Бурение скважин проходит, как правило, при повышенных температурах. Так, температура в стволах скважин Ковыктинского газоконденсатного месторождения может достигать 60 оС. Поэтому, буровые растворы, использующиеся при бурении на нефть и газ в Восточной Сибири (Лено-Тунгусская нефтегазоносная провинция) должны обладать устойчивостью к температурному воздействию [1]. Длительное воздействие таких температур приводит к термодеструкции буровых растворов и отрицательно сказывается на их свойствах. Присутствующие в пластах катионы двух- и трехвалентных металлов (чаще всего кальция) химически связываются с компонентами буровых растворов (например, с SO3Na группой лигносульфонатов), превращая последние в нерастворимые соединения, выпадающие в осадок, что ухудшает эксплуатационные показатели растворов и время их работоспособности.
Существуют потенциальные возможности получения термостойких буровых реагентов из технических лигнинов, что обусловлено высоким содержанием органических веществ и стабильным составом последних.
Для регулирования вязкости и фильтрации буровых растворов разработаны полианионные лигниновые реагенты, не содержащие древесного сахара, и являющиеся ароматическими сульфированными лигнинами с термостойкостью до 204 оС.
Термостойкость бентонитовых буровых растворов на основе водорастворимых лигносульфоновых кислот (ЛС) можно повысить добавлением смеси дизельного топлива и поверхностно активных веществ ионогенного типа, либо гомо- и сополимеров малеинового ангидрида, стирола, крахмала [2]. При смешении водных растворов лигносульфоната натрия и полиакриламида получают термостойкую композицию, вязкость которой за 15 суток выдержки при 80 оС снижается всего на 15 %. Буровые реагенты с повешенной термостойкостью получены конденсацией окисленных ЛС с формальдегидом в кислой среде. Повышение термостойкости лигносульфонатного бурового раствора наблюдается при введении оксида марганца, соединений бора или сульфида железа, комплексных соединений нитрогуминовых кислот с солями титана и кремния.
Повышенной устойчивостью к коагулирующему действию раствора CaCl2 обладают реагенты-добавки к промывочным жидкостям, полученные сульфометилированием нитролигнина. Описан способ получения кислотно-солеустойчивого водорастворимого алкоксилированного лигнинового реагента, заключающийся в поэтапном сульфатировании серным ангидридом, фосфатировании оксидом фосфора или ортофосфорной кислотой, карбоксиметилировании хлоруксусной кислотой алкоксилированного щелочного лигнина по свободным ОН группам. Реагент-стабилизатор для минерализованного бурения получен при водно-щелочном гидролизе смеси ЛС с 7-16 % полиакрилонитрила [3]. Повышение солестойкости лигнинсодержащих буровых растворов также наблюдается при добавлении сульфированных гуматов, окси- и сульфоалкиловых эфиров целлюлозы [4].
Создание термо- и солестойких буровых реагентов приобретает все большую актуальность в связи с увеличением интенсивности бурения, глубин проходки и необходимостью бурения в условиях агрессивных сред. Использование с этой целью модифицированных технических лигнинов позволит улучшить экологическую ситуацию в регионе.
