Термостойкие полимерные системы буровых растворов на основе модифицированной карбоксиметилцеллюлозы

Буровые растворы на водной основе представляют собой полидисперсные, многокомпонентные системы, резко изменяющие свои физико-химические и технологические свойства в зависимости от тех или иных физических, химических, механических факторов воздействия, поэтому химическая обработка является основным средством, обеспечивающим регулирование свойств этих систем.

Регулирование физико-химических и технологических показателей таких систем реагентами полимерами-дефлокулянтами типа лигнита, лигносульфоната и др, способствует увеличению концентрации твердой фазы, превышающей 10%, а в отдельных случаях концентрация твердой фазы достигает 20−30 и более % [104].

Исследования показали [105], что в обычном бентонитовом буровом растворе содержится около 13% частиц размером менее 1 мк. При добавлении к этому раствору лигносульфонатного диспергатора содержание частиц данного размера возрастает до 60%, а при обработке полимерным флокулянтом (эфиры целлюлозы, производные акрилата и др.) — уменьшается до 6%.

Даже такое соотношение в размере частиц дисперсной фазы бурового раствора интенсивно влияет на механическую скорость проходки.

Однако, использование полимерных флокулянтов для обработки буровых растворов открывает новое перспективное направление в области химической обработки и получения новых систем буровых растворов.

Недиспергированный буровой раствор был впервые использован в 1960 г, [106], с тех пор такие растворы нашли широкое применение. Согласно опубликованным данным, объем использования недиспергированных буровых растворов при бурении скважин за рубежом постоянно увеличивается: к середине 70-х годов по США и Канаде объем бурения с их применением составил 13% от общего объема бурения скважин с применением буровых растворов плотностью 1,32 г/см и более [107].

Таким образом, показано, что основное направление научно-исследовательских работ по модификации натрий-карбоксиметилцеллюлозы для обработки буровых растворов сосредоточено на повышении термостойкости полимеров [135−137], без решения других, не менее актуальных задач.