Рекультивация нару­шенных земель при освоении газовых месторождений в рай­онах Крайнего Севера, страница 12

Глинисто-полимерные составы

Глинисто-полимерные составы представляют собой смесь вы­сокомолекулярного полимера и высококачественной глины (бентони­та, глауконита или вермикулита) в определенном соотношении.

24

В результате смешения компонентов полимера и глины обра­зуются соединения с новыми физико-химическими свойствами, полезными для применения в различных областях экономики. Так, глинисто-полимерный раствор, приготовленный на основе бенто­нитовой глины и полимера - полиакриламида, широко использует­ся при бурении нефтяных и газовых скважин. Смешение бентони­товой глины и полимера в определенных количествах приводит к образованию составов, способных набухать при замачивании в во­де (объем может увеличиваться до 50 раз), и это свойство сохраня­ется при многократном замачивании и высушивании. Степень на­бухания является главным показателем при определении качества глинопорошка и бурового раствора. Многофункциональность гли­нисто-полимерного бурового раствора состоит в способности обес­печивать закрепление стенок скважин путем образования тонкой глинистой корки, что предотвращает поглощение буровой жидко­сти, предупреждать оседание шлама на забое при прекращении циркуляции, создавать противодавление на высоконапорные гори­зонты, что предотвращает выбросы нефти и газа, а также выносить шлам, очищать забой, обеспечивать смазку инструментов и т.д. Указанные свойства объясняются тем, что глинисто-полимерный раствор является коллоидно-дисперсной системой (подробно рас­смотрена далее).

Кроме использования в технологии бурения скважин газовой и нефтяной промышленности, глинисто-полимерные составы ши­роко применяются в других отраслях [30].

в гидротехническом и ирригационном строительстве - при создании противофильтрационных устройств для предотвращения водопотерь из каналов, водохранилищ и др.;

в промышленно-гражданском строительстве - для гидроизо­ляции подземных частей сооружений, тоннелей, трубопроводов и т.п., создания водонепроницаемых стыковых швов и сооружений, а также водонепроницаемой плоской кровли зданий и т. д.;

в горном деле - для создания воздухо-водонепроницаемых ограждений в подземных выработках и шахтах;

в противопожарной технологии - для создания эффективных пожарогасящих составов и охлаждающих завес (при пожарах на нефтехранилищах, в угольных шахтах, зернохранилищах);

25

в охране природной среды - для создания надежных и долго­вечных экранов в местах захоронений химических, радиоактивных и иных вредных отходов и отверждения жидких разновидностей таких отходов, а также как средство фиксации тяжелых металлов и пестицидов в почвах сельскохозяйственных угодий;

в мелиорации почв - для повышения влагоемкости высоко­проницаемых и скудных почв, создания высокоэффективных теп­личных комплексов, систем гидропоники и т. д.

Для разработки рецептур бентонито-полимерных составов, стимулирующих рекультивационные процессы, интерес представ­ляет анализ применения бентонитовых глин в земледелии.

Бентониты в сельском хозяйстве

Бентонитовые глины известны в сельском хозяйстве как не­традиционное удобрение для повышения плодородия почв, осо­бенно песчаных и песчано-глинистых. Из-за высокого водопогло-щения из таких почв быстро вымываются питательные вещества -гумус, полезные компоненты фосфорных, азотных и калийных удобрений. Чтобы избежать этих негативных явлений в почву вно­сят бентонитовые глины, которые усиливают водопоглощение, уменьшают процессы вымывания удобрений, увеличивают ионо­обменную способность почв. Следует отметить, что сами бентони­товые глины - питательные вещества, в наиболее доступной для усвоения растениями форме увеличивают полезную отдачу (на 10-100 % в зависимости от вида растений) [31].

Внесение бентонитов повышает содержание глинистой фрак­ции почвы и способствует предохранению подпочвенных вод от загрязнения химическими элементами.