* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

967 ГЛИНИСТЫЕ РАСТВОРЫ — Г Л И Н Ы 968 ных веществ и электролитов, а также р-ры на нефтя­ ной основе. Промывочная жидкость в процессе бурения выпол­ няет следующие основные функции: очистка забоя от выбуренной породы и вынос ее на поверхность, удер­ жание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции, образова­ ние малопроницаемых для жидкости корок или пле­ нок на стенках скважины (глинизация), создание противодавления на стенки скважины в целях преду­ преждения проникновения газов, нефти, воды, об­ легчения механич. разрушения проходимых при бу­ рении твердых пород (см. Адсорбционное понижение прочности), охлаждение долота, а в случае турбин­ ного бурения — передача энергии к забойному гид­ равлическому двигателю. Водные суспензии глин, не обработанные химич. реагентами, являются неустойчивыми дисперсными системами, ухудшающими свои свойства во времени при взаимодействии с обломками выбуренных пород и под действием электролитов, содержащихся в при­ родных водах. Для улучшения коллоидно-химич. свойств Г. р. в них вводятся специальные реагенты: пептизаторы, стабилизаторы, а также реагенты, спо­ собствующие понижению вязкости. В качестве пептизаторов используются: каустиче­ ская и кальцинированная сода, щелочные фосфаты (тринатрвй-фосфат, гексаметафосфат), силикат на­ трия. В небольших концентрациях реагенты-пептизаторы повышают гидрофильность глин и способствуют диспергированию их в воде, что улучшает структурномеханич. и коллоидно-химич. свойства Г. р. (см. Структурообразоеание в дисперсных системах, Тиксотропия). В качестве стабилизаторов используются высоко­ молекулярные природные и синтетич. продукты: крахмал, карбоксиметилцеллюлоза, щелочные р-ры гуматов, экстракты бурого угля и торфа, лигносульфонаты сульфитно-спиртовой барды, сульфатцеллюлоза, полиакрилаты и др. Адсорбируясь на поверх­ ности глинистых частиц, они образуют структуриро­ ванные прочные (высоковязкие) оболочки, защищаю­ щие частицы глины в суспензии от коагуляции под действием электролитов. В нек-рых случаях эффек­ тивность стабилизации возрастает при одновремен­ ном использовании нескольких стабилизаторов. За исключением полиакрилатов, все перечисленные ста­ билизаторы неустойчивы при теми-pax выше 100°. Полиакрилаты же обеспечивают достаточную стаби­ лизацию Г. р. при темп-рах до 200—250°, что позво­ ляет применять их для повышения устойчивости Г. р. при бурении глубоких скважин с высокими за­ бойными темп-рами и, соответственно, давлениями. Регулирование реология, свойств Г. р. наиболее эффективно достигается добавками реагентов-стаби­ лизаторов, понижающих структурную вязкость Г. р . Таковы естественные дубители, получаемые экстрак­ цией таннидов из древесных пород, а также синтетич. танниды (синтаны), продукты окисления гидролиз­ ного лигнина. Сорбция этих реагентов на поверхности глинистых частиц приводит в основном к снижению прочности гидрофильных коагуляционных структур. Известь, гипс, хлористый кальций и др. соли с поли­ валентными катионами вводятся в хорошо стабилизо­ ванные Г. р . для снижения диспергируемости в р-ре разбуриваемых глин и для повышения устой­ чивости стенок скважин, сложенных размокающими глинами. Введение добавок этих реагентов предот­ вращает быстрое повышение вязкости Г. р. В нек-рых специфических условиях бурения в стабилизованные Г. р . добавляют силикат натрия в концентрациях выше 10% для закрепления обваливающихся глини­ стых сланцев, а также нефть и продукты ее перера­ ботки для снижения липкости глинистых корок в це­ л я х предупреждения прихвата инструмента, а также образования наростов — «сальников». В качестве инертных наполнителей для повышения плотности утяжеленных Г. р. (с целью увеличения гидроста­ тич. давления столба раствора, уравновешивающего горное давление) используются тонко измельченный барит, гематит, пиритовые огарки, колошниковая пыль и др. При бурении в кавернозных и трещинова­ тых породах с цёлью предупреждения уходов Г. р. применяют различные набухающие и волокнистые наполнители. Вода как промывочная жидкость применяется при бурении в устойчивых карбонатных породах. Для улучшения вскрытия продуктивного пласта к ней добавляют поверхностно-активные вещества, обеспе­ чивающие вытеснение воды нефтью в порах породы. Промывочные жидкости на нефтяной основе приме­ няют при бурении в осложненных условиях. Они представляют собой сложные коллоидно-химич. си­ стемы, состоящие из дизельного топлива или нефти (дисперсионная среда), окисленного битума (дисперс­ ная фаза), различных мыл (стабилизаторы) и твердых наполнителей (известь, сажа, утяжелители). Для вскрытия продуктивных пластов широко приме­ няются также эмульсии второго рода (вода в масле), к-рые получаются при введении воды (до 40%) в рас­ твор на нефтяной основе. Лит.: Ребиндер П. А., Ш р е й н е р Л . А., Ж и г а ч К. Ф., Понизители твердости в бурении, М.—Л., 1944; Б а р а н о в В. С , Глинистые растворы для бурения скважин в осложненных условиях, М., 1955; Р о д ж е р с В. Ф., Промывочные жидкости для бурения нефтяных скважин, пер. с англ., М., 1960; Я т р о в С. Н., Промывочные жид­ кости в бурении скважин, М., 1960; Ж и г а ч К. Ф., А д е л ь И. Б., З а г а р м и с т р О. С , Нефтяное хозяйство, 1956, № 3 ; Ж и г а ч К. Ф., А д е л ь И. Б . , М у х и н Л . К . [и д р . ] , там ше, 1956, № 8; Ж и г а ч К . Ф., Ф и н к е л ь ш т е й н М. 3., М о г и л е в с к и й Е . М., Хим. наука и пром-сть, 1957, 2, № 1 , с . 76. И. Б. Адель, Л. К. Мухин. ГЛИНЫ — группа осадочных горных пород, об­ ладающих способностью образовывать с водой пла­ стичную массу. Эта масса после высыхания сохра­ няет приданную ей форму, а после обжига приобре­ тает твердость камня. С большим количеством воды Г. образуют суспензии с довольно высокой дисперс­ ностью. В минералогич. составе Г. главную роль играют т. н. г л и н и с т ы е м и н е р а л ы , в большинстве своем обладающие слоистой кристаллич. структурой. К ним относятся: к а о л и н и т Al [Si O ] [ОН] 4 4 I 0 8 или А1^0 • 2ЭЮ • 2 Н . 0 3 2 м о н т м о р и л л о н и т , минерал с сильно колеб­ лющимся составом, его типовая ф-ла Si Al 0 o(OH) • • гсН 0, где Si может заменяться A l , Fe ~, Fe , Zn, L i , Cu, Mg и т. д., могут присутствовать также Na, Са и др., г а л л у а з и т, близкий по составу к каолиниту, содержащий вдвое больше гидратационной воды, и др. минералы. Кроме собственно глини­ стых минералов, в Г. присутствуют в качестве при­ месей органич. вещества и многие минералы, в пер­ вую очередь кварц, опал, слюда, гидраты окислов железа, алюминия и др. Каолинит — основная со­ ставная часть каолинов и многих огнеупорных Г. Состав монтмориллонита в различных Г. может ши­ роко изменяться; окислы железа, частично замещая А1 0 , могут входить в его кристаллич. решетку, образуя различные железистые монтмориллониты, входящие в состав большинства обычных почвенных Г. Монтмориллонит обладает ярко выраженной спо­ собностью к адсорбции и обмену катионов (обмену оснований), а также способностью поглощать и выде­ лять слабо связанную воду в зависимости от влаж­ ности окружающей среды. s 4 2 3i 4 2+ 2 2 3