В19.Утяжелители. Особенности утяжеления барит. материалам

Аномально высокие пластовые давления, встречающиеся в осложненных геологических условиях, часто намного превышают гидростатическое давление бурового р-ра. В этих случаях для предотвращения ГВНП в бур р-р вводят спец добавки – утяжелители, увеличивающие плотность р-ра. При бурении в солевых пластах на больших глубинах часто наблюдается пластическое течение соли, и для предотвращения его необходимо значительное противодавление на солевой пласт. Для этого буровой оаствор также утяжеляют. Добавкой утяжелителя практически можно утяжелять буровой р-р до 2,3 г/см3, для бурения скв в большинстве районов этого достоточно, однако существует условия, когда требуется большее утяжеление (до 2,5-2,8 г/см3). Чем больше плотность утяжелителя, тем больше его утяжеляющая способность, т.е тем большей плотностью можно достичь при сохранении других показателей бур р-ра на должном уровне. Применяются в нашей стране утяжелители можно разделить на две группы в зависимости от их плотности. К первой группе относятся материалы низкой плотности 2,6-2,9г/см3. Это мало-коллоидные глины, мергели, мел, известняк и др. Утяжелители этого типа обладают низкой утяжеляющей способностью и могут обеспечить утяжеление только до 1,7 г/см3. В связи с этим они расходуются обычно в больших кол-вах, что приводит к повышению содержания твердой фазы в бур р-рах и снижает эффективность бурения. Ко второй группе утяжелителей относятся материалы с плотностью 3,8-4,5 г/см3. Это – железистые утяжелители и барит. Чаще применяется баритовый утяжелитель. Основу баритовых утяжелителей составляет тяжелый минерал барит, представляющий собой сернокислую соль барит(BaSo4). Бариты представляют собой светло- серые или слабоокрашенные порошки удельного веса от 3,8 до 4,2 г/см3. Барит или тяжелый шпат. В чистом виде представляет собой безводный сульфат бария. В качестве баритового утяжелителя применяют флотационные концентраты полиметаллического производства. Их получают в результате комплексной переработки руд после извлечения свинца и цинка. Качество флотационных утяжелителей ниже, чем природного барита или получаемого из чисто баритовых руд гравитационным обогащением. Это объясняется тем, что во флотационном барите содержатся флотореагенты, которые ухудшают смачивание барита в буровом р-ре, а также вспенивают раствор, снижая его плотность. На качестве барита влияет также примеси в виде водорастворимых солей и пустой породы. Флотационный баритовый утяжелитель на буровые предприятия поставляется во влажном скомкованном и сухом порошкообразном виде. Эти утяжелителя отличаются в основном содержанием влаги (во влажном состоянии – до 14%, в порошкообразном – до 2%) и товарным видом.