Твердая фаза промывочных жидкостей

Промывочные жидкости как дисперсные системы

Системы, в которых одно вещество распределено в среде другого в виде очень мелких частиц, называются дисперсными системами. Вещества, содержащиеся в системе, состоят из нескольких компонентов и имеют различную степень дисперсности (раздробленности). В зависимости от степени дисперсности компонентов системы разделяют на гомогенные и гетерогенные.

Гомогенной называется однородная система, состоящая из одной фазы и не имеющая между компонентами поверхности раздела. Примером такой системы являются газовые смеси и истинные растворы (растворы щелочей, кислот). В бурении истинные растворы применяются для обработки промывочных и тампонажных растворов. Гетерогенными называются системы, состоящие из двух или большего числа фаз, между которыми существуют реальные поверхности раздела.

Промывочные жидкости и тампонажные растворы, а также некоторые химические реагенты, относятся к дисперсным гетерогенными системам.

Дисперсная система состоит из дисперсной фазы и дисперсионной среды. Дисперсной фазой называется вещество мелко раздробленное и равномерно распределенное в другом, которое является дисперсионной средой.

Если частицы дисперсной фазы имеют одинаковый размер, то дисперсная система называется монодисперсной, если разный размер – полидисперсной. Промывочные и тампонажные жидкости относятся к полидисперсным системам [1].

Для бурения нефтяных и газовых скважин применяются глинистые, безглинистые растворы и растворы специального назначения.

Глинистые растворы представляют собой полидисперсные системы, состоящие из мелко раздробленных глинистых частиц, химических реагентов, частиц утяжелителя, частиц разбуриваемых пород, перешедших в раствор и воды, содержащей различные ионы.

Наиболее активной частью глинистых растворов является глина. Глины – это осадочные горные породы. Глинистые минералы обладают специфическими свойствами из которых наиболее важными являются: набухание, гидрофильность, пластичность, ионный обмен, способность диспергироваться в воде на мельчайшие частички.

В химическом отношении глины представляют собой водные алюмосиликаты, т.е. соединения окислов алюминия, кремния и воды.

Глины делятся на несколько групп, отличающихся друг от друга химическим составом и структурой кристаллической решетки. Наиболее важными и широко распространенными группами минералов являются монтмориллонит, каолинит, гидрослюды, палыгорскит.

Для бурения скважин большое значение имеют глины группы монтмориллонита, т.к. эти глины позволяют получать наилучшие глинистые растворы. Из монтмориллонита в основном состоят бентонитовые глины. При бурении в солевых отложениях эффективно использование солестойкой глины палыгорскит.

Дата добавления: 2015-05-10