Cтраница 2
Регулирование показателей хромлигносульфонатного раствора аналогично регулированию показателей лигносульфонатного. При необходимости снижения вязкости и СНС добавляют 10 - 20 л на 1 м3 бурового раствора, водный 5 - или 10 % - ный раствор хромлигносульфоната, нейтрализованный до рН9 каустической содой. Если хромлигносульфонат недостаточно эффективно снижает структурно-механические характеристики бурового раствора, дополнительно вводят 5 - 10 л / м3 бихромата натрия ( калия) 10 % - ной концентрации. [16]
В качестве разжижителеи-диспергаторов используют вещества двух классов - неорганические ( комплексные фосфаты) и органические реагенты. К последним относятся: 1) гумат-ные - углещелочной реагент УЩР; 2) производные лигнина - активированные гидролизные лигнины ( нитролигнин); 3) лиг-носульфонаты и их производные - лигносульфонат кальция, феррохромлигносульфонат ( ФХЛС), хромлигносульфонат; к этому типу реагентов относится конденсированная сульфитспир-товая барда ( КССБ); 4) природные и синтетические танины - квебрахо, лесохимические полифенолы ( ПФЛХ), синтаны. [17]
![]() |
Поглощение извести и щелочи аскангелем при разных температурах. [18] |
Для стабилизации известковых растворов применяются лигно-сульфонаты, окисленный лигнин, таннаты, полифенольные и другие реагенты. Из лигносульфонатов лучшими разжижителями являются ССБ, преимущественно кальциевая, и хромлигносульфонаты. Отечественный хромлигносульфонат - окзил зачастую позволяет упро-стить обработку и обойтись без реагента-понизителя водоотдачи. [19]
Регулирование показателей хромлигносульфонатного раствора аналогично регулированию показателей лигносульфонатного. При необходимости снижения вязкости и СНС добавляют 10 - 20 л на 1 м3 бурового раствора, водный 5 - или 10 % - ный раствор хромлигносульфоната, нейтрализованный до рН9 каустической содой. Если хромлигносульфонат недостаточно эффективно снижает структурно-механические характеристики бурового раствора, дополнительно вводят 5 - 10 л / м3 бихромата натрия ( калия) 10 % - ной концентрации. [20]
Хромлигносульфонат ( ХЛС) - наиболее часто используемый понизитель вязкости, однако он разлагается при температуре 149 С. Это химическое вещество обладает способностью дефлокулировать и диспергировать глинистые частицы, таким образом снижая вязкость, ПНС и водоотдачу. Дефлокуляция достигается присоединением хромлигносульфоната к распавшимся краям глинистых пластин. Это снижает силы притяжения между слоями глины и дает в результате раствор уменьшенной вязкости и ПНС. [21]
Пониженное содержание извести обусловлено борьбой с загустеванием и затвердением известковых растворов. В зависимости от применяемого реагента-стабилизатора они могут обладать большей термостойкостью по сравнению с обычными известковыми растворами. Наилучший эффект достигается при применении хромлигносульфонатов или феррохромлигносульфонатов. [22]
При необходимости ПВ снижают добавлением воды или механическим отделением лишних объемов твердой фазы. Слишком высокие ПДНС и ПСНС снижают добавлением некоторых высокомолекулярных соединений, известных как понизители вязкости. В настоящее время в качестве понизителя вязкости наиболее широко используется хромлигносульфонат в растворе с каустической содой, но могут применяться также растворы лигнита и полифосфатов. [23]
Наличие высоких концентраций ионов кальция ведет к флокуляции глины, в результате чего повышаются пластическая вязкость, ПНС, водоотдача и прочность геля. Флокуляция - это результат замещения Na в глинистых пластинах на более плотно связанные ионы кальция, которые уменьшают степень разделения пластин. Обычно в буровой раствор для бурения гипсовых и ангидритовых интервалов в целях снижения флокуляции добавляют каустическую соду и хромлигносульфонат. [24]
За рубежом нашел применение витерит - природный карбонат бария, известный в бурении под названием ангидрокс. Как и кальцинированная сода, добавки его применяются при проходке гипсо-ангидритовых толщ. При этом в результате реакции двойного обмена образуются нерастворимый сульфат бария и карбонат кальция, являющиеся инертными и утяжеляющими примесями. В настоящей время в связи с широким распространением хромлигносульфонатов позволяющих легко преодолевать сульфатную агрессию, применение ангидрокса потеряло свое значение. [25]
Известковые растворы были почти полностью заменены растворами, обработанными хромлигносульфонатом, и это привело к дальнейшему сокращению применения квебрахо в конце 50 - х годов. [26]
Они предназначены для повышения стабилизирующей способности защитных реагентов, снижения рН и вязкости буровых растворов и частичного предотвращения глобулизации глинистых частиц при повышенных температурах. Сами по себе хроматы ( бихроматы) не улучшают свойства буровых растворов, что можно доказать на примере необработанной защитными реагентами глинистой суспензии, термостойкость которой повысить невозможно. Поэтому обязательными условиями применения хроматов являются наличие в растворе температуры более 70 С и органических химреагентов-восстановителей, которые взаимодействуя с хроматами, способствуют интенсификации процессов обмена и замещения, а также образованию некоторых комп-лексонов, с меньшей молекулярной массой, создающей устойчивые высокомолекулярные структуры с пониженной вязкостью. Замена части ионов ОН ионами СгО42 увеличивает отрицательный заряд частиц и усиливает их взаимное отталкивание, а образуемые комп-лексоны хромгумат, хромлигнин и хромлигносульфонат имеют более высокую термостойкость и способность к разжижающему действию. Взаимодействие глин с анионами хромовых солей связано с анионным обменом с А13, Fe3, Mg2 ядра глинистых частиц и достраиванием их кристаллической решетки, при этом изменяется природа поверхности глин, ослабляются водородные связи и снижаются силы взаимного притяжения. Добавка хроматов ( Na2CrO4, K2CrO4 ГОСТ 2651 - 78) и бихроматов ( Na2Cr2O7, K2Cr2O7 ГОСТ 2652 - 78) составляет 0.03 - 0.1 % на сухое вещество в виде 5 - 10 % - ной концентрации. [27]
Усложняет борьбу с электролитной агрессией присутствие солей двухвалентных металлов, особенно хлористого кальция. Обычно практикуется осаждение его кальцинированной содой. Обеспечивает стабилизацию обработка КССБ, крахмалом, сульфоэфирами целлюлозы, хромлигносульфонатами. Сульфатная агрессия, несмотря на незначительную растворимость гипсов и ангидритов, вызывает сильное загущение и повышает водоотдачу. В качестве осадителей могут применяться также кальцинированная сода и фосфаты. В настоящее время задача борьбы с сульфатной агрессией радикально решена применением хромлигносульфонатов. [28]