Способ приготовления бурового раствора

Способ приготовления бурового раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающий высушивание сапропеля, отличающийся тем, что, с целью повыш&ния стабильности раствора, высушенный сапропель смешивают с водой, вьщерживают до окончания его набухания и затем диспергируют при перемешивании до получения однородной суспензии, причем смешивание, вьщерживание и диспергирование осуществляются при 401ОО°С . -i iСАР :о со г эо

COOS СОВЕТСКИХ

РЕсаЕЛИК

09) (и) . (С 09 К 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС РВУ фю. I бремя, ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ- ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3238233/23 03 (22) 12. 11.80 (46) 07,09,83, Бюл. Ж 33 (72) И. И. Лиштван, И, В. Косаревич,М. 3. Лопотко, В. К. Галабурда и Н. Н. Битюков (71) Институт торфа АН Белорусской CCP (53) 622. 243. 144,3 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2879250/23-03, an. С 09 К 7/02, 1980.

2. Лопотко М. 3. Сапропели БССР, ик добыча и использование. Минск, «Наука и текника", 1974, с. 20-21 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

БУРОВОГО РАСТВОРА, включающий высушивание сапропеля, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше.ния стабильности раствора, высушенный сапропель смешивают с водой, выдерживают до окончания его набухания и затем диспергируют при перемешивании до получения однородной суспензии, причем смешивание, выдерживание и дис пергирование осуществляются при 40100 С, 1039

Изобретение. относигся к бурению сква. жин, в астности к буровым растворам, Известен способ получения порошка сапропеля для приготовления буровых растворов, включаюший обработку сапропеля гидроксидом натрия, сульфитспиртовой бардой и пвногасителем, и высушивание модифицированного сапропеля. Полученный порошкообразный сапропель способен давать устойчивые буровые растворы с удовлетворительными параметрами Г1) .

Однако данный способ требует значительного расхода химических реагентов.

Кроме того, для высушивания сапропеля t5 требуется специальная аппаратура, Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ приготовления бурового раствора, вклк чающий высушивание сапропеля до воэ- >0 душно-сухого состояния P)

Недостатком известного способа является уменьшение способности высушенного сапропеля набухать и диспергироваться в воде, .что приводит к уменьшению стабильности растворов.

Целью изобретения является повышение стабильности бурового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления буро» 30 вого раствора, включающему высушива ние сапропеля, высушенный сапропель

„смешивают с водой, выдерживают до окончания его набухания и затем диспергируют при перемешивании до получения 3S однородной суспенэии, причем смешивание,, выдерживание и диспергирование осуществляются при 40-100 С.

Основной структурообраэуюшей составляюшей буровых растворов на базе 40 сапропвлей являются гуминовые вешек ва, содержание которых в сапропелях достигает 38% от их органической части. Наряду с гуминовыми вешествами в сапропеле содержатся битумы, легко- и 45 грудногидролиэуемые вещества, а также минеральные примеси, Макромолекулы гуминовых вешеств склонны к .агрегированию и цепочки и силами водородных связей могут обра- у зовывать друзовидныв скопления, клубки и агрегаты.

В горячей воде при интенсивном перемешивании происходит развертывание клубков макромолекул, пептиэация скоплений и агрегатов.

На фиг. 1 представлена зависимость набухания сапропеля в .воде от продол948 2 жигвльности процесса Х - при 100 С, 2 - при 70 С, 3 при 4ФС, 4а а при 25 С; на фиг. 2 - зависимость велик чины набухаиия сапропеля в растворах гидроксида натрия от продолжительнооти процесса: 1 - при 40 С в О, 2%-ном о растворе NaOH, 2 - при 25оС в О, 4%- ном растворе NaOH, 3 - при 25 С в О, 2 /ном растворе КаОН.

Набухание в растворах ЙаОН происходит интенсивнее, и степень набухания в 3-6 раз выше чем в воде.

Из кривых кинетики набухания, приведенных на фиг. 1 и 2, видно, что процесс набухания в основном (H& 7080о ) заканчивается через 180 мин при температуре воды 25 С, 60 мин при а

40 С, 45 мин при 70 С, 30 мин при 100 С, 30 мин при 40 С в 0,2%ном растворе гидрооксиода натрия, 40-60 мин при 25 С в О, 2-0, 4%-ном растворах гидрооксиода натрия. Таким образом, иэ кривых кинетики следует, что оптимальное время выдержки 3060 мин, исходя иэ условия полноты набухания сапропеля и сокращения времени процесса.

Однако одно выдерживание порошкообразного сухого сапропеля в горячей

„воде не позволяет получить устойчивую, не расслаиваюшуюся суспензию сапропеля с удовлетворительными технологическими параметрами. Для получения устойчивой суспенэии сапропелей, удовлетворяюшей требованиям, предъявляемым к буровым растворам, используют дополнительный. фактор - интенсивное механическое перемешивание при повышенной температуре.

При 40-100 С происходит извлечео ние из сапропеля битумных и углеводных вешеств, которые являются природными поверхностно-активными вешествами, ускоряюшими процесс диспергирования минеральной и органической часгей сапропеля. Этот процесс можно ускорить при введении 0,27-ного гидрооксида натрия.

Пример, Высушенный до воздуш-! но-сухого состояния сапропвль с влажностью 10;, содержащий твердой фазы

90% в коли:естве 100 r, заливают

500 мл воды, нагретой до 70 С, выдерживают при этой температуре 45 мин и перемешивают на сместителе " Воронеж в течение 1, 5 ч для диспергирования частиц сапропеля и со=-дания лучших условий взаимодействия сапропеля и воды, Полученную суспензию сапропеля разводяг

948

Система расслаивается (раствор не стабилен) 25 (извесь 180 ный способ) 10,5/15, 7

1,05 25

1,0

60.40 при 0,2% ном N aOH

1 05 25 8.

1 05 25, 11

1, 05 25 14

1,2/3,2

11,2/16, 8

12, 4/17, 5.30

0,8

l,2

100

Ж

gpres Ф

BHHHI1H Заказ 6815/25 Тираж 639 Подписное

Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

- Ф вЂ”.

: т1

3 1039 водой до требуемой вязкости, после чего она готова к употреблению в качестве бурового раствора, В таблице приведены результаты осу- 5 ществления предлагаемого способа в лабо раторных условиях.

Получить буровой раствор» используя воду при 25 С, не удается, так как о коллоидно-дисперсная структура не обра-. зуетоя, и система расслаивается. Приме% .. некие температуры воды выше 100 С нецелесообразно, поскольку в этом слу чае процесс получения бурового раство- :,4З ра необходимо вести при повышенном давлении в автоклавах, что эначительно усложняет процесс приготовления промывочных жидкостей, Иэ приведенной таблицы следует, что предлагаемый способ позволяет получать буровые растворы, удовлетворяю шие всем требованиям, которые к ним предъявляются.

Применение предлагаемого способа приготовления бурового раствора позволит использовать для нужд бурения сухой сапропель, производство которого налажено на озерах Червоное Гомельской области и Вечер Минской области. Кроме того, этот способ поэ волнт испольэовать погребенные 4апропели, влажность которых составляет

5-25 %.