смол — основа для комбинированных тампонажных составов, со­ держащих минеральные компоненты. В некоторых тампонажных составах используются смеси синтетических смол. Большим не­ достатком растворов из синтетических смол является слабое сродство с глинистой коркой, отложившейся при бурении с промывкой глинистым раствором. Кроме того, смолы довольно плохо смываются с инструмента и оборудования, что также ос­ ложняет их использование. Ряд смол и отвердителей токсичны, что требует особой осторожности при работе с ними.

При использовании растворов е соляной кислотой в качестве отвердителя необходимо иметь в виду, что в карбонатных поро­ дах кислота нейтрализуется и состав может вообще не затверде­ вать.

Нетвердеющие смеси

Нетвердеющие составы на основе синтетических смол полу­ чили название вязкоупругих растворов. Один из составов пред­ ставляет собой водную смесь полиакриламида, водораствори­ мых синтетических смол (гексарезорциновой, ФР-12, ФР-50 и др.) и технического формалина. Содержание полиакриламида в исходном водном растворе составляет 0,5— 1%, водного раство­ ра гексарезорциновой смолы 1—2%-ной концентрации— 10—

15% и водного раствора формалина 40%-й концентрации — 1 - 2 % .

Вязкоупругий раствор готовят следующим образом. В глино­ мешалке в течение 1—2 ч перемешивают водный раствор ПАА, а в отдельной емкости— водный раствор смолы в течение 20— 30 мин. После этого раствор смолы выливают в раствор ПАА и перемешивают 20—30 мин. Затем постепенно при тщательном перемешивании вводят формалин, смесь оставляют в покое на 18—20 ч для завершения реакции. Полученный состав представ­ ляет собой резиноподобный гель плотностью 1 г/см3 с довольно прочной пространственной решеткой из скоагулировавшего по­ лимера (водонаполненная полимерная сетка). Для уменьшения температуры замерзания вязкоупругого состава водный раствор ПАА можно приготовить на водном растворе поваренной соли.

Очень прочная упругая структура образуется при сополимеризации акриламида 16—25% -ной водной концентрации с метиленбисакриламидом 1—4%-ной концентрации. Д ля иницииро­ вания полимеризации применяется окислительно-восстанови­ тельная система, включающая персульфат аммония и гидро­ сульфат натрия (соответственно 0,5 и 0,14%. от массы акрил­ амида). Вязкая масса формируется в течение 3—4 мин и су­ щественно зависит от температуры.

Этот состав не может быть доставлен в зону поглощения в виде однорастворной смеси. Его следует либо получить смеши­ ванием исходных компонентов в зоне поглощения, либо облаго­ раживать введением реагента — замедлителя схватывания, ко­ торый бы отодвигал сроки схватывания на период закачки.

Вязкоупругие составы применяются при борьбе с поглоще­ ниями, а также для повторного тампонирования. С целью по­ вышения эффективности в них можно вводить наполнители.

§ 2. ТАМПОНАЖНЫЕ РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ ЛАТЕКСОВ

Латексные растворы получают при смешивании латекса с водным раствором хлористого кальция примерно в равных объ­ емах. Наиболее распространенная концентрация хлористого кальция 3—5% . Процесс коагуляции сопровождается резким ро­ стом вязкости продукта, поэтому латексные растворы получают, преимущественно в скважине в зоне поглощения.

Д ля регулирования свойств тампонажных растворов на осно­ ве латекса используются различные добавки. Так, прочность тампона из скоагулировавшего латекса повышается при введе­ нии в раствор 10— 15% лигнина, структуру малоконцентриро­ ванным латексам придают добавкой КМЦ (0,5— 1% порошка от массы латекса или до 10% к объему латекса 5—7 %-ного вод­ ного раствора). Д ля повышения закупоривающей способности вводят наполнители, оптимальная добавка которых составляет

§ 3. ТАМПОНАЖНЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ ЛИГНОСУЛЬФОНАТОВ

При обработке лигносульфонатов солями поливалентных ме­ таллов образуется гель со свойствами, характерными для твер­ дого тела. Наиболее распространенные лигносульфонаты в та­ ких смесях — сульфитспиртовая барда (ССБ) и сульфитдрожжевая бражка (С Д Б), коагулянты — бихроматы (натрия, калия, аммония) и другие соли хрома.

Время образования геля зависит от концентрации ССБ и ко­ личества соли хрома. Чем выше концентрация ССБ, тем меньше количество соли хрома необходимо для образования геля. Так, при концентрации ССБ (СДБ) в растворе 40% введение 14%

приводит к образованию ‘геля в течение 3 ч. Прочность геля по­ вышается при введении в состав смеси минеральных наполните­ лей: глины, песка и др.

Смесь готовят в следующем порядке: вода — ССБ — наполни­ тель — коагулянт. После ввода каждого компонента смесь пере­ мешивается в течение 3—5 мин. Бихроматы вводят fe виде вод­ ных растворов в соотношении с водой 1:1,5.

Тампонажные смеси на основе лигносульфонатов применяют­ ся для борьбы с поглощениями промывочной жидкости.

§ 4. БИТУМНЫЕ ТАМПОНАЖНЫЕ СМЕСИ

Битумные смеси представляют собой расплавленный битум с различного рода добавками и наполнителями. Введение напол­ нителей (песок, глина, цемент) в битум уменьшает растекаемость смеси по поглощающим каналам, сокращает ее расход, улучшает разбуриваемость битумной пробки.

Процент добавки наполнителя в битумную смесь подбирает­ ся в зависимости от величины каналов поглощения. Так, при на­ личии в зоне поглощения крупных трещин и каверн следует вводить до 50% наполнителей. Увеличение добавок свыше 50% может привести к тому, что смесь не выдавится из тампонаж­ ного снаряда, поэтому превышать эту цифру не следует*

Глину и цемент вводят с эмульгаторами и пластификатора­ ми. Тогда массу наполнителей можно увеличить до 100% от массы битума. В качестве эмульгатора рекомендуется приме­ нять кальцинированную или каустическую соду, пластификато­ ром является соляровое масло или керосин. Масса эмульгатора должна составлять 2%, а пластификатора — 5% от массы би­ тума.

Битумы и битумные смеси в условиях, когда имеется исход­ ное сырье и отработана технология их использования, могут быть весьма эффективным тампонажным материалом. Однако необходимость дополнительного оборудования для разогрева би­

тумных составов, дополнительная операция разогрева, более сложная организация работ, пожароопасность ухудшают усло­ вия труда буровиков. Все эти факторы ограничивают примене­ ние битумных составов.

Основные недостатки тампонажных смесей из органических

должны храниться в специальной таре, требуют тщательного перемешивания и осторожного обращения. Эти недостатки уменьшают, комбинируя органические и неорганические компо­ ненты.

§ 6. КОМБИНИРОВАННЫЕ ТАМПОНАЖНЫЕ СМЕСИ (РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНО-ОРГАНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ)

Полимерцементные смеси

Полимерцементные смеси обладают хорошей изолирующей способностью, повышенной коррозийной стойкостью, устойчи­ востью к разбавлению подземными водами.

Полиакриламидцементные растворы (пасты) применяются наиболее широко. Их получают смешиванием цементного рас­ твора, приготовленного на водном растворе полиакриламида, с цементной суспензией, для которой используют водный раствор хлористого кальция.

Состав смеси сухого цемента в массовых частях: тампонаж­ ный цемент— 100; полиакриламид — 0,14— 0,2; СаС12 — 2,5—5; вода — 60. Полиакриламид используется в виде водного раство­ ра 3%-ной концентрации, применяют и гипан примерно в такой же концентрации. Полиакриламидцементная паста очень быст­ ро загустевает, а затем твердеет с образованием прочного водо­ непроницаемого камня. Она используется для изоляции зон по­ глощения в закарстованных породах. Свойства пасты и камня регулируют составом исходного цементного раствора. Для пре­ дупреждения преждевременного схватывания состава в буриль­ ных трубах раствор полимера впрыскивают в цементный рас­ твор в процессе закачки.

Метасоцементные пасты представляют собой смесь водного раствора метаса 10— 15%-ной концентрации с цементной сус­ пензией (В/Ц=0,4-*-0,5), приготовленной на водном растворе хлористого кальция с содержанием последнего 5—6%. Так как метас растворяется только в водно-щелочном растворе, состав содержит кальцинированную соду в количестве 0,3—0,5 масс. ч. метаса. Примерное соотношение компонентов следующее (в %

5— 18, вода — 40—50.

Порядок приготовления метасоцементной пасты следующий: сначала в воде (5% от требуемого объема) растворяют соду, а затем метас в расчетных количествах. Растворение метаса за ­ нимает не менее 3—4 ч. После приготовления раствора метаса на остальном количестве воды с добавкой хлористого кальция во второй емкости готовят цементный раствор. Оба раствора одновременно закачивают в скважину через смесительное уст­ ройство.

Прочность цементного камня с добавкой метаса выше проч­ ности камня из чистого цементного раствора. Для придания це­ ментным растворам повышенной текучести добавляют синтети­ ческие смолы. Так, добавки до 5— 10% резорцино-формальде- гидной смолы ФР-50, обладающей в цементном растворе плас­ тифицирующими свойствами, приводят к значительному сниже­ нию потери напора при тампонировании (до 30% ). Сроки схва­ тывания такого полимерцементного состава уменьшаются при введении 0,25—0,5% кальцинированной соды.

Полимерцементные смеси могут иметь и более сложный со­ став и содержать комбинацию смол. Здесь каждый компонент придает смеси или тампонажному камню новое качество или усиливает нужные свойства.

Цементно-латексные растворы представляют собой смесь це­ мента, воды, латекса, антивспенивателя, а также солей (чаще NaCl), которыми регулируют реологические свойства смесей. Добавки латекса составляют 1—2%, соли 2—3% . Латекс можно впрыскивать в процессе закачки цементного раствора, затворен­ ного на водном растворе хлористого кальция. Такой состав, ис­ пользуется при изоляции поглощающих горизонтов.

Все полимерцементные растворы могут содержать наполни­ тели, в качестве которых чаще применяется песок, реже глина, при добавке глины получают смеси пониженной плотности. По­ лимерцементные смеси используют главным образом для борь­ бы с поглощениями и установки мостов в скважинах.

Отверждаемые глинистые растворы (О ГР)

ОГР получают введением в глинистый раствор сланцевых фенолформальдегидных смол ТСД-9 или ТС-10 с отвердителями. В качестве отвердителей применяются водные растворы формальдегида (формалин), параформ, минеральные кислоты. В процессе смешивания состава в среде глинистого раствора при реакции поликонденсации формируется полимерная пространст­ венная сетка, в которой глинистый раствор играет роль напол­ нителя. После отверждения состав дает довольно прочный ка­ мень.

Смола вводится в количестве 25—30% от объема раствора, формалин — до 50% от объема смолы. Соотношение компонен­ тов в растворе следующее: смола— 20—30%, формалин—ДО— 20%, глинистый раствор — 50—70%. В начальный период после

приготовления смесь имеет вязкость, несущественно отличаю­ щуюся от вязкости исходного глинистого раствора. После сме­ шения исходных компонентов консистенция ОГР в течение оп­ ределенного времени (индукционный период) не меняется, а за ­ тем в отличие от цементных растворов быстро' и равномерно возрастает, и жидкость переходит в твердое состояние.

Рекомендуемая плотность исходного глинистого раствора 1,18— 1,2 г/см3, статическое напряжение сдвига 4—6 Па. С уве­ личением плотности раствора прочность тампонажного камня возрастает. Отделение фильтрата превышает водоотдачу исход­ ного раствора на 30—60%, однако фильтрат поликонденсируется в твердую пластмассу. Скорость реакции поликонденсации зависит от соотношения компонентов и температуры, но в боль­ шей мере от содержания глинистой составляющей и температу­ ры. Имеет значение и показатель pH среды.

В связи с большими колебаниями качества исходных компо­ нентов время загустевания может изменяться в больших преде­ лах при одном и том же составе. Поэтому конкретно оценивать свойства состава (или состава по заданным свойствам) нужно непосредственно перед применением ОГР.

Отверждаемые глинистые растворы применяются при ликви­ дационном тампонировании и борьбе с поглощениями. Надо от­ метить следующие преимущества ОГР: 1) высокую коррозион­ ную стойкость к термосолевой агрессии и водогазопроницаемость при сравнительно высокой механической прочности там­ понажного камня; 2) способность обеспечивать монолитную связь тампонажного камня со стенками скважины при наличии на стенках даже рыхлых фильтрационных корок; 3) низкую плотность, что облегчает технологию работ и уменьшает расход смеси при тампонировании. Недостатком является токсичность фенолов и отвердителей и значительная усадка (до 7%) в рас­ творах солей поливалентных металлов.

Разновидность отверждаемых глинистых растворов (паст) — растворы на основе лигносульфонатов и бихромата натрия (хромпика). Продукт твердения таких растворов представляет собой массу, подобную твердой резине с прочностью на сжатие от 0,4 до 0,8 МПа. Содержание компонентов в таком растворе колеблется в пределах (в объемных частях): глинистый раствор плотностью 1,7— 1,8 г/см3 — 40—50; 30%-ный раствор хромпика плотностью 1,25 г/см3 — 20—30; ССБ плотностью 1,25 г/см3 — 25—30. Плотность тампонажного раствора 1,5— 1,6 г/см3, растекаемость по конусу АзНИИ 25 см и более, сроки схватывания от 20 ч 50 мин до 6 ч.

Порядок приготовления паст следующий: глинистый раствор смешивают с ССБ, а затем в полученную смесь добавляют водный раствор хромпика. После ввода бихромата натрия смесь должна быть закачана не позднее чем через 30 мин, так как образующийся гель загустевает до состояния непрокачиваемости. Эти составы применяются при борьбе с поглощениями.

Латекс-глинистые тампонажные растворы

Латекс-глинистые растворы можно использовать с предвари­ тельной коагуляцией латекса и без нее, что обусловливается ис­ ходным составом смесей. В первом случае применяют глинистые растворы на основе кальциевых глин без обработки последних химическими реагентами (типа Ыа2СОз), можно применять и натриевые глины, но с обработкой цементом (4—5 кг/м3 латек­ са) или хлористым кальцием (0,5 кг на 1 м3 глинистого раство­ ра). Соотношение глинистого раствора и латекса от 0,8:1 до 1,5: 1. Такой состав имеет плотность 1,22— 1,25 г/см3, растекаемость 6—8 см.

Эти растворы рекомендуются для борьбы с поглощениями в кавернозных породах при наличии перетоков в скважине.

Составы, использующиеся без предварительной коагуляции, представляют собой глинистые растворы на основе натриевых или кальциевых глин, обработанных Ыа2СОз, смешанные с ла­ тексом в соотношении 1:1 . Они коагулируют при контакте с пластовыми водами или водным раствором хлористого кальция, применяются для борьбы с поглощениями при отсутствии пере­ токов подземных вод.

Латекс и глинистый раствор закачиваются одновременно че­ рез смеситель (тройник) двумя насосами. После закачки ла- текс-глинистого раствора для его закрепления в скважину на­ гнетается цементный или глиноцементный раствор с ускорите­ лями схватывания.

§ 6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ТАМПОНАЖНЫХ СМЕСЕЙ

Просеивать цемент и другие сыпучие материалы необходимо на специально оборудованной площадке. При этом возможны операции, связанные с перетаскиванием тяжелых грузов, что влечет необходимость соблюдения соответствующих правил безопасности. Следует предохранять глаза, слизистую оболочку рта и носа от раздражения пылью, для чего необходимо ис­ пользовать защитные очки, специальные респираторы или мар­ левые повязки. По окончании работ следует очистить полы от рассыпавшихся материалов.

Места хранения упакованных в тканевую тару тампонажных материалов, а также кузова транспортных средств не должны иметь острых выступов, которые могли бы повредить упаковку.

Перед началом работы по приготовлению тампонажной сме­ си надо подготовить рабочее место: убрать -все лишние предме­ ты, проверить исправность необходимого инструмента и приспо­ соблений и расположить их в должном порядке. Приступая к работе, следует внимательно ознакомиться с порядком ее про­ ведения, с техническими условиями, особенностями той или иной

операции и проверить обеспеченность необходимыми приспо­ соблениями и инструментом.

В случае срочного ремонта механизмов для приготовления тампонажных смесей все трансмиссии, муфты сцепления, а так­ же коробки скоростей следует выключить. Пускать механизм в ход можно только после извещения об окончании ремонта со стороны ведущего ремонт.

При работе с кислотами и щелочами необходимо иметь ней­ трализующие растворы.

Работы по приготовлению смесей, содержащих полимеры, следует организовать таким образом, чтобы избежать прямого попадания компонентов на обнаженные участки кожи, а также вдыхания их паров. Так, свободный резорцин, формальдегид неотвержденных смол могут проникнуть в организм человека и вызвать отравление, поэтому готовить такие смеси нужно вне бурового здания на открытом воздухе. Ж идкие компоненты во избежание случайного разбрызгивания надо загружать мерными устройствами.

Все работы со смолами и формалином следует проводить только бригадой в составе не менее двух чаловек. При попада­ нии формалина или смолы на кожу пораженное место надо очистить ватным тампоном и немедленно обмыть 5%-ным рас­ твором нашатырного спирта и водой с мылом. После мытья пораженное место следует осушить полотенцем одноразового пользования, а затем смазать мягкой жидной мазью на основе ланолина, вазелина или касторового масла. Пролитый в поме­ щении формалин нейтрализуется аммиачной водой. Намокшее место необходимо вытереть досуха, а помещение проветрить.

При работе с большими количествами смолы и формалина, когда происходит интенсивное выделение паров, обязательно применение фильтрующего противогаза марки «А».

Запрещается хранение и прием пищи, а также курение в рабочих помещениях при использовании синтетических смол, формалина, битума.

Глава XIV

ПРИРОДООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОМЫВОЧНЫХ Ж ИДКОСТЕЙ И ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ

Особую опасность представляют собой отходы производства. Не случайно поэтому охрана окружающей среды стала одной из важнейших экономических и социальных задач, находящихся под пристальным вниманием нашей партии и правительства.

Бурение скважин связано с применением больших объемов материалов различной степени токсичности. Буровой раствор и тампонажные смеси, почти все их компоненты, и в первую оче­ редь химические реагенты, выбуренная порода в виде шлама за ­ грязняют окружающую среду, наносят порой невосполнимый ущерб природе. Из практики бурения известно, что почва, под­ верженная воздействию бурового раствора, лишается расти­ тельности на долгие годы. Ряд компонентов растворов, таких, как хроматы и хромсодержащие (например, хромлигносульфонаты) реагенты, поверхностно-активные вещества, оказывают прямое отравляющее воздействие на живые организмы.

В связи с использованием в промывочных жидкостях и там­ понажных растворах токсичных реагентов и компонентов, за ­ грязняющих окружающую среду, требуется соблюдать и вы­ полнять целый комплекс природоохранных мероприятий, умень­ шающих или полностью исключающих отрицательное воздейст­ вие указанных факторов. Здесь следует иметь в виду, что вред­ ными для окружающей среды могут оказаться и продукты твер­ дения тампонажных смесей. Однако их отрицательное воздей­ ствие будет сказываться при разрушении камня, выщелачива­ нии компонентов. Скорость этих процессов в целом невелика и в ряде случаев будет сопоставима со способностью среды к са ­ моочищению.

§ 1. ПРИРОДООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Основные компоненты промывочных жидкостей, загрязняю­ щие окружающую среду; 1) активная твердая фаза, особенно глинистая; 2) шлам выбуренных пород; 3) большинство ве­ ществ, используемых для регулирования свойств промывочных жидкостей. Д аж е вода после многократной циркуляции не без­ вредна. Она насыщается коллоидной фракцией выбуренных по­ род, частицами смазки, окислами железа, сточными водами са­ нитарно-гигиенической уборки помещения буровой.

В комплекс природоохранных мероприятий при использова­ нии промывочных жидкостей входят предупредительные меро­ приятия и мероприятия, связанные с рекультивацией земель после окончания бурения скважины. Предупредительные меро­ приятия сводятся к организации работ, которые бы исключали потери вредных компонентов, уменьшали потребность в промы­ вочных жидкостях и их компонентах, загрязняющих окружаю­ щую среду. К ним относятся следующие.

1.Соответствующая организация транспортировки реагентов

иготовых промывочных жидкостей. Такие несложные меры, как затаривание рассыпных реагентов, максимальное сохранение за­ водской упаковки, герметизация емкостей, применяемых при перевозке реагентов и промывочных жидкостей, весьма эффек­ тивны и не требуют значительных затрат.

2.Надлежащее хранение промывочных жидкостей и всех их компонентов. Применение контейнеров, сооружение специаль­ ных помещений и навесов для хранения материалов, предупреж­ дение утечек промывочных жидкостей из желобной системы, предупреждение попадания и перетока дождевых вод через желобную систему — вот далеко не полный перечень мер, кото­ рые улучшают хранение промывочных жидкостей.

3.Своевременная химическая обработка промывочных жид­ костей и их очистка позволяют дольше сохранять требуемое ка­ чество промывочных жидкостей, реже заменять их или вообще отказаться от замены.

4.Организация широкого повторного использования промы­ вочных жидкостей после окончания бурения скважины или ка­ кого-то ее интервала путем транспортировки их на другие сква­ жины или в специальные емкости-накопители. Особенно эффек­ тивна эта мера при разбуривании в сложных геологических ус­ ловиях, где применяются различные промывочные жидкости.

5.Хранение непригодных промывочных жидкостей и их ути­ лизация. Непригодные (отработавшие) промывочные жидкости целесообразно складировать в бункерах-накопителях с последую­ щей утилизацией или обезвоживанием. Часть такой промывоч­ ной жидкости может служить основой при приготовлении све­ жего промывочного агента или активной частью твердеющего тампонажного раствора.

6.Регенерация промывочных жидкостей. Восстановление

свойств промывочных жидкостей, потерявших восприимчивость к химической обработке, принятой в районе работ, может быть достигнуто применением нетрадиционных для данного место­

8.Использование промывочной жидкости как жидкой основы тампонажного раствора при ликвидации скважины.

9.Выбор и применение нетоксичных или малотоксичных про­ мывочных жидкостей и материалов для регулирования их свойств. Возможность реализации этого пункта обусловлена

комплексом факторов, из которых основные — геологические условия района работ, наличие соответствующих компонентов, степень разработки технологии обезвреживания применяемых токсичных веществ, подлежащих замене.

10. Предупреждение поглощения промывочной жидкости, а при возникновении — быстрая и надежная его ликвидация. Это важно с точки зрения не только предупреждения загрязнения водоносных зон, которые могут использоваться для питьевого и хозяйственного водоснабжения, но и сокращения потерь при транспортировке.

Некоторые из перечисленных мер требуют дополнительных затрат времени и средств и скажутся постепенно, другие сразу

дают эффект, причем не только природоохранный, но и эконо­ мический сегодняшнего дня. Однако все они должны выполнять­ ся неукоснительно.

Обязательным условием успешной рекультивации земли пос­ ле завершения бурения скважины является ликвидация желобной системы с предварительным, сбором шлама, удалением из отстойников и приемных емкостей промывочной жидкости или ее обезвреживанием. В противном случае при засыпке прием­ ных емкостей промывочная жидкость будет вытеснена на по­ верхность и загрязнит плодородный слой земли.

Специфика разведочного бурения исключает пока возмож­ ность реализации безотходного цикла работ. Д аж е при много­ кратном использовании промывочных жидкостей будут отходы, подлежащие ликвидации. Это и шлам выбуренных пород, и жидкость, оставшаяся после завершения разведки месторожде­ ния, и вновь разрабатываемые растворы, и т. д. Поэтому ликви­ дация промывочной жидкости при существующей технологии бурения скважин всегда будет одним из важнейших природоох­ ранных мероприятий при разведке месторождения.

Сложность ликвидации промывочной жидкости зависит от ее вида и состава. Наиболее трудно обезвреживаются дисперс­ ные системы, в которых требуется реализовывать весь комплекс очистки: механическую, физико-химическую и биологическую. Относительно небольшие объемы промывочных жидкостей, под­ лежащих очистке, большие расстояния между скважинами, большой набор используемых реагентов пока не позволяют по­ ставить очистку промывочных жидкостей на промышленную ос­ нову с максимальным использованием механизации. Сложней­ шую операцию представляет собой отделение дисперсной фазы, особенно глинистой, и ее обезвоживание.

Серийно выпускаемых для этих целей механизмов пока нет, и очистку (обезвоживание) промывочных жидкостей выполняют одним из следующих способов:

коагуляцией и осаждением глинистой составляющей промы­ вочных жидкостей с последующим вывозом осветленной жидкой фазы и ее очисткой; коагулируют раствор либо введением сер­ ной кислоты до pH = 5,7, либо физико-химической обработкой флокулянтами и коагулянтами (известью, солями железа, поли­ акриламидом— в последовательном порядке, т. е. в три этапа);

нейтрализацией вредных компонентов; комплексом мероприятий, включающих осветление и обез­

вреживание раствора, например обработка алюминиевым суль­ фатом и полиакриламидом с последующей аэрацией раствора.

Проще выполнять все эти работы в специальных отстойни­ ках-накопителях, исключающих утечки промывочной жидкости. В таких отстойниках после осаждения твердой фазы можно ис­ пользовать бактериальную обработку (используют специальные бактерии, перерабатывающие вещества, которые поглощают

кислород, растворенный в воде). Бактериальная очистка эффек­ тивна для растворов, обработанных полимерами.

Д ля предотвращения вытеснения глинистого раствора при ликвидации желобной системы отстойники и приемные емкости можно засыпать сначала легкими отходами промышленности, поглощающими воду: деревянной стружкой, опилками и стебля­ ми подсолнечника и др. Такой путь рекомендуется при отсутст­ вии в растворе вредных веществ.

Большую сложность представляет ликвидация активной твердой фазы раствора и шлама, содержащей вредные для ок­ ружающей среды компоненты. Так, осажденную твердую фазу глинистых растворов можно отверждать путем смешивания с гидроокисью кальция и использовать в качестве строительного материала. Возможно и отверждение глинистой составляющей и растворов полимерами. Такой состав также можно использовать как строительный материал. Так как разрушение отверждаемо­ го раствора происходит медленно, засыпка приемных емкостей не принесет ущерба йочве.

Безвредный шлам засыпают в отстойниках и приемных ем­

При вскрытии скважиной глубокозалегающего высокопрони­ цаемого поглощающего горизонта, расположенного в почве по­ лезного ископаемого, промывочную жидкость можно закачать в такой пласт.

Все работы, связанные с уничтожением вредных промывоч­ ных жидкостей, должны согласовываться с санитарной службой

врайоне работ.

§2. ПРИРОДООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ

Загрязнение окружающей среды при использовании тампо­ нажных растворов происходит при потерях составляющих ком­ понентов на поверхности и при попадании их в проницаемые горизонты в результате несхватывания раствора или выщелачи­ вания тампонажного камня. Устраняется это комплексом пре­ дупредительных мероприятий и в меньшей степени мерами, свя­ занными с ликвидацией излишних объемов заготовленных там­ понажных составов.

В комплекс предупредительных мероприятий, уменьшающих загрязнение поверхности земли, входят:

надлежащая организация транспортировки исходных компо­ нентов, особенно реагентов, синтетических смол, отвердителей; надлежащая организация хранения всех компонентов тампо­

нажных составов.

Осуществляются эти меры такими же путями, как при ис­ пользовании промывочных жидкостей: выбор и применение без­ вредных тампонажных составов; организация приготовления и использования тампонажных составов, которая бы исключала потери компонентов; организация сбора, вывоза и хранения сточных вод — продуктов промывки бурового инструмента и оборудования после использования тампонажных составов.

Предупредить загрязнение проницаемых горизонтов можно главным образом использованием безвредных тампонажных со­ ставов и уменьшением их расхода. Неиспользованные тампонаж­ ные растворы необходимо тщательно собирать и закапывать. Тампонажный раствор, выходящий из затрубного пространства обсадных колонн, должен быть обязательно собран, отвержден и также закопан или утилизирован.

Требуемые объемы тампонажных растворов необходимо рас­ считывать тщательно с использованием обоснованных исходных данных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Головко В. Н. Оборудование для приготовления и очистки промывоч­ ных жидкостей. М., Недра, 1978.

2.Данюшееский В. С., Толстых И. Ф., Милыитейн В. М. Справочное ру-

ководство по* тампонажным материалам. М., Недра, 1973.

3.Иеачее Л. М. Промывочные жидкости в разведочном бурении. М., Недра, 1975.

4.Иеачее Л. М. Борьба с поглощениями промывочной жидкости при бу­

рении геологоразведочных скважин. М., Недра, 1982.

5.Исследование глин и новые рецептуры глинистых растворов/В. Д. Городнов, В. Н. Тесленко, И. М. Тимохин и др. М., Недра, 1975.

6.Кистер Э. Г. Химическая обработка буровых растворов. М, Недра,

1972.

7.Конесев Г. В.7Маелютое М. Р. Спивак А. И. Противоизносные и сма­ зочные свойства буровых растворов. М., Недра, 1980.

8.Круглицкий Н. Н. Основы физико-химической механики. Киев, Высшая школа, 1975.

9.Михеев В. Л. Технологические свойства буровых растворов. М, Недра,

1979.

10.Рахимов А. К., Ольгин А. £., Номикосов Ю. П. Новая технология приготовления диспергированных буровых растворов. Ташкент, ФАН, 1982.

11.Резниченко И. Н. Приготовление, обработка и очистка буровых растворов. М., Недра, 1982.

12.Рязанов Я. А. Справочник по буровым растворам. М, Недра, 1979.

13.Яковлев А. М. Глинистые растворы и способы их приготовления при

бурении геологоразведочных скважин. Техника и технология геологоразведоч­ ных работ; организация производства. Обзор. М., ВИЭМС, 1980.

ОГЛАВЛЕНИЕ

УЧЕБНИК

Леонтий Михайлович Ивачев

ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ И ТАМПОНАЖНЫЕ СМЕСИ

Редактор издательства Л. Ф, Маклакова ^Художественный редактор В. В. Шутько Технический редактор Е. Л. Закашанская Корректор И. Н. Таранева

ИБ Ко 5305

Сдано в набор 25.08.86. Подписано в печать 25.11.86. Т-23367. Формат 60X90Vie. Бумага типографская № 2. Гарнитура Литературная. Печать высокая. Уел. печ. л. 15,5. Уел. кр.-отт. 15,5. Уч.-нзд. л. 16,44. Тираж 5900 экз. Заказ 479/9112—4. Цена 85 коп.

Ордена «Знак Почета» издательство «Недра», 125047, Москва, Площадь Белорусского вокзала, дом 3.

.Московская типография № 11 Союзполиграфщюма при Государственном комитете СССР

ло делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 113105, Москва, Нагатинская ул., д. 1.