Исследование характеристик и эффективность бентонита С2Т2А в качестве грунтозацепляющего и уплотнителя
Бурение горных пород технически сложный процесс, который предусматривает создание вертикальных, горизонтальных или наклонных шахт. Работы выполняются для различных целей: добыча полезных ископаемых, получение доступа к водным горизонтам или прокладка систем коммуникаций. В любом из вариантов требуется специальное бурильное оборудование.
Для более быстрого углубления и прохождения горных пород используют буровые растворы с различным составом. Одним из наиболее востребованных вариантов является бентонит С2Т2А. Уникальные характеристики расходного материала позволяют существенно повысить эффективность бурения. Кроме того, вещество способствует уплотнению породы, что обеспечивает стабильность ствола.
Особенности бентонита С2Т2А
Данная марка представляет собой натуральную глину вулканического происхождения, которая имеет широкое распространение во всем мире. Материал на 70% состоит из монтмориллонита. Минерал входит в группу алюмосиликатов с малым размером фракций. За счет этого частицы порошка способны отлично поглощать воду и разбухать, тем самым создавая гелеобразный буровой раствор. Одним из главных преимуществ смеси является способность отталкивать влагу.
Высокая востребованность бентонита С2Т2А обусловлена рядом технических характеристик:
- эффективная задержка влаги и токсинов, которые могли бы проникнуть в скважину
- порошок имеет высокие показатели адсорбции, что ведет набуханию
- качественная и безопасная очистка воды
- разнородный размер частиц обеспечивает дисперсность и коллоидность
- препятствует механическим воздействиям
- быстрое приготовление и простое применение с возможностью корректировки плотности.
В состав порошка входят и другие компоненты, такие как кальций, магний, натрий и окись железа. Изменения процентного соотношения включений может немного менять свойства бурового раствора. К примеру, повышенная концентрация натрия увеличивает поглощение влаги.
Характеристики и эффективность бентонита С2Т2А
Применение глинопорошка позволяет оптимизировать буровые операции, повысить скорость и качество работы. Это обусловлено рядом особенностей, которые были доказаны в ходе испытаний и практического применения:
1) Реологические свойства. Исследования показали, что вязкость материала можно регулировать путем изменения скорости циркуляции жидкости. Это позволяет контролировать показатели давления в скважине и минимизировать трение при прохождении твердых пород.
2) Способность к уплотнению. Высокая плотность состава формирует на стенках скважины покрывной слой, который обеспечивает укрепление породы и минимизирует шанс обрушения. Грунтозацепляющее действие позволяет эффективно работать в глинистых горизонтах, снижая их расширение.
3) Гидроабсорбция. За счет активного впитывания воды и разбухания бентонит позволяет снизить потерю буровой жидкости. Кроме того, покрывной эффект не позволяет грунтовым водам проникать внутрь ствола.
4) Стойкость к нагреву. На этапе прохождения твердых пород в процессе бурения возможно существенное повышение температуры. Бентонит имеет устойчивость к разогреву, что предотвращает деградацию материала.
5) Экологичность. Проведенные исследования доказали, что вулканический глинопорошок является абсолютно чистым материалом. Это позволяет использовать его при бурении скважин воды без какой-либо опасности для человека и окружающей среды. Более того, средство может использоваться в очистке воды.
6) Комбинирование. Бентонит также можно использовать вместе с другими буровыми добавками и присадками. При этом важно продумать грамотное соотношение компонентов, что позволяет сохранить все качества готового раствора.
7) Защита. Рабочий раствор С2Т2А снижает степень износа бурового оборудования, защищая от повреждений и перегрузки насосов. Кроме того, гелеобразная бентонитовая глина существенно снижает трение и минимизирует истирание рабочей кромки бура.
8) Скорость. Кроме уплотнения породы и стенок шахты, порошковый материал существенно ускоряет прохождение твердых пород. Это позволяет быстрее достигнуть поставленных задач.
Все эти качества были доказаны в ходе лабораторных и практических исследований. Несмотря на стоимость материала, применение таких растворов позволяет существенно сэкономить на процессе бурения. Это обусловлено защитой от обвалов, смазкой рабочей зоны и минимизацией повреждений бурового оборудования.
Применение бентонита С2Т2А
Приготовление рабочего раствора является крайне простым, достаточно смешать порошок с водой в пропорции 50 кг на 1м2 жидкости. После тщательного размешивания нужно оставить раствор на полчаса, после чего он приобретет гелеобразное состояние. В зависимости от типа бурения рабочая смесь позволяет обеспечить разные эффекты.
1) Вертикальное и наклонное. Высокая вязкость бентонита обеспечивает хорошую подъемную силу бурового раствора, вымывая из забоя обломки пород. Обеспечивает улучшенное скольжение прокладки трубопровода и охлаждение буровой головки. Кроме того, глина оседает на стенках ствола, создавая водонепроницаемую корку. Все это актуально при создании нефтяных, газовых и водных скважин.
2) Горизонтальное. Чтобы выполнить прокладку подземных коммуникаций, проводят бурение параллельно поверхности земли. В данном варианте бентонитовый гель позволяет обеспечить укрепление стенок ствола. Кроме того, слой глины предотвращает проникновения грунтовых вод и разрушение канала. Буровой раствор улучшает скольжение и снижает температуру на рабочей кромке.
Проведенное тестирование показало, что бурение без применения бентонитовой глины может привести к необратимым последствиям:
- обжим бура или труб в скважине при потере циркуляции раствора
- выброс раствора из ствола
- поломка инструмента или обрыв рабочего инструмента
- быстрый износ насадок, узлов и моторов буровых установок, вызванный чрезмерными нагрузками
Чтобы избежать подобных проблем, компании, которые занимаются обустройством скважин, используют в своей работе глинопорошок С2Т2А. Затраты на бентонит минимизируют поломки и ускоряют процесс выполнения работ. Покупайте >>BentoPro П1Т1<<
30.08.2023
