Назначение и виды утяжелителей и наполнителей. 
Принципы определения утяжеляющей и закупоривающей способности

Очевидно, что чем ниже качество глинопорошка, т. е. чем ниже выход глинистого раствора, тем выше его плотность при одной и той же эффективной вязкости. Когда же необходим буровой раствор с большей плотностью (предупреждение газоводонефтепроявлений в зонах АВПД) используют добавки тонко размолотых порошков инертных тяжелых минералов — утяжелителей. В зависимости от основы минерала природные утяжелители делятся на 4 вида (расположены в порядке роста утяжеляющей способности): карбонатные: известняк (CaCO3, r = 2600…2800 кг/м3), доломит (CaCO3· MgCO3, r = 2800…2900 кг/м3);баритовые: сульфат бария или барит (BaSO4, r = 4200…4500 кг/м3);железистые: гематит (Fe2O3, r = 4900…5300 кг/м3); магнетит (Fe3O4, r = 5000…5200 кг/м3);свинцовые: галенит (PbS, максимально достижимая плотность бурового раствора равна 3840 кг/м3). Кроме плотности, другими важнейшими характеристиками утяжелителя являются: инертность (минимальное изменение всех других свойств бурового раствора, кроме плотности);

абразивность;степень дисперсности (тонкость помола). Все эти характеристики взаимосвязаны. Так, чем выше степень дисперсности утяжелителя, тем он менее инертен и абразивен. При низкой степени дисперсности — выше абразивность и инертность утяжелителя, но ниже седиментационная устойчивость утяжеленного раствора. Закупоривающие материалы (наполнители). Бурение в сложных геолого-технических условиях нередко сопровождается поглощением бурового раствора, т. е. его уходом из ствола скважины в околоствольное пространство. Обязательными условиями возникновения поглощений бурового раствора являются наличие перепада давления в системе «ствол скважины — пласт» и наличие в вскрываемых пластах каналов, по которым буровой раствор может уходить из ствола скважины вглубь этих пластов. Исходя из названных условий возникновения поглощений все мероприятия по их предупреждению и ликвидации сводятся к снижению перепада давления или репрессии на поглощающие пласты и, что более радикально, к изоляции каналов поглощения. Среди многочисленных способов изоляции каналов поглощения наиболее простым, доступным, дешевым, весьма оперативным и достаточно высокоэффективным является их закупоривание вводимыми в буровой раствор наполнителями. Накопленный зарубежными специалистами опыт показывает, что суммарное массовое содержание наполнителей в буровом растворе, вполне достаточное для ликвидации поглощений различной интенсивности, включая полное, и не вызывающее каких-либо нарушений процесса роторного бурения, составляет до 5…7%. При этом наилучшие результаты достигаются при использовании смесей (композиций) наполнителей различного вида (волокнистые, зернистые, чешуйчато-пластинчатые и др.) и преимущественно в разрезах, представленных крепкими породами.