Cтраница 4
Жидкое стекло в основном используется для приготовления специальных силикатных буровых растворов, применяемых для предупреждения набухания и гидратации склонных к обвалам глинистых сланцев. Небольшие добавки ( 2 - 5 %) жидкого стекла повышают термостойкость растворов, обработанных КМЦ, до 180 С. Жидкое стекло - сильный структурообразователь, поэтому оно используется при борьбе с поглощениями как для повышения вязкости и прочности структуры бурового раствора, так и в качестве составной части быстросхватывающихся паст для закупоривания трещин и каверн, в которые уходит буровой раствор. Жидкое стекло образует с катионами поливалентных металлов труднорастворимые соединения. [46]
Ограничение движения минерализованных вод в трещиновато-пористых пластах ионогенными полимерами со степенью гидролиза более 40 % ( гипан, МАК-ДЭА и др.) основывается на образовании ионотропных гелей с капиллярно-пористой структурой, обладающих свойствами полупроницаемых мембран. Механизм образования их базируется на процессах диффузии ионов поливалентных металлов в полимерный раствор во время движения его в пористой среде и после прекращения движения. В статических условиях структурирование полимерного раствора происходит в результате ионного обмена с солями в остаточной воде на поверхности пород и в микроканалах под действием градиента химического потенциала, т.е. разности концентраций солей в полимере и водах коллектора. Соли пластовых вод при этом являются структурирующим элементом водоизоли-рующей массы. При фильтрации электролита к забою скважины под действием создаваемой для вызова притока депрессии катионы поливалентных металлов удерживаются полимерным раствором, образуя динамическую массу. При достаточно плотных мембранах происходит концентрационная поляризация катионов и самоуплотнение полимера содержащимися в фильтрате. [47]
Взаимодействие растворов щелочных силикатов с растворимыми солями других поливалентных металлов, таких как цинк, кадмий, медь, никель, железо, марганец, свинец и другие, во многом протекает аналогично взаимодействию с солями щелочноземельных металлов. Образование студенистых осадков малорастворимых гидроксидов металлов происходит еще более легко и также способствует созданию мембран на границах смешиваемых фаз. Образование кристаллических продуктов тоже маловероятно ввиду полимерности не только анионов, но и катионов. Редкое исключение составляет относительно легко кристаллизующийся силикат меди, образующийся при взаимодействии щелочных силикатов с растворами сульфата или хлорида меди. В местах контакта фаз рН резко изменяется, так как ионы гидроксила поглощаются катионами поливалентного металла, что способствует полимеризации кремнезема. Поверхность студенистых осадков более развита и склонность к адсорбции и соосаждению различных ионов больше. Продукты взаимодействия представляют собой смесь гидроксидов, силикатов и основных солей в аморфном состоянии, причем соотношение между ними определяется теми же условиями проведения реакции. Оксиды цинка и свинца, в том числе сурик РЬ3О4, осаждают кремнезем из растворов жидких стекол, причем их активность зависит от температурной обработки, которой они подвергались. Хорошо сформированные состарившиеся окислы большинства тяжелых металлов практически инертны в щелочных силикатных системах. С высшими окислами молибдена и вольфрама, находя -, щимися в ионной форме молибдатов и вольфраматов, в кислых средах мономерный кремнезем образует гетерополикислоты. Полимерные и коллоидные формы кремнезема взаимодействуют с молибденовой кислотой медленней по мере образования мономерных форм, на этом основано условное деление общего содержания кремнезема в жидких силикатных системах на растворимый ( a - SiO2) и коллоидный. Хроматы и бихроматы осаждают кремнезем из растворов щелочных силикатов, при этом отмечается появление полезных технических свойств осажденных форм. [48]