Какая химия используется при горизонтально направленном бурении

Сегодня сложно представить горизонтальное направленное бурение без использования бурового раствора. От качества буровых жидкостей во многом зависят успех бурения, сохранность оборудования и нервов заказчика и подрядчика. Однако даже сейчас есть те, кто совсем не знает, зачем применяются буровые растворы при ГНБ, и какую роль выполняют буровые жидкости в процессе бурения.

Незнание заказчика позволяет ему в некоторых случаях пренебречь такой “мелочью” как бентонит и полимеры, выбрать “что подешевле”, сократить количество расходных материалов, чтобы снизить сметную стоимость проекта, или отказаться от бентонита и полимеров совсем. Так делать нельзя! Сегодня мы расскажем вам почему, а так же покажем, какими полимерами и бентонитами вот уже 10 лет успешно пользуется Электис для бестраншейной прокладки коммуникаций.

Что такое буровой раствор?

Буровой раствор — это сложная многокомпонентная, состоящая из нескольких несмешиваемых фаз система жидкостей (суспензий, эмульгаторов и аэрированных жидкостей). Буровой раствор применяют для промывки скважин в процессе бурения. Также буровая жидкость решает следующие задачи:

  • Сохраняет целостность окружающей среды
  • Оказывает противодавление поровому давлению
  • Облегчает пробой сложных и твердых пород
  • Защищает буровой инструмент от коррозии
  • Очищает скважины от бурового шлама
  • Уменьшает трение, охлаждает и смазывает буровой инструмент
  • Укрепляет стенки скважины, защищает от осыпей, обвалов и разрушений
  • Останавливает разбухание глины, уменьшает ее липкость
  • Передаёт гидравлическую энергию на забойный двигатель и долото
  • Предотвращает возможность возникновения осложнений при бурении (дифференциальный прихват, поглощения, нефтегазопроявления и т. п.)

Из чего состоит буровой раствор?

В зависимости от сложности прокола и вида грунта, в котором необходимо его сделать, в буровой раствор добавляют разные полимеры и химические реагенты. Каждый из компонентов промывочного раствора имеет свое значение.

Например, натриевый бентонит , в отличие от простой воды, не просачивается и не впитывается в почву. Он остается в скважине, и обеспечивает постоянное нахождение раствора в скважине, ведь постоянное нахождение в скважине буровой жидкости – это основа успешного бурения. Бентонит – обязательный компонент каждого бурового раствора.


Полимеры и химические реагенты позволяют увеличить вязкость раствора препятствуют формированию катышков, делая массу более эластичной и маслянистой в зависимости от характера грунта. Благодаря действию полимеров стабилизируются стенки скважины при сыпучих и неустойчивых грунтах, предотвращается налипание вязкой и глинистой массы на буровую лопатку, улучшаются скользящие и водонепроницаемые свойства раствора, снижается крутящий момент на рабочем инструменте. Добавляют полимеры и реагенты после соединения бентонита с водным кондиционером.

Почему обязательно необходимо использовать бентонит и полимеры при ГНБ?

Буровые жидкости и полимеры – материал, без которого не обходится ни одно бурение ГНБ. Они созданы специально для того, чтобы облегчить прохождение бурового инструмента в земле, предостерегая его от перегрева, застреваний и, как следствие, износа и “дорогостоящих” поломок. Буровые жидкости и полимеры подготавливают почву, делают её более эластичной, мягкой и легко проходимой.

Пренебрегая буровыми растворами, компания ГНБ подвергает риску себя, свою технику и репутацию, а также ставит под удар заказчика, который ожидает качественных работ в соответствии с заявленными сроками.

“Я слышал, что одна буровая компания не использует бентонит и полимеры для ГНБ…”

На тематических форумах часто можно встретить рассказы бурильщиков, в которых они описывают свою работу “всухую”, “на воде” или в крайнем случае “на соленой воде”. Отметим, что чаще всего они говорят о несложных проколах у частных заказчиков или знакомых.

Любая уважающая себя крупная фирма ГНБ обязательно использует в своей работе качественные буровые растворы, а не не самодельные смеси и простую воду. В некоторых случаях, воды может быть и будет достаточно, но никто не застрахован от износа и поломок дорогостоящих элементов ГНБ машин. Для фирм ГНБ поломка техники – это серьезные денежные потери и суета в связи со срочной необходимостью покупки новых запчастей. Для заказчика это увеличение сроков работы и ненужное повреждение внешних и внутренних слоев почвы с возможными обвалами в перспективе.

Читайте также:  Как украсить верхушку елки

Есть ли современные качественные альтернативы и заменители бентонита и полимеров?

В последнее время рынок буровых жидкостей, бентонита и полимеров расширяется, и на рынок выходят новые игроки. Например, совсем недавно в Европе появились специальные гели для бурения от компании ProAction Fluids , призванные заменить бентонит. Компания выпускает четыре вида геля для различных видов грунта, гели разного цвета, чтобы не перепутать.

До России новинка еще не дошла, а вот западные компании уже вовсю пользуются этими цветными гелями, и отмечают их высокую надежность и качество. В то же время цена на такие растворы пока остается достаточно высокой. Стоимость гелей для бурения в несколько раз превышает цены на бентонит и полимеры.

Какие полимеры и бентонит использует ЭлектИС в своей работе?

За 10 лет работы в области бестраншейной прокладки коммуникаций методом ГНБ ЭлектИС успел протестировать десятки материалов для буровых растворов от разных производителей. Мы даже писали статью , где сравнивали между собой бентониты различных марок. Сегодня мы пользуемся проверенным в работе отечественным бентонитом и полимерами фирмы “Горизонт”. Для проколов в песчаных грунтах бентонитами Bentolux Horizont PAC-HV, а для прохождения в глинистых почвах – Bentolux Horizont PHPA. Эти материалы показывают отличные результаты, при этом их соотношение цена/качество одно из самых оптимальных на рынке.

БЕНТОНИТ BENTOLUX HORIZONT UN

Бентонит для ГНБ BENTOLUX HORIZONT UN произведен на основе бентонитовых глин российских месторождений. Помогает подготовить буровой раствор, отличающийся высокой структурной прочностью. Расход подбирается индивидуально для каждого геологического разреза с учетом рекомендуемой рецептуры буровых растворов. Концентрация определяется типом почвы. Для глинистой следует использовать 15–20 кг/м³, для песчаной – от 25 до 30 кг/м³, а для гравия и скальных пород – от 30 до 35 кг/м³.

Область применения:

Bentolux Horizont UN рекомендуется для приготовления бурового раствора при производстве работ методом ГНБ в нормальных и тяжелых условиях, а также при сооружении колодцев.

Преимущества:

  • Высокая скорость набора реологических характеристик.
  • Легкое удаление шлама.
  • Простота в применении.
  • Низкий коэффициент трения скольжения.
  • Низкое содержание песка
  • Образование тонкой герметичной пленки, снижающей просачивание воды сквозь стенки канала.
  • Устойчивость к воде затворения различных типов (водопроводной, артезианской).

BENTOLUX HORIZONT PAC-HV

Полианионная целлюлоза с высокой молекулярной массой, применяется для контроля водоотдачи и вязкости буровых растворов на водной основе.

Область применения:

Контроль фильтрации. Замедление набухания глинистых сланцев. Повышение вязкости в растворах на основе любой воды затворения

(соленой, морской, пресной, с повышенной кальциевой и магниевой агрессией). Создает синергетический эффект с другими химреагентами марки «HORIZONT». Уменьшение липкости и коэффициента трения, бурение в интервалах ММП (многолетне-мерзлых горных породах).

Преимущества :

  • Эффективна в буровых растворах на всех типах жидкости затворения (пресная, соленая, минерализованная вода).
  • Эффективна в растворах с умеренным и высоким значением рН.
  • Эффективна в малых концентрациях.
  • Устойчива при температуре до 1400С.
  • Не токсична.

BENTOLUX HORIZONT PHPA

Реагент, оказывающий инкапсулирующее действие – заключает в оболочку вяжущие, склонные к разбуханию и склеиванию грунты. Предотвращает сужение канала скважины при бурении в глине, склонной к разбуханию и разрушению при других сложных формациях. Совместно с полимерами эффективно снижает липкость фильтрационной корки без добавления смазок.

Область применения:

Закупоривающий материал. Легкорастворимый сухой полимер, используется в качестве ингибитора в глине и сланце, уменьшает силу трения и повышает вязкость. Может применяться в водопроводной воде.

Преимущества :

  • Может быть использован для поднятия вязкости в безглинистых растворах и растворах с минимальным содержанием бентонита.
  • Помогает предупредить налипание породы на долото, стабилизирует и укрепляет стенки скважины, покрывая и смазывая твердые частицы.
  • Эффективный инкапсулянт выбуренной породы, ограничивающий ее дисперсию.
  • Способствует улучшению выноса выбуренной породы.
  • Высококонцентрированный продукт (>90% активного вещества) снижает затраты на транспортировку и хранение.
  • Улучшает стабилизацию глинистых сланцев.

Надеемся, эта статья была для вас полезной. Всегда обращайте внимание на материалы, которые использует ваша буровая компания или подрядчики. Правильный раствор для бурения – это уже половина успешного и качественно выполненного ГНБ! Экономьте с умом, и не вдавайтесь в крайности. Желаем вам только качественного бурения и опытных подрядчиков!

Хотите получить консультацию специалиста? Тогда звоните или пишите нам , мы с радостью ответим на все ваши вопросы и напишем новые интересные статьи!

Горизонтальная прокладка инженерных коммуникаций бестраншейным методом доказала свою эффективность и экономичность. Данный метод используется для обустройства коммуникаций в населенных пунктах, труднодоступной местности, через дороги, искусственные и естественные водоемы. Для проходки скважин используются оборудование и растворы, обеспечивающие его безаварийную эксплуатацию в любых типах грунтов. Совокупность инструментов, технологии и смазки позволяет проделывать подземные каналы без нарушения внешней инфраструктуры при минимальных затратах.

Читайте также:  Ковка ножа из подшипника своими руками видео

Что такое буровой раствор

Использование технологии ГНБ позволяет строителям избежать трудностей, связанных с согласованием вопросов по разрушению поверхностной инфраструктуры местности, по которой прокладывается магистраль. Канал изготавливается с помощью специального режущего и колющего инструмента – буровой головки. В процессе продвижения головка соприкасается с камнем и различными типами грунта. Для охлаждения металла на него подается охлаждающая жидкость – буровой состав.

Основой данного вещества является бетонит, который представляет собой порошок или гранулы, изготовленные из особого сорта глины. Для придания веществу дополнительных характеристик в него добавляются органические и синтетические присадки.

При размешивании в воде бетонит набухает, быстро застывает, образуя твердую и герметичную оболочку на стенках канала. Препараты подразделяются на 3 класса: натриевые, калиевые и кальциевые. Для ГНБ используются кальциевые и натриевые смеси. К каждому типу грунта подбирается отдельная смесь, так как в зависимости от его состава происходит разная реакция на стенках канала.

В процессе бурения используется большой объем жидкости, так как она подается на головку непрерывно. Вместе с жидкостью на поверхность выносится выбранная буром почва. Отработанный материал собирается в специальные резервуары, где происходит его фильтрация.

Универсальных средств не существует. Все они отличаются составом, вязкостью и плотностью. Качества определяются концентрацией бетонита и долей полимерных присадок.

Для чего необходимы буровые растворы

Чтобы оборудование ГНБ работало без поломок, необходимо использовать технические жидкости, соответствующие условиям выполняемых задач. Для того чтобы подобрать нужный состав жидкости, проводятся предварительные геологические изыскания, в процессе которых определяется тип грунта, его химический состав, плотность и твердость.

Кроме бурения горизонтальных скважин средства используются в таких процессах:

обустройство скважин на воду;

прокладка штреков и проходок в шахтах;

Использование бетонита снижает расходы на бурение на 20-25%.

При проведении прокладки подземных каналов техническая жидкость выполняет следующие функции:

Укрепление и уплотнение стенок проложенного канала, что обеспечивает их прочность и устойчивость.

Создание водонепроницаемого слоя, защищающего окружающую среду от смазочных материалов и добываемых нефтепродуктов.

Облегчение пробивания камня и твердой породы.

Снижение крутящего момента стальной штанги.

Вывод избыточного грунта из просверленного отверстия;

Облегчение процесса проталкивания трубы внутри канала за счет снижения трения.

Защита режущего механизма от перегревания, вызванного трением о твердые породы.

При проведении бурения свойства грунта могут изменяться. Обнаружив изменения в извлеченной породе, необходимо замешивать новый состав, соответствующий параметрам почвы.

Классификация буровых растворов

Бентонит входит в состав всех смесей, которые используются при изготовлении скважин. Для достижения заданных параметров в жидкость добавляются полимеры, минералы и пластификаторы.

По своему составу буровые смеси классифицируются на такие категории:

По составу наполнителя. Различают водные жидкости (из пресной, морской и технической воды), углеводородные и газовые субстанции.

По дисперсной фазе. Средства подразделяются на суспензии, эмульсии, пены, аэрированные смеси и конденсированные жидкости.

По составу основы. Делятся на глинистые, силикатные, меловые, гипсовые, хлоркальциевые, алюминатные и кальциевые.

По степени обработки химическими средствами. Вещества бывают обработанными и необработанными.

По условиям использования. Средства предназначаются для нормальных и осложненных геологических условий.

По происхождению ингредиентов. Делятся на вещества природного происхождения, замешиваемые на месте, или искусственные, изготовляемые в лабораторных условиях.

По степени минерализации соединениями натрия. Материалы делятся на пресные, средней и высокой степени насыщенности элементами.

По цели применения продукция делится по таким направлениям:

Глинистые. Пользуются популярностью во всех видах деятельности, так как замешиваются из недорогого и доступного сырья – глины и воды. Заданные характеристики достигаются дополнительной минерализацией и полимеризацией. Образуют на стенках каналов крепкую корку.

Безглинистые. Содержат твердые фазы в виде гелей. В качестве добавок применяются конденсаты карбонатов, мела, силикатов и биополимеров.

Полимерные. Состоят из жидкостей, полученных в процессе крекинга нефти. Образование корки происходит за счет добавленных в средство пластификаторов и отвердителей.

Углеводородные. Основой является сырая нефть. Данное вещество эффективно в условиях наличия мощных пластов плотной глины, сланцев и каменной соли.

Битумные. Материал обладает хорошими смазочными свойствами, необходимыми для проходки твердых горных пород. Образование корки происходит за счет известковой присадки. Данный материал природного происхождения является эффективным пластификатором и отвердителем.

Читайте также:  Квиллинг на стену своими руками

Из чего состоит буровой раствор

В зависимости от условий проходки буровые растворы изготавливаются в заводских условиях или непосредственно на рабочей площадке. Для приготовления смесей используется ручное или промышленное оборудование.

В состав разных видов технических жидкостей входят такие ингредиенты:

Бетонит. Является веществом, которое присутствует во всех типах смеси. За счет глинистых включений происходит образование защитной корки.

Вода. Обеспечивает впитывание солей и жидкое состояние технической жидкости. Присутствие соли обеспечивает хорошие абразивные качества жидкости, но приводит к коррозии металла.

Кондиционеры. Добавляются в воду для улучшения ее пробивных и абразивных качеств.

Полимеры. Обеспечивают качественную смазку движущихся частей и механизмов. Способствуют быстрому застыванию глинистой фракции на стенках, приданию корке герметичности и упругости.

Основные характеристики и свойства таких составов

При выборе жидкости для создания подземных каналов инженерам необходимо учитывать ряд критериев, которые берутся в расчет при планировании работы.

Плотность. Измеряется в кг/м3. Данный показатель нужен для определения гидростатического давления в скважине и расчета объема потерь.

Вязкость. Определение, характеризующее подвижность жидкости. С его помощью определяется время поступления субстанции к режущему инструменту и ее поведение под воздействием давления.

Стабильность. Понятие описывает свойство смеси сохранять свою структуру и свойства в состоянии покоя, при транспортировке и смешивании с присадками.

Фильтрация. Указывает на способность жидкости проникать в породы стенки канала и сквозь отверстия головки. Определяет толщину образованной корки и степень ее герметичности.

Влажность. Показатель процентного содержания воды в смеси.

Электронейтральность. Свойство жидкости пропускать электрический ток.

Седиментационная устойчивость. Указывает на процент выпадения твердого осадка после хранения на протяжении промежутка времени.

Термостойкость. Показатель сохранения веществом технических характеристик при нагревании.

Определение расхода бурового раствора при ГНБ

Расход бурового раствора при горизонтальном бурении зависит от плотности и степени водопроницаемости грунта. Для проведения качественных работ необходимо заблаговременно проводить расчет потребности материалов, в котором учитывать такие критерии, как свойство грунта, длина проходки и время образования круга по Маршу.

Для бурения скважин в различных породах требуется такое количество бентонита (кг/м):

песок с галькой – 1,6 л.

Расход полимерных смесей варьируется в пределах 1-3 л на 1 п.м, в зависимости от их состава и особенностей почвы. Хорошо зарекомендовали себя бентониты Bentolux Horizont PAC-HV (Россия), полимеры PAC Universal PACÒ и PHPA Universal PHPAÒ (США).

Компания Техсервис предлагает покупателям установки TS HDD, которые относятся к комплексной технике для строительства. У нас большой опыт продаж установок по всей России.

К составу и свойствам жидкостей, используемых при горизонтально направленном бурении, предъявляются особые требования. Как заявляют специалисты отрасли, составление смеси из бентонита и полимерных добавок для бурения в данном случае больше искусство, чем рутинная процедура, поскольку точные рецептурные стандарты на данный момент отсутствуют. При этом на эффективность бурового раствора напрямую влияет качество и свойства исходного химического сырья.

Компания «Промышленная химия» предлагает к продаже весь основной спектр буровых добавок, применяемых при ГНБ: натуральный бентонит, регуляторы вязкости, текучести и водоотдачи, ингибиторы глин, смазывающие агенты и т.п.

ГНБ: реагенты для буровых растворов, буровые добавки

Основой для промывочных жидкостей, которые во многих случаях приготавливаются «с нуля» под специфические условия прохождения горизонтальных скважин, служит бентонит, чаще всего натриевый, но иногда требуется и кальциевая форма. В нашем ассортименте присутствуют разнообразные модификации этого востребованного сырья.

Среди реагентов для буровых растворов особым спросом пользуются:

  • Загуститель, средство для понижения водоотдачи и улучшения реологических показателей – полианионная целлюлоза; добавка особенно актуальна при работе по песчаным грунтам.
  • Ингибитор глин, диспергатор, смазка – полиакриламид; жизненно необходим при проходке вязких глинистых пород; мы реализуем эту добавку для бурения в наиболее удобной форме – быстрорастворимого PHPA.
  • Средство для увеличения устойчивости скважинного ствола, коррекции реологических свойств – ксантановая камедь.

Так как компания «Промышленная химия» выступает в качестве сертифицированного дилера многих предприятий-производителей, мы гарантируем самые выгодные расценки на химическое сырье, используемое как буровые добавки, а также постоянное наличие продукции для выполнения оптовых заказов любого объема.

Био пластик NAVIPAR BIO – инновационная разработка для производства пищевой упаковки, пленки и пакетов!

В октябре на наш склад поступает гранулированный полилактид (сокращенное название ПЛА гранула), который является основным сырьем для производства нитей для 3Д принтеров и био разлагаемой упаковки.

Комментарии запрещены.

Присоединяйся