Технологія приготування малосилікатних розчинів

 

У випадку відсутності товарного рідкого скла, приготування силікатного розчину здійснюється в дві стадії.

На першій, підготовчій стадії приготовляють рідке скло з гранулята силікат-глиби безпосередньо на буровій. Для цього в глиномішалку типу МГ2-4 з парообігрівом, встановлену на ємкість об’ємом 8-10 м³, заливають приблизно 0,5 м³ води і нагрівають до 80-90°С.

Включають трансмісію і загружають рівномірно 1000-1200кг гранулята силікат-глиби. Пару подають постійно, щоб підтримувати температуру в глиномішалці 85-90°С. Внаслідок конденсації перу в глиномішалці поступово збільшується рівень рідини, надлишок якої самостійно витікає в ємкість з патрубка, привареного приблизно на рівні валів. По мірі розчинення додають нові порції гранулята, а розчин рідкого скла накопичується в ємкості. Через 4-6 годин з початку заготовки скла, а потім через кожні 2 години з ємкості відбирають пробу рідкого скла і визначають густину, концентрацію основної речовини і модуль. Параметри рідкого скла, готового для обробки бурового розчину, повинні бути в наступних межах: густина – 1280-1350 кг/м³, модуль SiO₂:Na₂O =2,2¸2,6, концентрація основної речовини – 30-36%.

На другій стадії готують безпосередньо силікатний розчин. Для цього глинисту суспензію обробляють УЩР в кількості 30-50 кг/м³ і 5%-ним водяним розчином КМЦ в кількості 100-200 л/м³. Після вирівнювання параметрів розчину протягом 2-3 циклів циркуляції проводять обробку розчину рідким склом в кількості 50-100 л/м³ (20-40кг/м³ Na₂SiO₃), яку здійснюють протягом 3-4 циклів циркуляції. При цьму слід мати на увазі, переобробка силікатного розчину рідким склом веде до ускладнень корегування його властивостей, оскільки ефективність реагентів-розріджувачів в цьому випадку різко знижується, зростає тіксотропія та збільшується фільтрація.

У випадку приготування рецептур силікатних розчинів, що містить КМЦ поліакриламід, розчин після вводу рідкого скла обробляється 1%-ним водяним розчином ПАА (25% гідролізу) в кількості 200 л/м³ і вирівнюють показники розчину протягом 2-3 циклів ципкуляції..

У випадку приготування малосилікатно- соляного бурового розчину після вводу рідкого скла додають NaCl в кількості до 20%.

При наявності товарного рідкого скла (густина 1440-1500 кг/м³;модуль -2,6-3,2; вміст основної речовини не менше 40%) приготування силікатних розчинів здійснюється без першої, попередньої стадії.

Силікатний розчин може бути приготовлений і на основі розчинів, які застосовувались при бурінні вищезалягаючих інтервалів. Для цього необхідно провести наступні підготовчі роботи:

1. Промити свердловину на максимально можливій продуктивності бурових насосів і забезпечити за допомогою очисних засобів ретельну очистку свердловини та промивальної рідини від вибуреної породи.

2. Очистити прийомні ємкості і жолобну систему від вибуреної породи та шламу.

3. Провести контрольний аналіз параметрів бурового розчину. Зменшити величину умовної в’язкості до 22-25 с, а концентрацію твердої фази до 12-15% шляхом розведення бурового розчину прісною водою.

4. Зменшити до мінімума концентрацію вільних пор в буровому розчині шляхом часткової заміни розчину свіжоприготовленим, а також добавками сухого бентонітового порошку. Завершити обробку розчину лужними реагентами.

Після проведення підготовчих робіт розчин повинен мати водовіддачу не більше 10 см³, а умовну в’язкість не більше 30-35с.

Рідке скло вводять в циркуляційну систему зі швидкістю 70-80л/год, що дозволяє запобігти загущення бурового розчину, обумовлене коагулюючою дією іонів SiO₃^2- (Si₂O₅^2-) на дисперсну фазу.

Першопочатковий вміст рідкого скла складає 100-120 кг/м³, а наступні 50-70 кг/м³, в залежності від концентрації силіката натрію в фільтраті бурового розчину. Для стабілізації параметрів бурового розчину одночасно з вводом рідкого скла додають реагент-стабілізатор (КМЦ) у вигляді 5%-ного розчину. На первинну обробку витрата КМЦ складає не менше 10-15 кг/м³, а наступний вміст складає 5¸7 кг/м³. При відсутності у породах, які розбурюються солей кальцію ефективність застосування розчину знижується. Для обробки також застосовують ВЛ, гіпан, ПАА та ін.

Тиксотропія силікатних розчинів регулюється в широких межах черговістю вводу силікату натрію і КМЦ. Ввід силіката натрію викликає ріст тиксотропії, а ввід КМЦ- її зниження. Тому обробку малосилікатних розчинів можна проводити, регулюючи черговість вводу реагентів.