Основные параметры и свойства буровых растворов

При бурении скважин различного назначения очень важно удалять весь проходимый мусор, чтобы он не оставался в рабочем полости, так как наличие инородных предметов будет мешать осуществлению технологического процесса. Наиболее эффективным методом является использование специальной жидкости, которая будет выносить на поверхность все твердые элементы, попадающиеся в скважине. Для этого используется специальный буровой раствор, имеющий уникальный состав, который позволяет ему отлично справляться с поставленной задачей и быть доступным в приготовлении по цене и компонентам.

Технические характеристики рабочей жидкости

При работе ключевое значение имеют параметры бурового раствора, так как именно от них будет зависеть возможность использования определенного вещества в разных условиях. Метод вымывания грязи и мусора из скважины был изобретен еще в 30-е годы XIX столетия и с тех пор дошел до нас в первоначальном виде. Он настолько хорошо подходит для эксплуатации, что за почти более чем 180 лет не было внесено вообще никаких изменений. Даже принцип подачи раствора в рабочую зону остался прежним.

При принятии решения об использовании конкретного материала стоит посмотреть на свойства бурового раствора. Они должны соответствовать поставленным целям. Основные показатели, которые обязательно нужно учитывать, чтобы все шло по технологии:

• 1.    Плотность бурового раствора, которая находится в пределах 900-2500 кг/м^3.
• 2.    Поглощение бурового раствора, которое будет зависеть от пористости грунтов. Этот показатель будет говорить о том, сколько жидкости не возвращается на поверхность, а остается в недрах. Чем пористее земля, тем больше придется тратить раствора.
• 3.    Вязкость бурового раствора - консистенция полученного вещества. Показатель тесно связан с предыдущим пунктом, так как, чем больше поглощает земля, тем более вязким должна быть рабочая жидкость, чтобы не впитываться в грунт.
• 4.    Стоимость приготовления. Экономический показатель всегда учитывается, так как приносимая полезность обязательно должна превышать расходы на все комплектующие, иначе нет никакого смысла применять материал.

Чтобы правильно определить все характеристики и использовать их в нужном направлении, проводится расчет бурового раствора, который состоит из системы сложных математических операций. Их цель состоит в учете всех факторов и выдаче максимально релевантного потребностям результата, который позволит максимизировать полезность.

Получение рабочего раствора

На сегодняшний день буровые растворы используются во всех технологических операциях, связанных со сверлением земных недр с целью добычи полезных ископаемых. Более эффективного метода ведения разработок попросту не придумано, а имеющийся в наличии способ позволяет получать отличные результаты, и является довольно простым в реализации. Правильный выбор бурового раствора очень важен, так как в случае ошибки скважина может быть испорчена и придется заниматься ее восстановлением, что приведет к дополнительным временным и материальным потерям.

Основу бурового раствора в любом случае составляет тонкодисперсионная глина с минимальным содержанием песка в составе. Она самым лучшим образом подходит для реализации поставленных задач, поэтому ее использование является повсеместным. При этом перед началом процесса создания рабочего вещества нужно обязательно удалить из него все вредные примеси, к которым относятся растворимые соли и нерастворимые частицы песка. Они могут играть негативную роль, которая будет выражаться в забивании рабочих каналов, что значительно снизит эффективность функционирования оборудования.

Приготовление бурового раствора происходит по следующей схеме:

• 1.    Добытую глину очищают от примесей и подготавливают для раствора.
• 2.    Далее ее смешивают с водой в нужной пропорции.
• 3.    На третьем этапе вводятся реагенты для буровых растворов, которые придают им особых свойств. Они представляют собой сложные многомолекулярные соединения.
• 4.    В завершение делается обработка бурового раствора, которая позволяет довести его до нужной кондиции, чтобы материал мог эффективно взаимодействовать со шламом.

Как видно, в состав буровых растворов входят органические и неорганические вещества. Это является причиной протестных акций защитников живой природы, так как часть вещества всегда попадает в грунт и остается там, где имеет возможность взаимодействовать с подземными водами, значительно ухудшая их свойства.

Организация рабочего процесса

Применение буровых растворов актуально для всех отраслей промышленности, добывающих подземные ресурсы через скважину. Этот процесс необходим в любом случае, так как иначе не получится удалить мусор из отверстия в земной коре. Использование простой воды будет малоэффективным, так как она очень хорошо впитывается. Придется затратить огромное количество ресурса, чтобы обработать небольшой участок. Так что с экономической точки зрения это будет слишком дорого.

Глинистый буровой раствор работает так, что происходит его постоянная циркуляция, поэтому нужно следить, чтобы в скважину не подавалось слишком много жидкости. По мере впитывания необходимо добавлять раствор. К счастью, визуально будет хорошо виден его уровень, так что больших проблем уследить за этим показателем не возникнет.

Учитывая, что выносимый мусор будет засорять и рабочую жидкость, необходима специальная система очистки бурового раствора. Она работает по принципу обычного фильтра и просто задерживает твердые частицы на поверхности, а жидкость в это время отправляется в дальнейший круг обращения. Геологи часто собирают образцы горных пород, чтобы можно было исследовать их в лаборатории.

Цена бурового раствора зависит от использованных компонентов, но в любом случае будет небольшой, так как расходник имеет одноразовое применение.