Бентонитовый раствор для забуривания скважин

Системы буровых растворов

В этом разделе приведена информация о назначении, методах приго­товления и регулирования свойств основных систем буровых растворов, применяемых при бурении скважин в различных геологических условиях.

Повторно приведены (глава IV) краткие сведения о функциональном назначении каждого реагента и материала, ожидаемые виды загрязнений рас­творов и методы корректирования свойств раствора в этих ситуациях; дана технология приготовления растворов, включающая последовательность до­бавления компонентов и время перемешивания после ввода каждого.

Особое внимание уделяется специальным системам буровых раство­ров, от которых в значительной степени зависят конечные технико-эконо­мические результаты строительства скважины.

Важным разделом является технология обработки раствора в промы­словых условиях, включающая использование комбинированных реагентов, их состав и технологию применения в зависимости от темпа углубления скважины.

Бентонитовый раствор для забуривания скважин (Бурение под кондуктор)

Верхняя часть разреза скважины обычно представлена слабосцементи­рованными песками, глинами и песчаниками. Для бурения этих отложений требуется достаточно вязкий бентонитовый раствор с умеренной водоотдачей. Такой раствор в отложениях неустойчивых песков формирует стабилизирующую эти породы фильтрационную корку. Разбуриваемые глины и суглинки частично переходят в раствор, вызывая повышение вязкости и СНС, которые легко снижаются до нужных значений разбавлением водой. Важной особенностью при выполнении этой работы является качество бентонита, применяемого для приготовления раствора. ОАО «ИКФ» поставляет высоко­качественный бентонит, отвечающий API стандарту, выход раствора из 1тн этого бентонита составляет 18-20м 3 , а время приготовления исходного рас­твора- l – 2 часа.

Состав раствора №5.1., кг/м 3

Плотность, г/см 3 1,05

Условная вязкость, сек 40-50

Пластическая вязкость, сПз 8-10

Водоотдача, см 3 /30мин (API) 10 –12

В воду затворения добавляют кальцинированную и каустическую соды и через смесительную воронку вводят бентонит. После перемешивания в течение 1,5-2 часов раствор готов.

5.2. Бентонитовый раствор для бурения вечной мерзлоты

(Бурение под кондуктор)

Отложения вечной мерзлоты представлены песками и глинами, сцементированными льдом. При промывке скважины раствором с положитель­ной температурой происходит растепление выбуренной породы и стенок скважины с образованием больших каверн. При этом происходит сильное разбавление раствора с резким падением вязкости и СНС. Для поддержания структурно-механических свойств на заданном уровне расходуется большое количество бентонита и раствора в целом, a иногда возникают и осложнения, связанные с кавернами. Одновременно из мерзлоты в раствор попадает большое количество песка, и появляются проблемы с очисткой раствора.

ОАО «ИКФ» разработан простой по составу специальный раствор для бурения в условиях вечной мерзлоты.

К хорошо прогидратированному бентонитовому раствору добавляют 2-3 кг/м 3 КС1 (NaCI). От ввода соли в таком малом количестве раствор несколько загустевает без изменения водоотдачи и приобретает, таким образом, мгновенные структурообразующие свойства. Значения СНС данного раство­ра через 10 сек, 1 минуту и 10 минут покоя являются достаточно высокими и мало отличаются между собой.

При таком растворе у стенок скважины, особенно в кавернах, образуются застойные зоны, за счет чего резко снижается темп растепления стенок скважины, уменьшается размер каверн и интенсивность разбавления раствора.

Опыт показывает, что с применением такого раствора при забуривании

вечной мерзлоты почти не требуются дополнительные обработки раствора бентонитом, снижается расход материалов и снижаются затраты времени на осложнения, связанные с кавернообразованием.

Рис. 1 – Использование бентонитового раствора при бурении

Бентонит применяется для приготовления бурового раствора. При смешении с водой бентонитовая глина образует вязкую гелеобразную суспензию, служащую основой бурового раствора. Буровой раствор при строительстве скважин прокачивается через скважину для выноса выбуренной породы, смазывания и охлаждения долота и некоторых других специфических целей бурения.

Важным свойством бентонитового бурового раствора является то, что он глинизирует стенки скважины, обеспечивая их устойчивость.

При остановке циркуляции бурового раствора глинистая суспензия удерживает выбуренную породу от оседания, что предотвращает образование «пробок» в стволе скважины и, как следствие, аварийность.

Характерной особенностью бентонитовой глины, как природного материала, является ее полная экологическая безопасность.

Интересный факт: для приготовления бурового раствора заданной вязкости в 1 м 3 воды добавляется всего 50 кг бентопорошка, а для строительства скважины глубиной 100 м требуется менее 15м 3 такого раствора.

Рис. 2 – Схема буровой вышки

Оптимальные структурно-механические свойства бентонитовой суспензии на основе бентонита наших месторождений «10-й Хутор», «Зырянское» и «Даш-Салахлинское» обеспечивают эффективное удаление выбуренной породы, повышают устойчивость стенок скважины и способствуют максимальной скорости строительства объектов.

С НАШИМ БЕНТОНИТОМ БУРОВОЙ РАСТВОР

• Имеет низкое содержание песка, что снижает износ бурового оборудования.
• Обладает оптимальными вязко-пластичными и фильтрационными свойствами.
• Обеспечивает эффективную промывку ствола скважин.

ООО «Бентонит Кургана», ООО «Бентонит Хакасии» и ООО «АЗРОСПРОМИНВЕСТ» производят следующую бентопродукцию для буровых растворов:

Есть вопросы? Нужна консультация специалиста или Вы хотите заказать бентонитовую продукцию? Отправьте заявку:

Бентонит – это глинистая горная порода с многокомпонентным составом. Бентонитовую глину применяют в строительной, пищевой и нефтегазовой промышленности. Минерал нетоксичен, химически устойчив, из-за чего его используют еще в медицине и косметологии.

Описание и виды бентонитовой глины

Свое название минерал приобрел в связи с местонахождением. Впервые он был найден в городе Бентон в штате Монтана. Сегодня породу добывают специальными экскаваторами открытым способом. Добыча ведется на территориях:

В России добыча бентонитовых глин ведется давно. Производство бентонита преимущественно сконцентрировано в Хакасии, где 2 главных поставщика объединились с 2015 года и вместе ведут работы по сей день. Наиболее высокими по качеству считаются хакасская и курганская породы.

Глина представлена микроскопическими магматическими частицами вулканического происхождения. Ее химический состав определяется пеплом из определенных элементов, а не минеральных пород.

Основной компонент бентонитовой глины – монтмориллонит. Главное из свойств минерала – адсорбция. Он активно впитывает влагу, сохраняя ее внутри.

Области применения разных видов породы:

1. Кальциевый бентонит адсорбирует влагу и запах без чрезмерного набухания. Поэтому наполнитель бентонит часто используют для кошачьих лотков, при очищении вин, сиропов и соков.
2. Натриевая глина набухает при поглощении влаги, увеличиваясь в размерах в 16 раз. При набухании в закрытом сосуде минерал плотно закупоривает пространство, не давая оставшейся жидкости пройти внутрь. Поэтому породу часто используют при создании гидроизоляционных материалов.
3. Калийная разновидность обладает лечебными свойствами, может быть полезна в металлургической промышленности. Ее часто используют при бурении скважин.

Свойства и способы применения вещества

Технические характеристики минерала:

• химическая формула: Al2[Si4O10](ОH)2 × nH2О;
• температура плавления: 1200 °C;
• фильтрация по API, мл. за 30 мин: не более 15,0;
• плотность: 0,760–0,879 г/см куб.

Применение бентонитовой глины:

1. Значимую роль минерал играет в работах по добыче полезных ископаемых. Его растворы используются для изменения свойств почвы при бурении скважин.
2. Бентонит используется в косметике для ухода за кожей.
3. Применяется для очищения напитков на основе плодовых соков. В этой области его свойства проявляют себя подобно активированному углю.
4. Используется при изготовлении строительных материалов, керамики, в очищении воздуха, водоемов.
5. Применяют в строительстве дорог, очистке бассейнов.
6. Используется в медицине при создании фармакологических средств для адсорбции.

Бентонит для бурения скважин

Бентонитовые растворы позволяют облегчить работу по бурению скважин и скорректировать характеристики почвы. Натуральный состав вещества позволяет применять его при добыче минеральных вод.

Из-за высокого коэффициента увеличения материала при набухании глина считается бюджетным материалом.

Вступая в реакцию с водой, порода превращается в гелеобразное вещество. Она обладает вяжущими свойствами и при вливании в скважину укрепляет стенки почвы, разбухая, заполняя отверстия и трещины.

Другие эффекты бентонитовых растворов:

1. Благодаря гидроизоляционным свойствам позволяют воде, необходимой для бурения, оставаться внутри скважины.
2. Улучшают скольжение бура, не дают земле прилипать, скатываться на поверхности инструмента.
3. Способствуют очищению добытой воды.

К просмотру сюжет по теме применения минерала:

Осветление браги бентонитом

Бентонит – популярное средство для очищения перебродившего алкоголя. Вещество используют для осветления браги перед перегонкой. Для этого из глины делают раствор, разбавляют им брагу, а позже сцеживают выделившийся осадок. Пропорция вещества к жидкости в растворе составляет 1:10.

Использование бентонитовой глины для очищения браги имеет следующие плюсы и минусы:

1. Дрожжи вредны для организма в том виде, в котором они содержатся в алкогольном напитке. Бентонит позволяет быстро их удалить.
2. Минеральное вещество избавляет брагу от характерного дрожжевого запаха.
3. Бентонит помогает очистить брагу от других побочных веществ и продуктов жизнедеятельности дрожжей.
4. Ускоряет выпадение осадка, отчего изготовление алкоголя протекает намного быстрее и эффективнее.
5. Бентонит не вступает в реакцию со спиртом, а значит, его содержание в напитке остается прежним, хотя дрожжи из него удаляются.
6. Из недостатков бентонитовой глины для очистки самогона выделяют трудность в покупке и утилизации после фильтрации.
7. Уменьшает объем браги, не подходит для густых зерновых, фруктовых браг. Из-за высокой плотности не выпадает в осадок, образуя взвесь.

Смотрите дополнительно рецепт осветления домашнего вина:

Применение в приготовлении кормов

Бентонит нередко используют в изготовлении кормов для животных. Минеральная добавка положительно влияет на рост и развитие скота.

Кормовой бентонит благотворно влияет на пищеварительные процессы, выводит токсины, нормализует деятельность органов репродуктивной системы.

Гранулированную глину добавляют в разнообразные корма от комбинированных сухих до влажных кормовых смесей с отрубями.

Исследования свойств бентонитовых добавок подтвердили:

• употребление корма молочным скотом увеличивает удои и жирность молока;
• улучшается качество и вкус мяса крупнорогатого скота;
• животные становятся более плодовитыми, курицы-несушки несут больше яиц;
• повышается прирост в весе, шерсть у овец становится гуще;
• улучшаются биохимические показатели крови.