Cтраница 1
Органофильные глины - тонкодисперсные фракции монтмориллонито-вого бентонита, обработанные аминами, с определенной длиной углеводородного радикала. Они хорошо диспергируются и набухают в органических средах. Связывание аминов глиной обусловлено обменной и физической адсорбцией, а также образованием поверхностных комплексов. [1]
Органофильные глины используют в качестве структурообразующего и коркообразующего компонента растворов на нефтяной основе для высоких температур. Они образуют структурированные растворы при содержании их более 5 % Структурированные олеофильной глиной битумные растворы или смолистая нефть обладают высокой удерживающей способностью в отношении утяжелителя и остаются стабильными при температуре выше 250 С. Промышленное производство органофилышх глин для бурения у нас пока не организовано. [2]
Органофильные глины, алкиламмонийгуматы, гидрофобиза-тор лецитин и соответствующие эмульгаторы для воды - все эти компоненты сделали возможным сравнительно независимое регулирование взвешивающей способности и фильтрационных свойств растворов на углеводородной основе. Долю таких органофильных коллоидных материалов, выполняющих в основной углеводородной фазе специальные функции, можно изменять, чтобы придавать раствору такие свойства, которые соответствуют конкретным условиям применения. Широкое использование растворов на углеводородной основе стало экономически оправданным для различных целей. [3]
Органофильные глины используют в буровых растворах на углеводородной основе в концентрациях от 6 до 40 кг / м3 в зависимости от плотности бурового раствора и диапазона регулирования фильтрации. К более высоким концентрациям прибегают при использовании растворов на углеводородной основе с высокой фильтрацией, чтобы повысить механическую скорость бурения. [4]
Органофильная глина - монтмориллонитовый глинопо-рошок, обработанный аминами с определенной длиной углеводородного радикала с образованием на поверхности сложных комплексов, которые придают глинопорошку гидрофобные свойства и способность набухания в углеводородных средах. Используется в качестве структурообразователя в растворах на углеводородной основе. [5]
В Советском Союзе научные основы технологии получения органофильных глин разрабатываются в основном в Институте коллоидной химии и химии воды АН УССР. [6]
Реологические свойства обычных буровых растворов на углеводородной основе, загущенных органофильными глинами, могут ухудшать их транспортную способность при бурении искривленных скважин большого диаметра. [7]
Кроме масла, в состав раствора входят эмульгатор, ПАВ, органофильная глина ( 8 6 кг / м3), двуокись или окись кальция, реагент-стабилизатор ( лигниновый и др.), вода. Эти растворы характеризуются небольшой вязкостью. Содержание коллоидных частиц в них строго контролируется и поддерживается минимальным. [8]
Для получения растворов на нефтяной основе ( РНО) в качестве дисперсной фазы применяют различные измельченные материалы - битумы, органофильные глины. [9]
К этому типу растворов относятся трехфазные системы, непрерывной фазой ( дисперсионной средой) которых являются нефтепродукты ( сырая нефть, дизельное топливо), дисперсная фаза - битумы, органофильные глины, наполнители ( утяжелитель, мел, асбест и другие, твердые дисперсные материалы), а также эмульгированная вода различной минерализации. [10]
Разработана термостойкая рецептура ИЭР ( 150 С), состоящая из следующих компонентов: 60 % воды, 40 % дизельного топлива, 3 5 % эмультала, 4 % высокоокисленного битума, 2 % органофильной глины, 3 % бентонитового глинопорошка, 2 % окиси кальция. [11]
К четвертой группе модификаторов относятся катионоактив-ные ПАВ, способствующие взаимодействию глин с углеводородами и превращающие их в органофильное состояние. Основным назначением органофильных глин является замена высокоокисленного битума, мыл и эмульгаторов в растворах на углеводородной основе ( РУО), с целью образования гелей и устойчивой корки на стенках скважины при разбуривании только калийно-магниевых солей. Известно, что все сорта битума при высоких температурах растворяются в углеводородных средах и переходят в истинные ( ньютоновские) жидкости, не обладающие свойствами коркооб-разования. Поскольку любая глина гидрофильна в различной степени и не может в естественном состоянии диспергироваться в углеводородах, то ее переводят в органофильное состояние с помощью четвертичных алифатических аминов, имеющих от 12 до 22 атомов углерода в одной из алкильных цепей, например, алкил-бензилдиметиламмоний-хлорида. Органофильная глина готовится путем заготовки водной 5 % - ной суспензии из бентонита или палы-горскита, в который добавляется 2 % - ный раствор ПАВ. При этом аминогруппы замещают катионы натрия и кальция в глине, а углеводородные цепи вытесняют адсорбированные молекулы воды. Глина выпадает в осадок, ее отделяют, промывают водой и сушат. [12]
ПАВ, делающих поверхность глины гидрофобной, а также алкилированные кубовые остатки алкилдимети-ламинов, выпускаемые Волгодонским филиалом ВНИИПАВ и используемые в составе термостойких инвертных эмульсий. За рубежом выпускается органофильная глина с использованием модификатора на базе аминопроизводных, которая значительно эффективнее вышеописанной глины и других. [13]
Смазки, загущенные органофильными бентонитами. Обсуждение материалов этого типа ограничивается выпускаемыми в промышленном масштабе органофильными глинами, известными под названием бентона ( торговое название продукта фирмы Бароид, филиала Нешнл лед) и широко применяемыми в качестве загустителя. Согласно литературным данным [29] бентоны представляют собой продукты ионного обмена монтмориллонитовой глины с различными органическими катионами. [14]
Поэтому в начале 50 - х годов в ряде глубоких скважин на северном побережье Мексиканского залива обработанный известью раствор, находившийся в кольцевом пространстве между обсадными и насосно-компрессорными трубами, был заменен раствором органофильной глины и барита в дизельном топливе. Через несколько лет, когда в некоторых из этих скважин производили капитальный ремонт, после освобождения пакера колонны насосно-компрессорных труб поднимали без каких-либо затруднений. [15]