Бентоніт для буріння свердловин: переваги і властивості

Буріння свердловин затребувана в різних галузях (будівельної, добувної). Деколи послуги бурильників можуть знадобитися для приватних домовласників, наприклад, для організації водопостачання будинку. Технологія буріння вимагає використання різних допоміжних засобів і речовин. Одним з додаткових матеріалів є бентоніт для буріння свердловин. Це спеціальний промивний розчин, необхідний для очищення стовбура свердловини від частинок різних порід. Іншими словами бентоніт дозволяє позбутися від засмічення свердловини глиною, землею, камінням та іншими уламками. Промивна рідина або буровий розчин бентоніт дозволяють підвищити якість і швидкість буріння.

  • Що собою являє бентоніт?
  • Переваги бентоніту
  • Техніко-експлуатаційні властивості бентоніту
  • Застосування
  • Поради щодо використання бентоніту

Що собою являє бентоніт?

бентоніт для буріння свердловин

Бентоніт — спеціальний промивний розчин, необхідний для очищення стовбура свердловини від частинок різних порід

Бентоніт для буріння — це багатокомпонентне речовина, на 70 відсотків складається з мінералів, що належать до групи монтмориллонитов. Вони в свою чергу належать до категорії алюмосилікатів, які володіють підвищеними водопоглощающими і дисперсійними властивостями. При цьому в процесі зволоження речовина збільшується у багато разів. Сам по собі бентоніт може використовуватися в різних галузях: виноробстві, парфумерному виробництві, легкої промисловості, нафтопереробці, сільському господарстві, бурінні, сталеливарному виробництві.

В процесі буріння може застосовуватися бентоніт з різним складом. Як правило, в ньому присутні кальцинована і каустична сода, вода. Крім цього у складі можуть бути різні добавки, які будуть відрізнятися, виходячи з його призначення. Таке розмаїття не випадково, адже суміші підбираються в залежності від складу грунту у тому місці, де буде виконуватися буріння свердловини.

Таким чином, перед покупкою бентоніту варто вивчити склад грунту, після чого купити суміш і доповнити її необхідними компонентами, які скорегують складу у відповідності з особливостями грунту.

При взаємодії з водою бентонітова глина сильно розбухають, перетворюючись в гелевидний речовина. Головне призначення бентоніту полягає у формуванні стінок свердловини під час процесу буріння і захисту від обсипання породи. Це особливо актуально при бурінні на невеликій глибині.

Важливо знати: один мішок бентоніту після набухання збільшується в розмірі в 15 разів.

найкращими промивальними розчинами вважаються лужні бентонітові суміші. Вони виробляються із застосуванням технології модифікації глини, що містить багато іонів натрію і калію, а також монтморилоніту. Найбільше в природі поширений кальцієвий бентоніт. Якщо є необхідність у перетворенні кальцієвих сумішей в натрієві, то це можна зробити за допомогою натрієвої солі. У результаті отримане речовина буде називатися активованим.

Переваги бентоніту

бентоніт для свердловин

При взаємодії з водою бентонітова глина сильно розбухають, перетворюючись в гелевидний речовина

Якісні характеристики бентонитового розчину залежать від хімічного складу і фізичних властивостей. Він володіє цілим рядом переваг:

  • Оскільки бентоніт має особливі змінні властивості, можна прямо в процесі роботи швидко поміняти їх і тим самим підвищити ефективність процедури буріння і якість свердловини.
  • Густота складу, його реологічні властивості і вихід мають велике значення для гідравліки долота.
  • За допомогою бентоніту можна збільшити щільність розчину, що в свою чергу призведе до підвищення підйомної сили.
  • Завдяки особливим властивостям вдається швидко і ефективно звільнювати ствол свердловини від уламків породи, забезпечувати її міцність і цілісність.
  • Використання бентоніту не вимагає великих фінансових витрат.
  • Завдяки застосуванню речовини вдається значно прискорити процес буріння, зменшити терміни проведення бурильних робіт.
  • Бентонітова глина не дозволяє налипає шматках землі на бур, а також охолоджує голівку. Крім цього розчин полегшує ковзання обладнання в свердловині.
  • Підвищена в'язкість бентоніту полегшує висновок шламу.
  • Бентоніт як не можна краще підходить для буріння водяних свердловин, оскільки відрізняється екологічною чистотою і нешкідливістю, що дозволяє захистити джерело питної води від забруднення токсинами і агресивними компонентами.
  • Він просто незамінний при роботі з пливучими і сипучими ґрунтами, а також при виконанні горизонтального буріння.

Важливо знати: чим менше у складі бентоніту глини, тим вище якість розчину.

Техніко-експлуатаційні властивості бентоніту

бентоніт при бурінні свердловин

В'язкість розчину залежить від ступеня зволоження, якості та концентрації зважених часток

Властивості бентонітової суміші мають визначальне значення на ефективність буріння. Його властивості в свою чергу, оцінюються через якісні показники, а саме:

  1. Вихід розчину. Це якість речовини залежить від модифікації і помелу порошкоподібних компонентів. Не менше значення має хімічний і мінеральний склад. Щоб приготувати розчин необхідної якості може знадобитися різна витрата бентонитового порошку. Це і визначає вихід.
  2. В'язкість розчину залежить від ступеня зволоження, якості та концентрації зважених часток. При цьому в'язкість безпосередньо пов'язана з підйомною силою.
  3. Гідравлічне протидія течією називається умовною в'язкістю.
  4. Пластична в'язкість характеризується опором розчину течією, викликаному механічним тертям.
  5. Властивість речовини відфільтруватися на стінах свердловини характеризується показником фільтрації.
  6. Межа динамічного напруження зсуву визначає опір течією рідини, викликаному електрохімічними силами.
  7. Висота фільтраційної кірки – цей показник характеризує властивість суміші створювати на стінках свердловини водонепроникну кірку.

Застосування

буріння свердловин з бентонітом

При застиганні суміші вона стає відмінним бар'єром, що захищає свердловину від проникнення ґрунтових вод

Використання розчину засновано на здатності глини розбухати при контакті з водою. В результаті цього на стінках свердловини формується щільна глиниста кірка. Це дозволяє стабілізувати стовбур свердловини і захистити його від руйнування.

При важкому суміші вона стає відмінним бар'єром, що захищає свердловину від проникнення ґрунтових вод. Крім цього знижується ризик був фонтануючий води під час буріння. Таке дію склад має завдяки здатності перетворюватися з гелеподібного стану у тверде. Це відбувається при відсутності механічного впливу після проходження бура. У підсумку в процесі руху бура розчин переходить в твердий стан і формує стінки свердловини. Все це дозволяє швидко і ефективно продовжувати буріння.

Важливо: для приготування складу згідно з нормативними вимоги на 50 кг сухої суміші потрібно взяти приблизно куб води. Розчин перемішується і залишають на півгодини.

Поради щодо використання бентоніту

  • Діаметр розширеної свердловини повинен бути більше діаметра труби на 20 %.
  • При правильному виконанні робіт важливо зіставити швидкість розширення свердловини з рівнем бентоніту в ямі, де буде виконуватися прокладка труби.
  • При великих втратах рідини цілодобово і вхідні ями заповнюються бентонитовым розчином. Їх заповнюють для підтримання статичного тиску.
  • Рівень бентоніту завжди повинен бути вище рівня залягання грунтових вод.
  • Бентонітові розчини підбираються, виходячи зі складу грунту.

Додано: 3-04-2017, 13:38
0

Схожі статті


Наверх