Ist für Kaliumformiat-Bohrspülungen ein bestimmter pH-Wert erforderlich?

Bohrflüssigkeit wird oft als "Lebenselixier" der Bohrarbeiten bezeichnet. Bei der Schiefergasexploration in China stellten Flüssigkeiten, die bei Tiefbohrungen weit verbreitet sind, eine wesentliche Verbesserung der inländischen Lösungen für die Erdölexploration dar. Aber ist Kaliumformiat Haben Bohrspülungen bestimmte pH-Anforderungen?
Verständnis des pH-Werts in Kaliumformiat-Bohrspülungen
Der pH-Wert einer Bohrspülung gibt den Säure- oder Alkaligehalt der Spülung an, indem er die Konzentration von Wasserstoffionen angibt. Liegt der pH-Wert unter 7, gilt die Bohrspülung als sauer; ein pH-Wert von 7 ist neutral, und ein pH-Wert über 7 weist auf eine alkalische Bohrspülung hin. Die pH-Messung wird in der Regel vor Ort durchgeführt.
Einfluss des pH-Wertes auf Ameisensäure und Bohrspülung
Der pH-Wert spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Eigenschaften von Kaliumformiat-Bohrspülungen. Tonpartikel in der Bohrspülung weisen aufgrund ihrer großen negativen Ladung und hohen Kationenkapazität eine Stabilität in alkalischen Umgebungen auf. Außerdem sind viele organische Behandlungsmittel, wie Tannin und Rotinsäure, unter alkalischen Bedingungen am wirksamsten. Darüber hinaus ist die Aufrechterhaltung eines pH-Werts von über 8 in der Kaliumformiat-Bohrspülung von entscheidender Bedeutung, da niedrige pH-Werte bei erhöhten Temperaturen zur Fermentierung organischer Behandlungsmittel führen können.
Es ist jedoch zu beachten, dass die pH-bedingte Adsorption von Wasserstoffionen an der Tonoberfläche die Ausbreitung der Mehlhydratation fördern kann, was für Maßnahmen zur Verhinderung von Einstürzen ungünstig sein kann. Jede Art von Bohrlösung hat einen bestimmten pH-Bereich, der für ihre beste Leistung geeignet ist. So haben stark alkalische Bohrlösungen in der Regel einen pH-Wert zwischen 12 und 14, während Bohrlösungen mit niedriger Festphase einen pH-Wert zwischen 8 und 9 bevorzugen. Schwach saure Bohrlösungen und gesättigte salzhaltige Diamanten streben im Allgemeinen einen pH-Bereich von 6-17 an. Die Beibehaltung des pH-Werts innerhalb des geeigneten Bereichs gewährleistet, dass Ameisensäure plus Bohrspülung eine geringere Klebrigkeit, minimalen Wasserverlust und eine relativ stabile Leistung aufweist. Der pH-Wert ist die Grundlage für die Bestimmung des Alkaliverhältnisses.
Die in Saudi-Arabien durchgeführten Tests mit KCI/BASO4/CACO3-Bohrlösung und Kaliumformiat/CACO3-Bohrlösung (mit einer Dichte von ca. 1,52 kg/L), die in die UNAYZAH-B-Lagerstätte gelangten, haben vielversprechende Ergebnisse gezeigt.

1. Wie wirkt sich der pH-Wert auf die Leistung von Ameisensäure plus Bohrspülung aus?
   • Der pH-Wert beeinflusst die Ladung von Tonpartikeln und die Wirksamkeit von Behandlungsmitteln, was für die Flüssigkeitsstabilität und die Integrität des Bohrlochs entscheidend ist.
2. Was ist der ideale pH-Bereich für Kaliumformiat-Bohrspülungen?
   • Es wird empfohlen, den pH-Wert über 8 zu halten, um die Fermentierung organischer Stoffe und die ungünstige Ausdehnung des Tons aufgrund der Adsorption von Wasserstoffionen zu verhindern.
3. Ist es notwendig, den pH-Wert während der Bohrarbeiten mit Kaliumformiat-Bohrspülung zu messen?
   • Ja, die pH-Messung vor Ort stellt sicher, dass sich die Flüssigkeit im optimalen Bereich befindet, um Korrosion zu verhindern und die Systemstabilität zu erhalten.
4. Wie unterstützt die pH-Kontrolle den Einsatz von organischen Behandlungsmitteln in der Bohrspülung?
   • Viele organische Wirkstoffe, wie z. B. Tannine, sind unter alkalischen Bedingungen am aktivsten, so dass die Kontrolle des pH-Werts ihre Fähigkeit verbessert, unkontrollierbare Eigenschaften der Bohrspülung zu verhindern.
5. Welche Probleme können auftreten, wenn der pH-Wert in Kaliumformiat-Bohrspülungen zu niedrig ist?
   • Ein zu niedriger pH-Wert kann zu einer Gärung der Behandlungsmittel bei höheren Temperaturen führen und die Maßnahmen zum Schutz vor Einsturz behindern.
6. Wie hängt der pH-Wert mit der Kompatibilität von Kaliumformiat-Bohrspülungen mit verschiedenen geologischen Bedingungen zusammen?
   • Eine Flüssigkeit mit ausgeglichenem pH-Wert gewährleistet eine bessere Kompatibilität mit verschiedenen Gesteinen und Mineralien und verringert das Risiko von Umweltschäden.
7. Kann der pH-Wert der Kaliumformiat-Bohrspülung die Korrosionsbeständigkeit von Bohrgeräten beeinflussen?
   • Ja, übermäßig saure oder alkalische Bedingungen können das Korrosionsrisiko erhöhen, so dass ein angemessenes pH-Management für die Langlebigkeit der Anlagen entscheidend ist.
8. Wie wirkt sich der pH-Wert auf die Viskosität und die Tragfähigkeit von Ameisensäure und Bohrspülung aus?
   • Der richtige pH-Wert kann dazu beitragen, die gewünschte Viskosität aufrechtzuerhalten und Probleme mit der Fähigkeit der Flüssigkeit zu vermeiden, das Bohrklein effektiv zu transportieren.
9. Gibt es irgendwelche Umweltaspekte im Zusammenhang mit dem pH-Wert von Ameisensäure und Bohrspülung?
   • Die Auswirkungen auf die Umwelt können durch den pH-Wert beeinflusst werden, da die in der Flüssigkeit enthaltenen Chemikalien unter bestimmten pH-Bedingungen stärker auf die Umwelt reagieren können.
10. Gibt es eine empfohlene Methode oder ein Gerät zur Messung des pH-Werts der Kaliumformiat-Bohrspülung während des Betriebs?
    • Die Verwendung von pH-Teststreifen, -messgeräten oder -sonden ist eine gängige Praxis, die eine schnelle und genaue pH-Messung ermöglicht, um eine optimale Flüssigkeitsleistung beim Bohren zu gewährleisten.