Головна

І ВИМОГИ ДО НИХ | КЛАСИФІКАЦІЯ БУРОВИХ РОЗЧИНІВ | РОЗЧИНІВ І ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ЇХ ПАРАМЕТРИ | І методи управління їх властивостями | Лекція 6 - 7. Глинисті розчини | Лекція 12. Реагенти спеціального призначення | Лекція 14. Безглинистих карбонатні розчини | Лекція 15. Бурові розчини з конденсованої дисперсної фазою | Лекція 16. Полімердісперсние бурові розчини | Лекція 17. Бурові розчини на вуглеводневій основі |

Лекція 9 -10. Реагенти для стабілізації властивостей глинистих розчинів

  1. CD-диск «Колекція навчальних матеріалів». - М., - МФПА 2010.
  2. IV. Властивості карбонових кислот і їх похідних
  3. P - властивості керуючої системи;
  4. P-n-перехід і його властивості
  5. А) Показники, що характеризують функціональні властивості виробу.
  6. Адгезивні системи. Класифікація. Характеристика. Загальні вимоги. Властивості.
  7. АКУСТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ морської води

Реагенти стабілізатори призначені в основному для зниження фільтрації і в'язкості розчину. Це органічні сполуки, які мають високу гідрофільність і розчинність в воді. Органічні сполуки з меншою молекулярною масою ефективніше знижують в'язкість, а з більшою молекулярною масою-фільтрацію бурових розчинів.

Найбільш широко застосовуються реагенти стабілізатори на основі целюлози (КМЦ, ОЕЦ, карбамінол, карбофен), лигносульфонатов (ССБ, КССБ, окзіл, ФХЛС), лігніну (нитролигнина, ігетан), поліфенолів (ПФЛХ), акрилових полімерів (гіпан, ПАА, К 4, РС-2, метас), біополімерів (декстран, ХС), натрієвих і калієвих солей гумінових кислот (УЩР, ТЩР), крохмалю (технічний крохмаль, модифікований крохмаль).

Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) є натрієвої сіллю простого ефіру целюлози і гліколевої кислоти. Целюлоза - головна складова частина стінок клітин вищих рослин (кукурудза, деревина та ін.) Промисловість поставляє високов'язкі (КМЦ-500, КМЦ-600 і КМЦ-700) і низковязкие (КМЦ-300, КМЦ-250) реагенти. Цифри в позначенні вказують ступінь полімеризації, т. Е. число елементарних ланок в ланцюжку макромолекули високомолекулярних з'єднання. КМЦ являє собою білувате волокнисте речовина, повільно розчинний у воді з утворенням в'язкого колоїдного розчину. Низковязкую КМЦ-300 призначена для зниження фільтрації бурових розчинів від прісних до середньомінералізована по хлористому натрію при температурах до 130-140 ° С. Високов'язка КМЦ має здатність знижувати фільтрацію бурових розчинів аж до насичення їх хлористим натрієм. КМЦ ефективно знижує фільтрацію розчинів, що містять значну кількість солей кальцію і магнію. КМЦ-500 і КМЦ-600 застосовують до температур відповідно 150-160 і 160-180 ° С. Оптимальна концентрація КМЦ в розчині 0,8-1,2% при рН = 8-10. У буровий розчин КМЦ вводять у вигляді 4-5% -ного водного розчину.

Для підвищення термостійкості КМЦ в неї при синтезі вводять невелику кількість фенолу, аміноспіртов, аніліну. Отримані при цьому продукти відповідно карбофен, карбо-Мінол, Карбань володіють вищою ефективністю в умовах підвищених температур і мінералізації. Наприклад, карбомінол забезпечує високу стабілізацію бурових розчинів різної мінералізації при температурах 180-190 0 С.

Сульфит-спиртова барда (ССБ) -побічний продукт паперової промисловості. Вона складається з кальцієвих, натрієвих або амонійних солей лігносульфонових кислот. Це темно-коричнева рідина або порошок, повільно розчиняється в гарячій воді. У концентрованих розчинах кальцію, натрію і магнію, а також при взаємодії з концентрованим їдким натром ССБ коагулює, утворюючи в'язку масу.

ССБ призначена для розрідження глинистих розчинів з кальцієвих глин і розчинів, оброблених вапном. Розчини з натрієвих глин при добавках ССБ коагулюють, що супроводжується підвищенням СНС і фільтрації. Як розчинник ССБ особливо ефективна в лужних середовищах. Тому спочатку готують З% -ний розчин ССБ, потім додають 4-6% їдкого натру і суміш вводять в буровий розчин.

ССБ є вихідним продуктом для отримання конденсованої сульфит-спиртової барди (КССБ), окзіла і феро-хромлігносульфоната (ФХЛС).

КССБ-1 добре знижує фільтрацію при невисоких температурах розчинів, що містять до 7% хлористого натрію або до 1,5-2% хлористого кальцію. КССБ-2 ефективно зменшує фільтрацію розчинів при температурі до 130 "С і мінералізації по хлористому натрію до насичення, а по хлористому кальцію-до 3%. КССБ-3 застосовується для обробки розчинів при температурах до 200 ° С.

Випускається КССБ як в порошкоподібному, так і в рідкому вигляді. Оптимальна концентрація її в залежності від мінералізації розчину 2-5% в перерахунку на суху речовину.

Для обробки розчинів, що містять гіпс і вапно, використовують продукти окислення КССБ, в яких кальцієві солі лігносульфонових кислот замінені більш високомолекулярними солями заліза, хрому та алюмінію. Так, при обробці 30% -ної ССБ солями двовалентного заліза і хромпиком отримують ФХЛС, який при добавках 1-2% по сухій речовині добре регулює вязкостниє і структурні властивості висококальціевих і гіпсових розчинів, а при концентрації більше 3% зменшує їх фільтрацію. У прісних і слабомінералізованих розчинах ФХЛС завжди знижує фільтрацію.

Окзіл застосовується для зниження в'язкості кальцієвих і гіпсових розчинів при високій температурі. Цей реагент отримують обробкою сірчаної кислотою і хромпиком розведеного розчину ССБ з подальшим окисленням їдким натром, нейтралізацією і висушуванням продукту. Окзіл добре розріджує кальцієві і гіпсові розчини при утриманні хлористого натрію до 15%. У прісних і слабомінералізованих розчинах окзіл ефективно знижує фільтрацію. Для зменшення його витрат рекомендується застосовувати одночасно їдкий натр, так як при рН <8 внаслідок зниження ефективності витрата окзіла різко зростає.

Загальний недолік ССБ, КССБ. ФХЛС і окзіла - вспенивание бурових розчинів, особливо не обважнюють. Тому, як правило, їх застосовують спільно з піногасниками.

нитролигнина являє собою жовто-коричневий порошок, розчинний у 2-3% -ному водному розчині їдкого натру. Він застосовується як ефективний розчинник прісних і слабомінералізованих по хлористому натрію глинистих розчинів. Оптимальна концентрація його 0,15-0,30% від обсягу розчину.

Ігетан - пастоподібний продукт чорного кольору, має дещо кращою розріджує здатністю, ніж нитролигнина. Обидва реагенту застосовують у вигляді 10% -ного водного розчину спільно з їдким натром. При взаємодії з солями кальцію і магнію ефективність їх різко падає.

Поліфенол лісохімічний (ПФЛХ) являє собою темно-коричневе смолиста речовина, що отримується конденсуванням фенолів, що містяться в кислих водах-відході сухої перегонки деревини. Для посилення гидрофильности конденсат обробляють сульфитом натрію. ПФЛХ призначений для розрідження прісних розчинів і застосовується у вигляді водних розчинів 5-10% -ної концентрації з вмістом їдкого натру 1,5 - 3%.

Хімічні реагенти на основі акрилових полімерів отримують синтетичним шляхом з акрилової кислоти або акрилонітрилу. Реагенти акрилового ряду ефективні при рН = 9 ? 12, в присутності солей кальцію, магнію їх ефективність різко знижується. Тому рекомендуються обробки глинистих розчинів акрилатами спільно з реагентами, які облягають катіони кальцію і магнію.

Найбільш поширеним в країні і за кордоном є поліакриламід (ПАА) зі ступенем гідролізу 16-32%, котрі виявляють багатофункціональні властивості. Поряд з хорошою стабілізуючою здатністю, ПАА в малих дозах ефективно флокулюючих шлам.

Для зниження показника фільтрації глинистих розчинів хороші результати дає застосування гіпану і Метас.

гіпан - Гідролізований поліакрилонітрил - особливо ефективний при обробці розчинів при високій солоності, аж до насичення при температурах до 1750С. В простих глинистих розчинах гіпан успішно знижує показник фільтрації при температурах до 2500С. При цьому хід гіпану становить 0,5 - 2,5% від обсягу розчину. Метас вводиться в розчин в концентрації 0,5-1,5%. Він застосовується для зменшення фільтрації при температурах до 180 - 2000С. В'язкість розчинів, оброблених цим реагентом, зі збільшенням вмісту хлористого натрію знижується.

Вуглелужні (УЩР) і торфощелочному (ТЩР) реагенти є порошки або рідини коричневого кольору. Їх отримують шляхом взаємодії водного розчину каустичної соди відповідно з бурим вугіллям або торфом. ТЩР і УЩР призначені для стабілізації прісних і слабомінералізованих розчинів при температурі до 140 ° С. Недоліки гуматних реагентів-різке зниження міцності структури, особливо при багаторазовій обробці ними розчинів, підвищення липкості фільтраційних кірок, розпорошення лугом глинисто-карбонатної фракції шламу, видалення якого в подальшому з розчину утруднено.

крохмальні реагенти ефективні для зниження фільтрації бурових розчинів різної мінералізації як за змістом, так і за складом солей. Тому, частіше їх застосовують для обробки розчинів в умовах хлоркальціевой і хлор-магнієвої агресії. Оптимальна концентрація технічного крохмалю при обробці високомінералізованих розчинів становить 2-3%, термостойкосгь його не перевищує 110 ° С.

Недоліком крохмального реагенту є схильність його ферментативному (бактеріального) розкладанню, що вимагає застосування спеціальних антіферментаторов (формалін, крезол), насичення розчину хлористим натрієм, підтримки в розчині рН = 11,5-12. Для підвищення термостійкості і антіферментатівной стійкості крохмального реагенту його модифікують нагріванням і сушінням спільно з алюмокалієвого квасцами. Концентрація квасцов становить 3%. Модифікований крохмаль добре розчинний в холодній воді, термостійкість його близько 140 ° С.

 



Лекція 8. Управління властивостями глинистих розчинів. Класифікація хімічних реагентів. | Лекція 11. Реагенти для регулювання структурно-механічних властивостей глинистих розчинів
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати