1. Выбор материала для бурового раствора
(1) Глина: Используйте высококачественный бентонит, к которому предъявляются следующие технические требования: 1. Размер частиц: более 200 меш. 2. Влажность: не более 10%. 3. Производительность пульпы: не менее 10 м³/тонну. 4. Водопотеря: не более 20 мл/мин.
(2) Выбор воды: Необходимо проверить качество воды. Как правило, мягкая вода не должна превышать 15 градусов. Если она превышает этот показатель, ее необходимо смягчить.
(3) Гидролизованный полиакриламид: Выбор гидролизованного полиакриламида должен представлять собой сухой порошок, анионный, с молекулярной массой не менее 5 миллионов и степенью гидролиза 30%.
(4) Гидролизованный полиакрилонитрил: Выбор гидролизованного полиакрилонитрила должен основываться на его свойствах: сухой порошок, анионность, молекулярная масса 100 000–200 000, степень гидролиза 55–65%.
(5) Кальцинированная сода (Na2CO3): Декальцинирует бентонит для улучшения его характеристик. (6) Гумат калия: Черный порошок 20-100 меш – лучший вариант.
2. Подготовка и использование
(1) Основные ингредиенты в каждом кубическом кубе глины: 1. Бентонит: 5%-8%, 50-80 кг. 2. Кальцинированная сода (NaCO3): 3%-5% от объема почвы, 1,5-4 кг кальцинированной соды. 3. Гидролизованный полиакриламид: 0,015%-0,03%, 0,15-0,3 кг. 4. Сухой порошок гидролизованного полиакрилонитрила: 0,2%-0,5%, 2-5 кг сухого порошка гидролизованного полиакрилонитрила.
Кроме того, в зависимости от условий залегания, на кубический метр бурового раствора следует добавить от 0,5 до 3 кг противооползневого, закупоривающего и снижающего потери жидкости агента. Если четвертичные отложения легко обрушаются и расширяются, следует добавить около 1% противооползневого агента и около 1% гумата калия.
(2) Процесс подготовки: В обычных условиях для бурения скважины длиной 1000 м требуется около 50 м3 бурового раствора. В качестве примера возьмем подготовку 20 м3 бурового раствора, а процесс подготовки «двойного полимерного бурового раствора» выглядит следующим образом:
1. В 4 м³ воды всыпьте 30-80 кг кальцинированной соды (NaCO3) и тщательно перемешайте, затем добавьте 1000-1600 кг бентонита, тщательно перемешайте и оставьте замачиваться более чем на два дня перед использованием. 2. Перед использованием разбавьте полученную смесь чистой водой до получения 20 м³ базовой суспензии. 3. Растворите 3-6 кг сухого порошка гидролизованного полиакриламида в воде и добавьте в базовую суспензию; разбавьте и растворите 40-100 кг сухого порошка гидролизованного полиакрилонитрила в воде и добавьте в базовую суспензию. 4. Тщательно перемешайте после добавления всех ингредиентов.
(3) Испытание эксплуатационных характеристик. Перед использованием необходимо проверить различные свойства бурового раствора, и каждый параметр должен соответствовать следующим стандартам: содержание твердой фазы: менее 4%; удельная плотность (r): менее 1,06; вязкость по воронке (T): от 17 до 21 секунды; объем воды (B): менее 15 мл/30 минут; осадок бурового раствора (K):
Состав бурового раствора на километр
1. Глина:
Для целлюлозно-бумажного комбината выбирается высококачественный бентонит, обладающий следующими техническими характеристиками: 1. Размер частиц: более 200 меш; 2. Влажность: не более 10%; 3. Производительность целлюлозно-бумажного комбината: не менее 10 м³/тонну; 4. Водопотеря: не более 20 мл/мин; 5. Дозировка: 3000–4000 кг.
2. Кальцинированная сода (NaCO3): 150 кг
3. Выбор воды: Необходимо проверить качество воды. Как правило, мягкая вода не должна превышать 15 градусов. Если этот показатель выше, воду необходимо смягчить.
4. Гидролизованный полиакриламид: 1. Выбор гидролизованного полиакриламида должен основываться на его свойствах: сухой порошок, анионность, молекулярная масса не менее 5 миллионов, степень гидролиза 30%. 2. Дозировка: 25 кг.
5. Гидролизованный полиакрилонитрил: 1. Выбор гидролизованного полиакрилонитрила должен основываться на его свойствах: сухой порошок, анионность, молекулярная масса 100 000–200 000, степень гидролиза 55–65%. 2. Дозировка: 300 кг.
6. Прочие запасные материалы: 1. Противоосадочный агент СТ-1: 25 кг. 2. Закупоривающий агент 801: 50 кг. 3. Гумат калия (КГм): 50 кг. 4. NaOH (каустическая сода): 10 кг. 5. Инертные материалы для закупоривания (пенопласт, хлопковая шелуха и др.): 250 кг.
Композитный низкофазный противообрушающий буровой раствор
1. Характеристики
1. Хорошая текучесть и высокая способность переносить щебень. 2. Простая обработка буровым раствором, удобное техническое обслуживание, стабильная работа и длительный срок службы. 3. Широкая область применения: может использоваться не только в рыхлых, обрушившихся и разрушенных пластах, но и в илистых, обрушившихся горных породах и водочувствительных горных породах. Может удовлетворять требованиям к защите стенок различных горных пород.
4. Легко приготовить, без нагревания или предварительного замачивания, достаточно просто смешать две суспензии с низким содержанием твердых веществ и тщательно перемешать. 5. Этот составной противооползневой раствор обладает не только противооползневой функцией, но и функцией предотвращения оползания.
2. Приготовление композитного низкотекучего противооползневого раствора. Раствор А: низкотекучий противооползневой раствор на основе полиакриламида (ПАМ) и хлорида калия (KCl). Состав: 1. Бентонит 20%. 2. Кальцинированная сода (Na2CO3) 0,5%. 3. Карбоксикалийцеллюлоза натрия (Na-CMC) 0,4%. 4. Полиакриламид (ПАМ с молекулярной массой 12 миллионов единиц) 0,1%. 5. Хлорид калия (KCl) 1%. Раствор В: низкотекучий противооползневой раствор на основе гумата калия (KHm).
1. Бентонит 3%. 2. Кальцинированная сода (Na2CO3) 0,5%. 3. Гумат калия (KHm) от 2,0% до 3,0%. 4. Полиакриламид (ПАМ, молекулярная масса 12 миллионов единиц) 0,1%. При использовании смешайте приготовленную жидкость А и жидкость В в объемном соотношении 1:1 и тщательно перемешайте.
3. Анализ механизма защиты композитной низкоконцентрированной противооползневой глиняной стены.
Жидкость А представляет собой низкотвердый противооползневой буровой раствор на основе полиакриламида (ПАМ) и хлорида калия (КХЛ), являющийся высококачественным раствором с хорошими противооползневыми свойствами. Совместное действие ПАМ и КХЛ эффективно подавляет гидратационное расширение водочувствительных пород и оказывает очень хорошее защитное действие при бурении в таких породах. Он эффективно подавляет гидратационное расширение этого типа горных пород на начальном этапе обнажения водочувствительной породы, предотвращая тем самым обрушение стенок скважины.
Жидкость B представляет собой низкоконцентрированный противооползневой буровой раствор на основе гумата калия (KHm), который отличается высоким качеством и хорошими противооползневыми свойствами. KHm – это высококачественный агент для обработки бурового раствора, обладающий функциями снижения водопотери, разбавления и диспергирования, предотвращения обрушения стенок скважины, а также уменьшения и предотвращения образования отложений в буровом оборудовании.
Во-первых, в процессе циркуляции в скважине низкофазного противообрушающего бурового раствора на основе гумата калия (ГКМ) под действием центробежной силы, благодаря высокоскоростному вращению бурильной трубы, гумат калия и глина в растворе просачиваются в рыхлые и разрушенные горные породы. Рыхлые и разрушенные пласты горных пород выполняют функцию цементации и укрепления, предотвращая проникновение влаги в стенки скважины. Во-вторых, в местах образования зазоров и углублений в стенках скважины глина и ГКМ в растворе под действием центробежной силы заполняют эти зазоры и углубления, укрепляя и восстанавливая стенки скважины. Наконец, низкофазный противообрушающий буровой раствор на основе гумата калия (KHm) циркулирует в скважине в течение определенного периода времени, постепенно образуя на стенке скважины тонкую, прочную, плотную и гладкую пленку, которая дополнительно предотвращает просачивание и эрозию воды на стенках пор, а также способствует их укреплению. Гладкая пленка снижает сопротивление бурения, предотвращая механические повреждения стенок скважины, вызванные вибрацией бурового инструмента из-за чрезмерного сопротивления.
При смешивании жидкостей А и В в одной и той же буровой смеси в объемном соотношении 1:1, жидкость А может первоначально подавлять гидратационное расширение «структурно разрушенных глинистых» горных пород, а жидкость В может первоначально играть роль в диализе и цементации «рыхлых и разрушенных» горных пород. По мере длительной циркуляции смешанной жидкости в скважине, жидкость В постепенно образует глинистую пленку по всему участку скважины, постепенно выполняя основную функцию защиты стенок и предотвращения обрушения.
Гумат калия + грязь КМЦ
1. Состав глины: (1) бентонит 5–7,5%; (2) кальцинированная сода (Na2CO3) 3–5% от количества почвы; (3) гумат калия 0,15–0,25%; (4) КМЦ 0,3–0,6%.
2. Характеристики бурового раствора: (1) вязкость в воронке 22-24; (2) потери воды 8-12; (3) удельная плотность 1,15 ~ 1,2; (4) значение pH 9-10.
Защитная грязь широкого спектра действия
1. Состав глины (1): 5–10% бентонита; (2): кальцинированная сода (Na2CO3) 4–6% от количества почвы; (3): 0,3–0,6% защитного агента широкого спектра действия.
2. Характеристики бурового раствора: (1) вязкость в воронке 22-26; (2) потери воды 10-15; (3) удельная плотность 1,15-1,25; (4) значение pH 9-10.
забивной раствор
1. Состав глиняной смеси: (1) бентонит от 5% до 7,5%; (2) кальцинированная сода (Na2CO3) от 3% до 5% от количества грунта; (3) закупоривающий агент от 0,3% до 0,7%.
2. Характеристики бурового раствора (1), вязкость в воронке 20-22. (2) Потери воды 10-15. (3) Плотность 1,15-1,20. 4. Значение pH 9-10.
Дата публикации: 16 января 2023 г.