Исследования бентонита

Тестирование буровых бентонитовых растворов.

Проверка характеристик поступающих партий бентонита, является обязательной процедурой любой, уважающей своё имя, торгующей организации. Так как обеспечение стабильного качества бентонита не простая задача, и даже крупные производители, бывали случаи, выдавали продукт с заниженными характеристиками. То фильтрация высокая, то пластическая вязкость или предел текучести не соответствует заявленным характеристикам.

Компания Альбрехта постоянно проводит тестирование бентонитовых растворов в своей лаборатории. В мае 2017 года были проведены существенно более глубокие исследования широкого перечня бентонитов, являющихся популярными на рынке ГНБ. При этом исследования проводились не только в соответствии со стандартом API, когда 3% раствор замешивается на дистиллированной воде. Подобные тесты необходимы для оценки соответствия заявленным производителем характеристикам. Но подобные растворы на практике не применяются.

Во первых, необходимо знать характеристики раствора, замешанного на водопроводной или природной воде из реки, озера или артезианской скважины. Вода, применяемая в бурении, существенно отличается от дистиллированной не только по PH, но и по электропроводности.

Оценка качества воды по PH и электропроводность в нашей лаборатории производится не лакмусовой бумажкой, а электронным прибором, дающим точную и однозначную оценку. Исследования проводились на речной, водопроводной и технической воде с высоким показателем электропроводности. Выявлены бентониты, которые существенно зависят от качества воды, и которые дают стабильные характеристики в разной воде. Важно было подобрать методы исследования буровых растворов, максимально приближенные к реальным процессам, проистекающим в скважине, а это 1,5% и 2% растворы.

Проблема в том, что показатель фильтрации, предел текучести и структурная устойчивость 10 минутного геля, не дают полной и наглядной картины о выносной способности раствора, и его деградации по времени. Поэтому проводились дополнительные тесты на водоотдачу, на легко промакаемых материалах, и тесты по суточному отстою бурового шлама, полученного в результате смешивания раствора с песком, в количестве 50% от веса раствора.

В результате подобных исследований получены данные о марках бентонитов, применение которых увеличивает вероятность аварийных ситуаций. А так же определены минимальные концентрации бентонита и полимеров, позволяющие эффективно решать задачу выноса грунта из скважины. Соответственно, это позволяет определить стоимость одного кубического метра раствора для той или иной задачи.