Результаты очистки глинистых растворов при бурении с помощью комплекса вибросито, гидроциклон, цнетрифуги

Показатели	Случай
а	б
Глубина скважины, м Плотность раствора, кг/ Пластическая вязкость, мПа · с Статическое напряжение сдвига, Па рН Содержание твердой фазы, %: По объему По массе Содержание, кг/ : Твердой фазы коллоидов	318-3227 1069-1070 (12÷4) 3,35-19,5 11,3-10,9   3,9-3,7 9,5-8,9   100,1-95,0 45,6-31,4	1074-3160 1080-1120 (4÷3) 43,09-71,82 9,0-8,5   4,8-6,7 11,5-15,7   68,5-102,7 122,7-174

Опыты доказали целесообразность и рациональность использования комплекса тихнических средств очистки промывочных жидкостей.Из всех указанных технических средств только высокооборотные центрифуги обеспечивали выведение из раствора частиц размером до 2 мкм. Таким образом, при применении даже сложного комплекса очистного оборудования в промывочном растворе остается определенное количество диспергированного остатка твердой фазы разбуренной породы. В настоящее время нет технических средств, которые позволяли бы удалять из раствора твердую фазу с размерами частиц менее 2 мкм. Содержанием в растворе таких частиц можно управлять указанным ранее методом – разбавлением раствора водой или его физико – химической обработкой реагентами.

Для буровых разведочных работ на твердые полезные ископаемые могут быть рекомендованы следующие схемы систем очистки раствора от выбуренной породы: 1) для бурения скважины с промывкой водой по скальным и полускальным неглинистым и неволокнистым породам – гидроциклонные установки; 2) для остальных пород и при использовании буровых растворов с содержанием заданного количества твердой фазы – двухступенчетая схема очистки, включающая мелкоячеистые вибросита и гидроциклонную установку, что позволяет эффективно выводить из раствора шлам размером более 30 мкм; 3) для скважин больших диаметров и при бурении долотами должна быть применена трехступенчатая система.

Технологические схемы, используемые для очистки промывочных жидкостей, следует выбирать с учетом состава и содержания выбуренной породы, экономической целесообразности применения различных технических средств. При неправильном их выборе и нарушении режима эксплуатации технико – экономические показатели от применения технических средств очистки снижаются.

Реагенты – флокулянты. По характеру воздействия на твердую фазу их делят на три группы: 1) полимеры селективного типа, вызывающие избирательную флокуляцию частиц только разбуренной породы, не оказывая отрицательного воздействия на частицы бентонита в растворе; 2) полимеры двойного действия, которые вызывая флокуляцию частиц шлама, 3) флокулянты общего действия, обеспечивающие выведение из раствора всей твердой фазы, включая и бентонитовую. Если реагенты первых двух типов применяют для обработки глинистых растворов, то третий может быть использован при алмазном бурении с промывкой водой, а также для выведения твердой фазы при ликвидации буровых растворов. Все известные реагенты – флокулянты относятся или к природным, или к синтетическим соединениям. Более эффективны синтетические флокулянты, которые делятся на анионактивные полимеры (например, метас, комета, производные полиакриловой и полиметакриловой кислот); катионактивные полимеры (диметил – амимометил – метакрилат гидроацетат); неионогенные (негидролизованный полиакриламид - ПАА); аморфные – частично гидролизованный полиакриламид (ГПАА), последний при высокой степени гидролиза имеет выраженные свойства анионактивного полимера.

В группу полиакрилата натрия входит, например, продукт гидролиза полиакрилонитрила (гипан), применяемый для обработки Na – бентонитовых растворов. Содержание твердой фазы в этих растворах не превышает 3-6 %. При обработке в раствор вводят дополнительно карбрнат и бикарбонат натрия. Кроме того, используется полимеры седипур – А, НПАН и др. В СНГ применяются продукты омыления полиакрилонитрила – реагенты серии К (К – 7, К - 9). Концентрация их в растворе составляет 0,0001 – 0,4 %. Большинство из названных полимеров относится к селективным флокулянтам двойного действия.

Эффективность действия некоторых флокулянтов по сравнению с негидролизованным полиакриломидом, принятым за эталон с эффективностью, равной 1, приведена ниже.

Полиокс ………………………………………2,6

ГПАА………………………………………….2,6

ПАА……………………………………………1,0

Метас…………………………………………..1,0

Комета………………………………………....1,0

Полифлок…………………………………...…0,8-0,56

Гипан……………………………………...…...0,5

Флокгель……………………………………….0,08

КМЦ…………………………………………….0,06

Мезга М-42……………………………………..0,03

Сернокислое железо…………………………...0,0106

Технический крахмал………………………….0,0052

Сернокислый алюминий………………………0,004

Известь………………………………………….0,0007

Рекомендуемая литература: Осн. 1.с. 4-40

Контрольные вопросы:

1. Цель дисциплины
2. Диагностика и контроль загрязнений промывочного раствора
3. Способы поддержания технологических свойств промывочных жидкостей
4. Технические средства для выведения твердой фазы из промывочного раствора
5. Виды реагентов.