Ингибированные глинистые растворы. Сущность процессов ингибирования. Силикатные растворы и гипсовые, страница 4

Гипсовые глинистые растворы. Гипсовые растворы относятся к числу саморегулирующихся ингибнрованных систем. Раствори­мость гипса CaS04-2II₂0, весьма незначительная при нормальных температурах, еще более понижается с увеличением температуры. Гипсовые растворы получили наименование по основному ингиби-рующему реагенту — гипсу, но практически гипс часто заменяют алебастром CaS0₄ • 0,5 Н₂0. Гипс, алебастр и ангидрит отличаются от остальных кальциевых ингибиторов анионами, вводимыми вме­сте с кальцием в глинистый раствор. Анионы SO4²" обладают более высоким коагулирующим действием, чем ОН". Поэтому для за­щиты глинистых частиц от коагуляции при ингибировапии гипсом требуются более эффективные понизители водоотдачи, чем при ингибированни известью. Опыт применения гипсовых растворов по­казал, что более эффективно снижают водоотдачу гипсовых раство­ров химические реагенты, содержащие сульфогруппы и не выпа-

256

дающие в осадок при взаимодействии с кальцием. Такими реаген­тами являются феррохромлигносульфонат, хромлигпосульфонат, конденсированная сульфит-спиртовая барда и сунил.

В  практике США получили  распространение гипсовые ра­створы, обработанные ФХЛС. При первичной химической  обра­ботке для перевода в гипсовые растворы сначала разбавляют гли­нистый  раствор  до  вязкости 5—30 с водой, а затем вводят      Ъ от 0,3 до 1,5—2,0% гипса; 0,8—   "j- f" 1,0%    ФХЛС;     0,01—0,02% NaOH и 0,07—0,1% стеарата алюминия (пеногаситсля). Для снижения   коэффициента тре­ния в этот же глинистый рас-вор добавляют 2—3% дизель­ного топлива или 5—10% неф­ти. В гипсовых глинистых рас-"порах поддерживают низкий Н (8,5—10), причем с увели­чением температуры снижают рН до 8,5—9,0. Гипсовые гли­нистые растворы, единственные из ингибированных кальцием, применяются при высоких тем­пературах (до 200°С). Благо­даря тому что в гипсовых гли­нистых растворах содержится  небольшое  количество свободных катионов кальция,  для поддержания  низкой  водоотдачи можно использовать понизители вязкости, обладающие способностью сни­жать водоотдачу, в частности сунил.

Влияние концентрации супила на параметры гипсовых глинис­тых растворов показано на рис. 77. Как видно на рис. 77, неутяже-ленные гипсовые растворы, обработанные сунилом, имеют низкую водоотдачу, низкую вязкость и предельное статическое напряжение сдвига.

При увеличении концентрации твердой фазы, особенно при утя­желении гипсовых растворов, предельное статическое напряжение сдвига значительно возрастает и обычно превышает СНС извест­ковых глинистых растворов. Из-за высокого предельного статиче­ского напряжения сдвига не применяют высокоутяжеленные гип­совые растворы.

ИЗВЕСТКОВЫЕ РАСТВОРЫ

Известковые растворы применяются для предотвращения чрез­мерного загустевания утяжеленных глинистых растворов при раз-буривании глинистых пород [35].

Процесс обработки обычных глинистых растворов для пере­вода их в известковые называется известкованием. Известкование

17    Заказ !* 427

включает раздельный или совместный ввод извести, каустической соды и реагентов-понизителей вязкости и понизителей водоотдачи, а также выравнивание, т. е. преодоление временного загустевания глинистых растворов, происходящего при известковании. Как сле­дует из названия известковых растворов, основным веществом, оп­ределяющим последующие свойства таких растворов, является га­шеная известь. Обычно для известкования применяют известковое молоко с концентрацией 7—10% СаО.

Рассмотрим основные химические свойства Са(ОН)г, которые оказывают влияние на процессы, происходящие в известковых ра­створах.

1.  Кальций является щелочноземельным металлом, т. е. его окислы придают глинистому раствору щелочную реакцию.