Введение
1 Причины, характер и методы борьбы с сальникообразованием 7
1.1 Проблемы при бурении в интервалах, осложненных интенсивным сальникообразованием 7
1.1.1 Причины образования сальников при бурении скважин 7
1.1.2 Возможные осложнения и аварии, связанные с образованием сальников 8
1.2 Особенности бурения скважин в интервалах глинистых пород 14
1.2.1 Описание основных глинистых пород 14
1.2.2 Физико-химические свойства глинистых пород 17
1.3 Физико-химические процессы 20
1.3.1 Адгезия и смазочная способность 21
1.3.2 Адсорбционные процессы на твердой поверхности 25
1.3.3 Граничные слои и поверхностные пленки 27
1.3.4 Поверхностно-активные вещества 30
1.4 Способы и технологии предупреждения сальникообразования 32
1.4.1 Влияние компонентного состава твердой фазы, образующей фильтрационную корку, на процесс возникновения сальника 33
1.4.2 Влияние типа и концентрации утяжелителя на вероятность образования сальника 35
1.4.3 Химическая обработка 37
1.4.4 Классические смазочные композиции и современные смазочные добавки 37
1.5 Цель и задачи исследования 43
2 Методические подходы к оценке адгезионных взаимодействий бурильной колонны с компонентами бурового раствора и выбуренной породой 45
2.1 Методы оценки реологических, структурных и смазочных свойств буровых растворов 45
2.2 Методы управления качеством буровых растворов 55
2.3 Отработка методики управления структурно-механическими, адгезионными и смазочными свойствами бурового раствора 62
2.4 Вывод 70
3 Результаты исследований адгезионной и смазочной способности буровых растворов и их компонентов 71
3.1 Исследование влияние природы твердой поверхности на адгезионные процессы 71
3.2 Исследование смазочной способности буровых растворов 76
3.3 Исследование зависимости параметров сальника от свойств буровых растворов 87
3.4 Вывод 96
4 Технология управления структурно-механическими, адгезионными и смазочными свойствами бурового раствора 97
4.1 Определение «критического параметра» наработки буровых растворов при бурении в слаболитифицированных глинистых породах 98
4.2 Определение необходимой концентрации смазочной добавки для улучшения смазочно адгезионных свойств бурового раствора 108
4.3Алгоритм управления структурно-механическими, адгезионными и смазочными свойствами при бурении в интервалах залегания
слаболитифицированных глинистых пород 111
4.4 Вывод 114
Основные выводы и рекомендации 115
Библиографический список 118
