭМС. 1989 г.