Сразу стоит отметить, что вода может быть пресная (<100 ppm) и минерализованная (100< ppm).
И в обоих случаях можно применять такую воду для приготовления бурового раствора.
Рассмотрим и отметим важные задачи по водоподготовке, для буровых растворов на водной основе, с повышением уровня pH (рекомендуемый показатель pH 8,5–10 ед.):
а) повышение качества реологических свойств бурового раствора (вязкость, транспортировка шлама);
б) предотвращение преждевременной коррозии оборудования;
в) многие компоненты бурового раствора более эффективны при уровне pH 8,5>
Так же стоит отметить, что большинство полимеров (особенно анионные) работают эффективно в щелочной среде.
Для повышения или изменения контроля уровня pH, выступает кальцинированная сода (Na₂CO₃):
а) Не вызывает коагуляции бентонита, а наоборот, способствует его гидратации, связывая ионы кальция в жесткой воде, смягчая воду и создает идеальные условия для распускания бентонита.
б) Правильное дозирование кальцинированной соды, с последующим контролем pH, плавно поднимает pH до целевых значений.
**Использование же каустической соды (натрий едкий, NaOH) приводит к коагуляции бентонита и резкому падению реологических свойств. Бентонит "сворачивается", не успевая гидратироваться.
Минерализованная вода.
Минерализация — это общая концентрация растворенных солей (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻, SO₄²⁻ и др.) в воде.
Пресная вода < 100 ppm.
Идеальные условия при которых, бентонит затворяется максимально эффективно, обеспечивая более высокий показатель вязкости.
Слабая минерализация 100 – 200 ppm.
Негативное влияние:
а) Частичное подавление распускания бентонита.
б) Вязкость проявляется медленнее.
в) Время распускания бентонита может быть дольше.
Как исправить ситуацию:
а) Необходимость применения кальцинированной соды для связывания ионов.
б) Возможно увеличение дозировки бентонита на 10-20%.
в) Увеличение времени смешивания бентонита в воде
Средняя минерализация 200 – 400 ppm.
Негативное влияние:
а) Сильное подавление распускания бентонита.
б) Бентонит плохо распускается.
в) Раствор имеет низкую вязкость и нестабилен.
г) Увеличение времени смешивания бентонита в воде.
Как исправить ситуацию:
а) Предварительная подготовка воды.
б) Применение полимеров.
в) Увеличение времени смешивания бентонита и полимеров.
Высокая минерализация (рассолы), свыше 400 ppm.
Негативное влияние:
а) Бентонит практически не распускается. Его использование в чистом виде неэффективно и экономически нецелесообразно.
Как исправить ситуацию:
а) Использование специальных солеустойчивых бентонитов.
б) Применение полимерных агентов (использование полиакрилатов и биополимеров). Отлично подходят для работы в минерализованной среде.
в) Увеличение времени смешивания бентонита и полимерных агентов.
Рекомендуемая последовательность добавок при подготовке воды для бурового раствора на водной основе:
1) Набрать воду в ёмкость.
2) Произвести замер уровня pH и уровня минерализации, с помощью TDS-meter и использования лакмусовых полоски с индикацией.
3) Добавление кальцинированной соды в воду (в количестве примерном: от 1 до 2,5 кг на 1 куб.м воды).
4) Произвести замер уровня pH, диапазон должен составлять от 8,5 до 10 pH по шкале индикации или показания прибора.
5) Добавить бентонит и дать ему полностью распуститься (данный процесс называется гидратацией).
Общие рекомендации по водоподготовке воды.
Всегда измеряйте pH и минерализацию воды перед началом работ. Это определяет всю дальнейшую стратегию приготовления бурового раствора на водной основе.
Используйте кальцинированную соду в системах с бентонитом для сохранения реологических свойств бурового раствора на водной основе.
Присоединяйтесь к группе в ТГ t.me/permgnb, там будет много полезной информации