§ 11. Приготовление промывочной жидкости на водной основе

Глинистые растворы готовят как из порошкообразных материалов, получаемых путем сушки специально подобранных сортов глин хорошего качества и последующего размола, так и из комовых глиц, добываемых в местных карьерах. Для приготовления растворов из комовых глин применяют механические и гидромониторные мешалки, фрезерно-струйные мельницы, а из глинопорошков — также гидравлические мешалки эжекторного типа.

В отечественных буровых предприятиях распространены гидро­мониторные мешалки нескольких конструкций (Папировского, УПР-Р-2 Резниченко, ГВТФ-1 и ГСТ). Гидромониторный смеситель ГСТ (рис. 104) состоит из резервуара 2 емкостью 14 м³, загрузочного трапа 1 и гидромониторов 6. Резервуар 2 разделен перегородкой на два сообщающихся между собой отсека А и Б. В отсек А встроены шесть гидромониторов 6, направленных под углом к оси резервуара. Диспергирование комков глины (и утяжелителя) осуществляется за счет энергии струй жидкости, вытекающих с большой скоростью из гидромониторов, а также под воздействием интенсивного потока, который возникает в отсеке А при работе наклоненных к оси резер­вуара гидроциклонов.

Суспензия, образовавшаяся в отсеке А, перетекает в отсек Б, который перегородками разделен на четыре полости. Когда суспен­зия проходит между перегородками, из нее осаждаются комочки глины (или утяжелителя). Эти комочки под воздействием струй трех гидромониторов, смонтированных в отсеке Б, вновь возвращаются в отсек А. Освобожденная от комочков суспензия направляется в барабанный фильтр 3, а оттуда через сливную трубу в приемную емкость буровых насосов или в запасную емкость.

Для приготовления промывочного раствора гидромониторный смеситель системой трубопроводов соединяют с буровым (или спе­циально для этой цели установленным поршневым) насосом, который подает в гидромониторы воду (или жидкий раствор). Если комовая глина недостаточно высокого качества, для получения хорошего раствора суспензию, поступающую из отсека Б в приемную емкость, насосом вновь подают в гидромониторы, чем достигается лучшее диспергирование глинистых частиц. Чтобы насадки гидромониторов не засорились комочками материала, перед ними установлены фильтры.

По окончании работы смесителя резервуар очищают от осадка при помощи двухшарнирного гидравлического перемешивающего устройства 5. Образующаяся при очистке пульпа удаляется через люк 4.

Гидромониторные смесители имеют высокую производительность и позволяют легко механизировать загрузку сырья. Так, произ­водительность смесителя ГСТ достигает 40 м³/ч, тогда как произво­дительность механической двухвальной глиномешалки — 4 м³/ч. Исходное сырье для приготовления раствора подается в отсек А самосвалом или бульдозером по загрузочному трапу 1.

Для приготовления растворов из порошкообразных глин широко используют гидравлические мешалки ГДМ-1 (рис. 105). Такая ме­шалка состоит из воронки 1 для загрузки порошка, камеры смеше­ния 4 с соплом 5, емкости 2 и сварной рамы 3, на которой смонтиро­ваны все элементы. К камере смешения насосом через сопло подается вода (или глинистый раствор, плотность которого требуется увели­чить) под давлением 2—3 МПа. Так как скорость струи на выходе из сопла высокая, то в камере смешения образуется вакуум, в ре­зультате чего из воронки засасывается порошок глины (или утяже­лителя). Порошок смешивается с жидкостью, а образующаяся пульпа поступает в емкость 2. При входе в емкость поток пульпы ударяется в специальный башмак; при этом происходит дополнительное дис­пергирование твердых частиц.

По мере подъема суспензии вверх по емкости скорость ее движе­ния уменьшается, крупные нераспустившиеся комочки выпадают на дно, а готовая суспензия сливается в циркуляционную систему буровой через выходную трубу в верхней части емкости. Осадок периодически удаляют через нижнюю сливную трубу.

Глинистый раствор можно готовить непосредственно на буровой либо централизованно на глинозаводе, обслуживающем участок или район. Раствор, приготовленный на заводе, транспортируют либо по специально проложенным к буровым трубопроводам, либо в автоцистернах.

При разбуривании глинистых толщ раствор часто образуется непосредственно в скважине. В таких случаях целесообразно рас­твор, выходящий из скважины, пропускать через фрезерно-струй- ную мельницу для диспергирования еще не успевших распуститься частиц, а затем избыточный объем раствора сливать в запасные емкости, установленные на буровой. Этот раствор в дальнейшем используют при разбуривании неглинистых пород.

Точно также рекомендуется пропускать через фрезерно-струй- ную мельницу выходящую из скважины естественую водную суспен­зию неглинистых пород, если ее предполагается использовать после соответствующей химической обработки в качестве промывочной жидкости.