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
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 |