Глиноматериалы

Глиноматериалы используются для получения структурированных растворов на водной и нефтяной основе. Кроме того некоторые глины применяются для увеличения плотности бурового раствора. Все используемые глиноматериалы можно подразделить на :

• порошкообразные

• комовые (карьерные) глины

Глинопорошки по техническим условиям (ТУ) 39-043-74 классифицируются по выходу (В) раствора из 1 т. глиноматериалов, при условной вязкости - 25 секунд.

Таблица 1.

			Сорт
Показатели	Высший	1	2	3	4
В, м3/т		12 - 15	8 - 12	4 - 8	<4
,т/м3		1.06 - 1.08	1.08 - 1.1	1.1 - 1.14	>1.14
Содержание песка П, %	6	6	7	7	8

По ТУ 39-01-583-81 все глинопорошки классифицируются по минеральному составу и выходу раствора. По минеральному составу все порошки делятся на три класса : 1) бентонитовые; 2) палыгорскитовые; 3) каолин-гидрослюдистые. По выходу раствора порошки делятся на шесть сортов.

*(к табл. 2) Модифицированный порошок получают путем совместного помола бентонитовых глин с кальцинированной содой - Na₂CO₃ (1.0 - 1.5 %) или с кальцинированной содой с акрил-полимером (М-14). (Na₂CO₃ - 0.3 - 1 %; полимера - 0.2 -0.4%)

Таблица 2.

Название глинопорошка	Тип (сорт)	Выход, м3/т		Область применения	Примечание
		не менее	менее
1. бентонитовый	Б	16	-	Может использов.	Для повышения качества
глинопорошок	В	12	-	для приготовления	суспензии можно испо-
(ПБ)	Г	8	-	любого раствора на	льзовать кальцинирован-
	Д	5	-	водной основе в	ную соду, до 1.5%
	Н	-	5	количествах 3.5 - 15%
2. Порошок бен-	А	20	-	Преимущественно в	Обязательно обрабаты-
тонитовый мо-	Б	16	-	растворах с низким	вать жидкость затворе-
дифицирован-	В	12	-	содержанием твердой	ния каустической содой
ный (ПБМ)*	Г	8	-	фазы. В колич. 1.5-8%	(0.2 - 0.3%) или кальци-
					нированной содой (0.3 -
					0.5%
3. Порошок	В	12	-	В качестве структуро-	Для повышения диспер-
палыгорскито -	Г	8	-	образоветеля в соле-	гирования используется
вый	Д	5	-	насыщенных и мице-	кальцинированная сода
	Н	-	5	лярных буровых раст.	в количествах 0.5 - 1%
				В количествах 3 - 12%
4. Порошок	Д	4	-	Используется в качес-
каолин - гидро -	Н	-	4	тве структурообразо-
слюдистый				вателя в солёных рас-
				творах и утяжелителя
				в пресных системах

В качестве структурообразователя в структуре на нефтяной основе используется органофильная глина. Органофильную глину получают путём обработки комовых глиноматериалов органическими аминами (R-NH₂), при этом на поверхности глины концентрируется органическая часть этого вещества. OH NH₂ + ....

Утяжелители (самостоятельно).

Баритовый утяжелитель - выпускается четырёх типов :

1. Баритовый флотационный концентрат.

Флотация - метод разделения руды от пустой породы (обогащение руды)

= 3800 - 3900 кг/м³

Поставляется россыпью. В Коми практически не используется.

2. Модифицированный порошкообразный баритовый утяжелитель.

Модификация осуществляется обработкой баритового концентрата солями фосфорной кислоты (фосфаты) с последующей сушкой и помолом. Поставляется в мешкотаре. = 4000 - 4200 кг/м³

3. Гравитационный. /В нашей стране не выпускается./ = 4400 - 4500 кг/м³

4. Модифицированный баритовый утяжелитель для растворов на нефтяной основе (органофильный барит).

Выпускается мало, в основном небольшими опытными партиями.

Негативное влияние :

1. Адгезия раствора (насыщение воздухом) при утяжелении. (утяжеление до 1650 кг/м³ )

2. Флокуляция. Это связано с тем, что на поверхности барита остаётся воздух, возникают гидрофобные участки.

Практические рекомендации по утяжелению флотационным баритом :

1. Предварительное смачивание водой;

2. Замена реагентов, усиливающих пенообразование, на другие стабилизаторы;

3. Одновременная обработка раствора баритом и линейными полимером;

4. Исключить обработку смазочными добавками нефтяного происхождения.

Для расчёта количества утяжелителей применяются : аналитические формулы, полученные из уравнения материального баланса, или номограммы.

Смазочные добавки - для снижения сил трения.

Классы смазочных добавок :

1. Технический углерод : сажа и графит

Содержание углерода С = 95 - 97 %

Сажа - хаотическое состояние; Графит - упорядоченная структура.

Содержание графита в растворе - 1 - 2 %

Могут использоваться в любых растворах на водной основе.

Сажа : порошкообразная, гранулированная

Сажа может использоваться :

1. Как отдельное вещество (только сажа);

2. С ажа + углеводородная жидкость;

3. С ажа + ПАВ (КССБ);

4. С ажа + углеводородная жидкость + ПАВ.

Сажа без обработки уходит из бурового раствора в месте с выбуренной породой, при очистке на поверхности.

2. СМАД (смазочная добавка) - 40-60% раствор петролатума в дизельном топливе. Это добавка заводского производства.

СМАД используется в пресных и ингибирующих растворах (кроме кальциевых), в количествах 1 - 2%. СМАД применяется в качестве структурообразователя и стабилизатора в растворе на углеводородной основе, в количествах 0.5 - 1.5 %.

3. Valube - это смазочное вещество, используется в любых буровых растворах. Представляет собой вязкую жидкость, хорошо растворимую в воде. Содержание С = 0.2 - 2 %.