Файл: Михайлова, Н. Д. Практические расчеты при колонковом бурении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

утяжелителя.

§ 3. Обработка глинистых растворов химическими реагентами

Обработка глинистых растворов химическими реагентами про­ изводится с целью: 1) придания раствору особых свойств, позво­ ляющих избежать осложнения в конкретных условиях бурения;

2)восстановления свойств раствора, утраченных им вследствие насыщения шламом или под воздействием минерализованных вод;

3)повышения качества раствора, приготавливаемого из низкосор­ тных местных глин.

Химические реагенты, применяющиеся в бурении, подразделяют-^ ся на следующие группы: понизители водоотдачи; понизители вяз­ кости; реагенты комбинированного действия; реагенты, повышаю­ щие вязкость и статическое напряжение сдвига.

а) Обработка глинистого раствора для повышения вязкости.

Эта обработка производится путем добавления следующих реагентов: извести от 0,3 до 3$, цемента от 0,2 до 5$, алеба­

стра от 0,3 до 7$, NaCl от 0,1

до 3$,

Na?COä от 0,2

до 4$,

ЯаОНот 0,1 до 2$, жидкого стекла от 0,35 до 5%.

 

При использовании извести,

цемента

и алебастра

одновремен­

но требуется

обработать раствор

углещелочным реагентом (УЩР)

в количестве

от 5 до 30$ и сульфит-спиртовой бардой

(ССБ) е

количестве от 2 до 10$ для поддержания водоотдачи раствора на заданном уровне.

б) Обработка раствора для понижения вязкости.

В процессе бурения вязкость глинистых растворов повыша­ ется за Счет обогащения шламом разбуриваемых пород, что сни­ жает скорость бурения, создает трудности при прокачивании ра­ створа, затрудняет очистку от шлама. С целью снижения вязко­ сти загустевших глинистых растворов применяются следующие хи­ мические реагенты: сульфит-спиртовая барда,полифенольный ле­ сохимический реагент (ПФЛХ),сульпор, синтетические таннины (синтаны), окисленный лигнин, углещелочной реагент. При обра­ ботке раствора УЩР обычно его используют вместе с водой в про­ порции вода:УЩР как 1:0,2 + 0,5 . !

Добавление перечисленных химических реагентов позволяет

!

\


разжижать растворы, загустевшие за счет обогащения шламом и действия высокой забойной температуры. Выбор химических реаген­ тов для обработки растворов может быть произведен но данным

табл.4

[ і ] .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а

б л ы ц а 4

 

Область применения

химических реагентов

 

 

Группы

Несоле-

Ограни­

Соле-

I

Соле­

Нетермо-

Ограни­

Термо­

химиче­

стойкне

ченно

стойкие

стойкие

стойкне

ченно

стойкие

ских

 

соле­

 

 

к полива­

 

термо­

/

реаген­

 

стойкие

 

 

лентным

Ч

стойкие

тов

 

 

 

 

катионам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Понизи­

УЩР

-КМЦ

Крах­

 

КССБ,

Крахмал,

УЩР,

Гнпан,

тели

 

 

мал, ги-

СЦ,

водорос­

ТЩР,

К-4, РС-2,

водоот­

 

 

пан, К-4,

сунил

левый

суннл

КССБ

дачи

 

 

РС-2,

 

 

суннл,

 

 

 

 

 

водорос­

 

КМЦ'СЦ

 

 

 

 

 

левый

 

 

 

 

 

 

 

 

суннл

 

 

 

 

 

Понизи­

Ннтро-

Сунил,

КМЦ

 

Суннл,

Фосфат

Сузил,

ФХЛС

тели

лигннн,

ССБ,

 

 

ССБ

 

ннтролнг-

вязкос­

ПФЛХ,

ФХЛС

 

 

 

 

ннв, ПФЛХ,

ти

хлорлнг-

 

 

 

 

 

ССБ

 

 

ннн,фос­

 

 

 

 

 

 

 

 

фаты,

 

 

 

 

 

 

 

 

УЩР,

 

 

 

 

 

 

 

 

ТШР

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

СЦ - сульфатделлюлоза , ТЩР -

торфошелочной реагент,

КССБ - конденсированная сульфит-сгшртовая барда, ФХЛС - феррохромлнгносульфонат;

К-4 - полимерный препарат, полученный путем неполного гидролиза полиакрнлннтрвла

с едким натром при соотношении компонентов 2,5: 1; РС-2 гндролнэовавный полиакрил­

амид.

в) Обработка раствора с целью снижения водоотдачи.

В качестве■понизителей водоотдачи применяются следующие реагенты:'УЩР (в пределах 5-25%); КМЦ, КССБ, крахмал для силь­

номинерализованных растворов (1,5-3% крахмала в

пересчете на

сухой); применяют также комбинированную обработку раствора

крахмалом в сочетании с реагентами ПФЛХ, ССБ,

КМЦ и др.

Выбор реагентов для понижения водоотдачи

растворов может

быть произведен в соответствии с данными табл.4

[ і] .


Вопросы обработки глинистых и специальных растворов под­

робно рассмотрены з работах

[l,3 ] . В работе [з ]

приведены так­

ие ориентировочные цифры расхода материалов для

приготовления

по различным рецептам 1 м3 промывочного раствора.

г) Реагенты УЩР, ССБ,

крахмальный реагент.

 

У г л е щ е л о ч н о й

р е а г е н т

для первичной

обработки раствора приготовляй по одному из следующих рецеп­ тов: УЩР-9-2, УЩР-11-2; УЩР-ІЗ-2 и УЩР-І5-2 (первые цифры обоз«-

начают, что в 1000 см3 реагента содержится 90,100,130

и 150

г -

сухого

бурого угля, содержащего 45% гуминовых кислот,

и 20

г

кристаллической

каустической соды, остальное вода). Для повтор­

ной обработки раствора применяют обычно УЩР-10-1.

 

 

 

Количество влажного бурого угля Р, потребное для приготов­

ления

единицы объема химического реагента,

вычисляют по форму­

ле

 

 

 

Р

=

QN

 

 

 

 

 

 

 

 

( 8)

 

 

 

 

 

100-п

 

 

где

Р

- необходимое

количество влажного бурого угля,

кг;

 

 

Q - процентное содержание сухого бурого угля в реагенте

 

по рецепту;

п

- влажность бурого угля,

%; N - объем реа-

гента, который

необходимо приготовить,

л.

 

 

 

Потребное

количество раствора каустической соды определя­

ется в соответствии с содержанием в растворе данной плотности кристаллической соды (табл.5).

Объем раствора каустической

соды, необходимый для приго­

товления единицы объема химического реагента,

определяют по

формуле [7 ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X)

-

^ ^

t

 

 

(Q)

 

 

инсоп ~

 

т

 

 

I»/

 

где

- объем раствора

кауотической соды,

л;

R

- процентное

содержание каустической

соды в реагенте;

N -потребное

ко­

личество реагента, л;

т

-

процентное содержание сухой

кау­

стической соды в растворе

соды. Обычно при первичной

обра­

ботке глинистого раствора в него следует добавлять УЩР в

количестве J0,20,30$ от объема раствора, т .е .

100,200

и

300

см3 на 1 л, а при дополнительной обработке

в 5-6

раз

меньше.



Реагенты из сульфит-спиртовой барды имеют различное содер­ жание твердого вещества. Для первичной обработки раствора при­ меняют реагенты со следующим содержанием входящих в него ком­ понентов: ССБ-30-4, ССБ-30-5, ССБ-30-6 (первая цифра означает процентное содержание сухого вещества ССБ, вторая - процентное содержание кристаллической каустической соды). В соленых раст­ ворах ССБ применяют без щелочи.

Т а б л и ц а б

Зависимость удельного веса водных растворов каустической соды от ее концентрации

Удельный вес

Процентное

Весовое содер­

Удельный вес

Процентное

Весовое содер­

раствора

содержание

жание сухого

раствора

содержание

жание сухого

прн 15°С

ЛаОН

NaOÏÏ,

NaüH

N a ОН

NaOH,

г/л

прн 15°С

г/л

1,045

3,79

89,8

1,320

28,83

380,6

1,10

8,78

96,6

1,345

31,2

419,8

1,125 -

11,08

124,4

1,37

33,73

462,1

1,152

13,50

155,5

1,410

37,85

530,9

1,200

17,81

213,7

1,424

39,08

558,2

1,220

19,85

239,7

1,453

42,02

810,8

1,231

20,80

253,8

1,468

43,58

839,8

1,241

21,55

287,4

1,483

45,48

889,7

1,252

22,50

281,7

1,498

48,78

700,0

1,263

23,50

298,8

1,514

48,41

732,9

1,274

24,48

311,9

1,530

50,10

768,5

1,297

28,58

344,7

 

 

 

1,308

27,65

361,7

 

 

 

Объем раствора ССБ, необходимый для приготовления едини­ цы объема химического реагента, определяется по формуле

'

U =

R1T

(10)

 

т , ■>

где V - объем раствора ССБ,

л; R - процентное содержание

 

 

а

іос. публичная

 

 

I

НЯУЧНЭ-ТОХКИЧ6СН7Я

 

 

I

"уѵя.-.-о .-ока СССР

 

 

і

ЭКЗЕМПЛЯР

 

 

!

ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА