Бентонит для бурения скважин для чего нужен

Бентонитовая глина

Бурение скважин является одним из обязательных процессов, без которого нельзя обойтись во многих промышленных отраслях. Скважина является неотъемлемым инструментом для добычи нефти и газа, посредством скважины обеспечиваются водой жилые дома, также скважины необходимы во время некоторых строительных работ. Сам процесс бурения очень сложный, требующий определенных знаний, умений, внимания, а также использования специальных инструментов и технологий. Одним из главных компонентов, который является прямым участником в формировании скважины, выступает бентонитовая глина. Она представляет собой минерал глинистого происхождения. Главное ее свойство заключается в многократном увеличении вещества в объеме при взаимодействии с водой. Это обусловлено ее слоистой структурой, попавшая влага в которую дает возможность материалу в несколько раз увеличиться в объеме.

Для бентонитовой глины характерны следующие особенности:

Бентонитовая глина для бурения скважин является необходимым материалом, так как именно она используется для удержания стенок скважины и предотвращения нежелательных обвалов. Особенно в случаях, когда делается достаточно глубокая скважина, где риск обвала стенок существенно выше. Для того, чтобы правильно сформировать устойчивые стенки скважины, бентонитовая глина смешивается с водой в пропорциях 1 кубометр воды на 50 кг сухой массы, после чего она приобретает гелеобразное состояние и легко распределяется по стенкам, делая их ровными. Также вода, используемая при формировании скважин, благодаря бентонитовой глине остается внутри скважины.

Кроме того, если воздействовать на глину механически, то произойдет переход из состояния геля к твердому состоянию, что является уникальным свойством. Благодаря этому есть возможность формировать стенки скважины одновременно с тем, как бур продвигается вглубь.

Благодаря сорбционным свойствам бентонитовой глины, о которых упоминалось выше, источник остается полностью защищенным от проникновения токсинов и других агрессивных веществ, что позволяет использовать бентонитовую глину при бурении скважин питьевой воды.

Использование бентонитовой глины при бурении скважин имеет следующие преимущества:

В связи с тем, что бентонитовая глина обладает определенными свойствами и преимуществами, о которых речь шла выше, она отлично себя зарекомендовала во время бурения скважин разного предназначения. То, насколько эффективным будет бурение, во многом зависит именно от свойств бентонитового раствора. В свою очередь, бурение оценивается на основании таких качественных показателей:

Однако, данная глина очень популярный компонент и пользуется большим спросом в различных областях.

Применение бентонитовой глины:

Как видим, практически отсутствует отрасль, в которой бы не были знакомы с бентонитовой глиной. Такой востребованностью вещество обязано своему составу, содержащему 70% монтмориллонита.

Месторождения бентониовой глины

Среди стран, которые славятся залежами бентонитовой глины, стоит выделить: Россию, Испанию, Украину, Италию, Грецию, США, Канаду. Именно территории этих государств богаты бентонитом, который успешно и непрерывно добывается с помощью открытого способа в карьерах.

Самыми известными месторождениями бентонитовой глины, которые находятся на территории РФ, являются: Курганское, Кудринское, а также Омское, рядом с которыми расположены и крупнейшие ее производители. Сразу после погрузки бентонит подвергается дроблению, после чего сортируется. Некоторые части дробленого бентонита проходят сушку для дальнейшего использования во время приготовления раствора для бурения.

Источник

Бурение скважин на воду с применением бентонита

Бентонит представляет собой глинистый природный минерал, который при взаимодействии с водой способен разбухать в 14-16 раз. В случае если такое пространство для разбухания будет ограничено, образуется гель высокой плотности, который не допустит дальнейшего проникновения влаги. Основные свойства бентонитовой глины:

хорошие связующие характеристики,

Всё это позволяет с высокой эффективностью использовать бентонитовые глинопорошки для приготовления утяжеленных буровых растворов высокого качества. Его водная суспензия, полученная путем введения всего 3-10 % вещества, позволяет существенно повысить стабильность, снизить водоотдачу раствора. При добавлении небольшого количества бентонита в гипс обеспечивается высокая механическая прочность, устойчивость, повышает растекаемость состава, повышает его схватывание.

Особенности использования бентонита при бурении скважин на воду

Одной из широко распространенных проблем при бурении становится осыпание ствола. В этом случае необходимы связывающие присадки. Именно бентонит в этом отношении отличается высокой эффективностью, которая позволяет использовать глину даже при возведении стен, находящихся ниже уровня грунтовых вод.

Этапы выполнения работ

Подготовка раствора. Используется глинопорошок который смешивается при помощи строительного миксера с водой в пропорции 50 кг на 1 м 3 воды. Смесь должна постоять около 40 минут. Для обработки скважины глубиной 100 м потребуется около 300 л готового раствора. Указанные пропорции могут меняться в зависимости от качества глины.

Заполнение приямков бентонитовым раствором.

При помощи шланга соединяется вертлюг с выходом мотопомпы. Другой шланг должен соединять вход мотопомпы с раствором в приямке.

Бентонитовый раствор по шлангам направляется при помощи помпы в скважину.

По мере углубления ствола буровая колонна должна наращиваться при помощи штанг до нужной длины.

По окончании бурения скважина промывается чистой водой и раскачивается.

После выполнения полного цикла работ раствор не уйдет в грунт, а вернется на поверхность в приямок вместе с вымытой породой. При этом отдельно подготавливается приямок для вытесняемого чистого раствора, который может быть использован повторно.

Преимущества использования бентонитовых растворов

Оказывается влияние на физические и химические характеристики раствора, одновременно повышая его качество.

Переменные свойства растворов при необходимости могут быть достаточно быстро изменены, увеличивая качество ствола и эффективность бурения в целом.

С применением глины за счет увеличения плотности повышается подъемная сила раствора.

Вязкость, показатель фильтрации, предел текучести бентонита обеспечивает быструю очистку ствола

Повышается стабильность ствола.

Повышается скорость бурения скважин на воду.

Бентонит отличается невысокой стоимостью и сравнительно небольшим расходом при приготовлении раствора.

Источник

Бентонит для бурения скважин – особенности работы с ним

Создание скважин – сложный и трудоемкий процесс, который требует обязательного применения определенных инструментов и строгого соблюдения технологии. Одним из элементов, без которых бурение было бы проблематичным, является бентонитовая глина.

Рассмотрим более подробно, что это за материал, и какую роль он играет во время бурового процесса.

Состав

Бентонит для бурения скважин представляет собой многокомпонентный состав. Его большая часть (около 70%) — минералы группы монтмориллонитов. Эта группа относится к алюмосиликатам, достоинством которых являются повышенные дисперсионные и гидрофильные качества.

Взаимодействуя с водой, бентонитовая глина сильно набухает, образуя достаточно вязкий гелеобразный раствор.

Во время разработки может быть использована бентонитовая глина с различным составом. Например: Бентонит ПБМА 6-7%, сода кальцинированная 0,1-2%, сода каустическая 0,1-0,5%, Гивпан 0,2-0,3%, Лубриол 1%, вода. Другой вариант: 30-72%; сода кальцинированная – 1-2,5%; сода каустическая — 0,2-0,7%; КМЦ (низкой вязкости) – до 3,5%; ИКЛУБ – 3-8%; ИКД — 0,5-3%; ИКСТАБ (ГРИНДРИЛ) — 2,6-4,5%; ИКПАН-SL — 2,5-4,5%; ИКПАН-RL — 1,2-2,5%; вода.

Как правило, состав бентонитового раствора подбирается в соответствии с составом грунта, в котором предстоит бурить. Таким образом, перед бурением необходимо проанализировать состав почвы, купить бентонит для бурения скважин, и дополнить его определенными компонентами, которые нужным образом скорректируют свойства материала.

Применение материала

Основное назначение бентонита во время бурового процесса – формирование стенок скважины и предотвращение осыпания породы. С этим часто сталкиваются, когда проводят бурение на большой глубине.

Как же «работает» бентонитовая глина?

Во время бурения, когда глина соединяется с водой, она значительно увеличивается в размерах.

После набухания состав становится гелеобразным. Он равномерно распределяется по стенкам скважины, защищая их от воды. Таким образом, станки остаются ровными, а вода, необходимая для бурения, остается в скважине.

У бентонитовой глины есть еще одно особое свойство: она может переходить из гелеобразного состояния в твердое. Для изменений необходимо механическое воздействие. Другими словами, при продвижении бура бентонит формирует стенки скважины, позволяет эффективно продолжать работу.

При этом глина защищает бур от налипания кусков земли, охлаждает пилотную головку, делает скольжение инструментов плавным. Благодаря повышенной вязкости слой бентонита упрощает вывод шлама.

Говоря о достоинствах материала, следует упомянуть и о его фильтрационных свойствах.

Являясь продуктом природного происхождения, бентонит прекрасно защищает источник от попадания в него токсинов и некоторых агрессивных веществ. Именно благодаря экологичности материала разрешено использовать бентонит для бурении скважин питьевой воды.

Согласно нормам, для приготовления раствора на 50 килограмм сухой смеси необходимо около 1 кубического метра воды. Смесь необходимо тщательно перемешать и оставить примерно на 20-30 минут.

Покупая бентонит для бурения скважин в Москве, обращайте особое внимание на состав: чем меньше в материале частей глины, тем выше будет его качество.

Ниже на видео показаны преимущества использования бентопорошков для горизонтально-направленного бурения от компании ОТЭКС.

Надеемся, что статья была вам полезна. Будем благодарны, если поделитесь ею в социальных сетях.

Источник

Бентонит для бурения скважин: характеристика, свойства, сфера применения

Бентонит для бурения скважин: преимущества и свойства

Скважина необходима в различных сферах: в добывающих и строительных. На участке частного дома также бурят скважины на воду. Процесс бурения выполняют по разной технологии, с применением различных приспособлений и материала.

Вспомогательным веществом служит бентонит для бурения скважин на воду. Он представляет собой смесь для промывки. Им очищают стволы источников от подземных пород, что делает работу по бурению более быстрой, качественной.

Внимание! С помощью бентонита происходит очистка шахты от глиняных, каменистых примесей, земли, разных обломков.

Общие сведения

Бентонит: что это?

Бентонит содержит множество компонентов. Смесь до семидесяти процентов состоит из минералов, относящиеся к монтмориллонитам, которые включают в алюмосиликаты, обладающие свойством водопоглощения, дисперсией. Когда вещество впитывает воду, то оно увеличивается в объеме в несколько раз.

Бентонит применяют в различных сферах жизнедеятельности:

1.виноделии.

5.в сельском хозяйстве.

7.в процессе литья стали.

Когда бентонит применяют во время бурения, то вещество может иметь различный состав. Оно содержит соду кальцинированного и каустического происхождения с водой. К этому добавляют вспомогательные вещества, которые отличаются от сферы применения.

Смесь подбирают согласно особенности почвы на участке при бурении. До покупки вещества надо изучить грунт, потом купить бентонит и добавить нужные компоненты, чтобы улучшить смесь для конкретного случая.

Бентонит способен набухать, когда взаимодействует с жидкостью, и превращаться вещество, подобное гелю. Из бентонита формируют стенки источника в процессе бурения, чтобы защитить шахту от обсыпания грунта. Это важно, если буря источник небольшой глубины.

Внимание! Из одного мешка бентонита при намокании получится смесь, по объему превышающая изначальное количество, в пятнадцать раз.

Щелочной состав бетонита считается одним из лучших. В данной ситуации применяют технологию модификации глиняного вещества, которая состоит из ионов калия и натрия, монтмориллонита. В естественной среде часто встречают бентонит кальциевого типа. Чтобы создать из кальциевого вещества натриевую смесь, используют натриевую соль. В результате получится активированный бентонит.

Плюсы бентонитового раствора

Бентонитовая смесь может иметь разные составляющие химических элементов, поэтому физические особенности вещества будут разными.

Вещество имеет много положительных характеристик:

1.во время бурения источника своими руками легко можно изменить состав бентонита, сделав скважину более качественной.

2.плотность вещества, особенности реологических качеств с выходом влияют на гидравлику долота. Увеличивая плотность состава, повышается подъемная сила. Это помогает быстро освободить из ствола источника осколки пород, при этом сохранить ее прочность.

3.вещество стоит недорого.

4.бурение при помощи бентонита становится быстрым, уменьшается время бурения.

5.вещество предотвращает налипание кусков почвы на оборудование, помогает охлаждать головку.

6.при применении бентонита оборудование легко скользит в шахте.

7.вязкие свойства вещества способствуют быстрому выведению шлама.

8.вещество подходит, чтобы создавать скважину на воду, потому что он безвреден, не загрязняет источник токсинами.

9.без него невозможна работа в плывущих и сыпучих типах почвы, во время горизонтального бурения.

Внимание! Качество смеси повышается, если в составе вещества меньше глины.

Технические свойства вещества

Эффективность бурения зависит от свойств смеси. Их оценивают по качественным показателям. К ним относят:

1.выход смеси. На это свойство влияет модификация и помол составляющих, которые выступают в качестве порошка. Качество смеси по химическим веществам и минеральным элементам. Для того, чтобы создать раствор нужного состава, требуется различный объем порошка бентонита. Это определяет выход.

2.степень вязкости смеси зависит от увлажненности бентонита, концентрации твердых частиц, их качества. На подъемную силу влияет вязкость вещества. Условная вязкость называется гидравлическим сопротивлением течению. Пластической вязкостью называют сопротивление бентонита течению, которое возникает при механическом трении.

3.показатель фильтрации характеризует бетонит по возможности раствора отфильтровываться на скважинных стенках.

4.показатель сопротивления течению воды, которое вызвано силами электрохимического типа, определяется по пределу динамического напряжения сдвигу,

5.высоту корки фильтрации, свойство показывает, как смесь может создавать влагонепроницаемую корку на стенах источника.

Особенности применения

Раствор применяют благодаря свойству глины набухать, когда она поглощает воду. В результате стенки формируют плотную корку из глины. Это делает шахту прочной, не дает ей разрушаться. Когда смесь утяжеляется, то она служит барьером для подземных вод.

Применение смеси исключает риск образования фонтана из жидкости при бурении, этому способствует свойство бентонита превращаться из геля в твердое состояние. Превращение случается, потому что отсутствует механическое влияние, когда проходит бур, так формируются стенки источника. Данное качество делает бурение легким и эффективным процессом.

Внимание! Чтобы приготовить состав по СНиП, требуется пятьдесят килограмм сухого вещества и одного куба жидкости. Раствор надо перемешать и оставить на 30 минут.

Рекомендации по применению

Во время работы надо учитывать некоторые нюансы. Следует придерживаться таких правил:

1.Сечение шахты должно превышать диаметр трубы на двадцать процентов.

2.Если правильно выполнять бурение, надо вовремя сопоставлять уровень смеси в шахте со скоростью расширения источника в месте прокладки трубы.

3.Если теряется много жидкости, то бентонит заполняет входную и приемную ямы, чтобы поддержать статическое давление.

4.Бентонит должен располагаться выше, чем протекают подземные воды.

5.Следует подбирать смесь согласно особенностям грунта.

Источник

Что такое бентонит и где его применяют: описание, свойства и уникальность

Бентонит – это глинистая горная порода с многокомпонентным составом. Бентонитовую глину применяют в строительной, пищевой и нефтегазовой промышленности. Минерал нетоксичен, химически устойчив, из-за чего его используют еще в медицине и косметологии.

Описание и виды бентонитовой глины

Свое название минерал приобрел в связи с местонахождением. Впервые он был найден в городе Бентон в штате Монтана. Сегодня породу добывают специальными экскаваторами открытым способом. Добыча ведется на территориях:

В России добыча бентонитовых глин ведется давно. Производство бентонита преимущественно сконцентрировано в Хакасии, где 2 главных поставщика объединились с 2015 года и вместе ведут работы по сей день. Наиболее высокими по качеству считаются хакасская и курганская породы.

Глина представлена микроскопическими магматическими частицами вулканического происхождения. Ее химический состав определяется пеплом из определенных элементов, а не минеральных пород.

Основной компонент бентонитовой глины – монтмориллонит. Главное из свойств минерала – адсорбция. Он активно впитывает влагу, сохраняя ее внутри.

Области применения разных видов породы:

Свойства и способы применения вещества

Технические характеристики минерала:

Применение бентонитовой глины:

Бентонит для бурения скважин

Бентонитовые растворы позволяют облегчить работу по бурению скважин и скорректировать характеристики почвы. Натуральный состав вещества позволяет применять его при добыче минеральных вод.

Из-за высокого коэффициента увеличения материала при набухании глина считается бюджетным материалом.

Вступая в реакцию с водой, порода превращается в гелеобразное вещество. Она обладает вяжущими свойствами и при вливании в скважину укрепляет стенки почвы, разбухая, заполняя отверстия и трещины.

Другие эффекты бентонитовых растворов:

К просмотру сюжет по теме применения минерала:

Осветление браги бентонитом

Бентонит – популярное средство для очищения перебродившего алкоголя. Вещество используют для осветления браги перед перегонкой. Для этого из глины делают раствор, разбавляют им брагу, а позже сцеживают выделившийся осадок. Пропорция вещества к жидкости в растворе составляет 1:10.

Использование бентонитовой глины для очищения браги имеет следующие плюсы и минусы:

Смотрите дополнительно рецепт осветления домашнего вина:

Применение в приготовлении кормов

Бентонит нередко используют в изготовлении кормов для животных. Минеральная добавка положительно влияет на рост и развитие скота.

Кормовой бентонит благотворно влияет на пищеварительные процессы, выводит токсины, нормализует деятельность органов репродуктивной системы.

Гранулированную глину добавляют в разнообразные корма от комбинированных сухих до влажных кормовых смесей с отрубями.

Исследования свойств бентонитовых добавок подтвердили:

Источник