10.6. Биополимерные промывочные жидкости

Биополимеры – это природные или биосинтетические (продуцируемые микробными штаммами), высокомолекулярные соединения, являющиеся основой всех живых организмов и растений. К биополимерам относятся белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и их производные. Известны также смешанные биополимеры, например, липопротеиды (комплексы, содержащие белки и липиды), гликопротеиды (соединения, в молекулах которых олиго- или полисахаридные цепи ковалентно вязаны с пептидными цепями белка), липоволисахариды (соединения, молекулы которых построены из липида, олиго- и полисахарида). Наиболее распространенным природным биополимером является целлюлоза и ее производные, относящиеся к полисахаридам и, составляющие основную часть клеточных стенок растений.

К природным биополимерам также относятся биогенные материалы или полимеры биологического происхождения, включающие торфо-, ило-, лигносодержащие материалы и продукты их переработки. В результате переработки (окислительно-гидролитической деструкции) биогенного сырья получаются эффективные компоненты для биополимерных жидкостей, представляющие собой полиоксикарбоновые и поликсифенольные кислоты, или соли указанных кислот. По сравнению с биосинтетическими полимерами природные биополимеры относительно недорогие из-за упрощенной технологии их изготовления и доступности. Основным сырьевым источником для изготовления предлагаемых биополимеров являются целлюлоза и ее производные, содержащиеся в многотоннажных отходах деревообрабатывающей промышленности (лигносодержащие компоненты), в илах, сапропелях, торфах, осадках очистных сооружений и т.д.

По экологическим характеристикам природные биополимеры не уступают биосинтетическим. Отработанные буровые биополимерные жидкости не требуют специализированной утилизации, т.к. органические компоненты, проникающие в почву, обогащают ее, подвергаясь биологическому разложению при контакте с микрофлорой почв. При этом, в отличие от дорогостоящих биосинтетических полимерных жидкостей природные биополимеры имеют больший рабочий ресурс, вследствие их повышенной физико-химической и биологической стабильности вне контакта с почвами.

Полимерные жидкости из биогенного сырья обладают повышенными антикоррозионными и ингибирующими, по отношению к глинистым породам, свойствами, повышают выход глинистых растворов (не менее, чем на 5 %) и понижают показатель фильтрации необработанных глинистых растворов (в 2-3 раза). Предлагаемые биополимеры содержат от 50 до 100 % основного вещества. Готовый продукт представлен в виде сухого порошка от темно-коричневого до черного цвета, расфасован в мешки, хорошо растворим в воде и не требует дополнительных затрат при перевозках и приготовлении буровых растворов.

Комплекс положительных экономических, технологических и экологических параметров, присущих биополимерным жидкостям из биогенного сырья, позволяет использовать их при бурении скважин различного назначения.

10.7. Технические средства для приготовления промывочных жидкостей

Ультразвуковая эмульсионная установка УЭМ-5 конструкции ПГО «Красноярскгеология» (рис.10.2) предназначена для приготовления тонкодисперсных эмульсий; она позволяет механизировать этот процесс, улучшить качество приготовляемых жидкостей, сократить расход эмульгирующих компонентов.