Применение чгпаа в качестве наполнителя бентонита, селективного и общего флоккулянта

В зависимости от молекулярного веса и пропорции между мономерами акриламидом и акрилатом, в буровых растворах на водной основе ЧГПАА может выполнять ряд функций.

GELEX®. Это ЧГПАА, используемый в качестве наполнителя бентонита. В благоприятных условиях с помощью ЧГПАА в небольшой концентрации можно увеличить вязкость бентонита. Если общее содержание твердой фазы менее 4% об., а общая концентрация бентонита не превышает 20 фунтов/баррель, ЧГПАА может присоединяться к положительным зарядам на поверхности частиц бентонита. Из-за того, что частицы бентонита соединяются с частью полимера, а оставшаяся часть свободна для гидратации и/или присоединения к другим частицам бентонита, увеличивается общая вязкость системы. Фактически, полимер ЧГПАА гидратируется, разворачивается и находится во взвеси с коллоидными частицами бентонита. Чтобы с помощью ЧГПАА получить хороший выход бентонита, необходимо обеспечить не только нужную концентрацию бентонита и содержание твердой фазы, но и соблюсти некоторые другие условия. Во-первых, раствор должен быть приготовлен на основе пресной воды и иметь относительно невысокое содержание свободного кальция (< 200 mg/l), что необходимо для качественной гидратации бентонита. Во-вторых, концентрация полимера должна находиться в пределах 0,05 – 0,1 фунта/баррель. В-третьих, в системе не должно быть диспергаторов и иных добавок, адсорбируемых на поверхности частиц бентонита. Наполнение бентонита – весьма тонкий процесс; он протекает только к недиспергированных растворах с низким содержанием твердой фазы. Добавление даже самого незначительного количества ЧГПАА вызывает немедленный рост вязкости. По мере увеличения концентрации ЧГПАА вязкость достигает своего максимума, и при дальнейшем добавлении полимера она нормализуется. Полимер имеет очень узкий диапазон концентрации. Если концентрация слишком мала, раствор превращается в гель с невысоким содержанием бентонита. При слишком высокой концентрации вязкость раствора чрезвычайно мала. Степень наполнения бентонита зависит от следующих факторов:

· Удельный вес раствора.

· Размер частиц и степень их гидратации.

· Содержание соли и жесткость воды.

· Концентрация полимера ЧГПАА.

FLOXIT™. ЧГПАА может применяться в качестве флоккулянта. Флоккуляция – это процесс объединения отдельных частиц в большие и слабо связанные агрегации при помощи полимера-флоккулянта. Масса связанных между собой частиц возрастает настолько, что агломерация соединенных частиц выпадает из раствора. Осаждение лучше всего протекает в статических условиях. Механизм флоккуляции весьма похож на процесс наполнения бентонита, поэтому ЧГПАА эффективен и в качестве наполнителя, и в качестве флоккулянта. Однако следует отметить, что ЧГПАА не так эффективен для флоккуляции растворов, содержащих бентонит. Так как бентонит превращается в коллоидную массу гидратированных твердых частиц, он не осаждается. У гидратированных частиц малого размера для этого просто недостаточно массы. Использование FLOXIT™ ограничено растворами на основе фильтрованной воды. При накоплении в воде твердых частиц или при утяжелении раствора FLOXIT™ не действует. Оптимальная концентрация FLOXIT™ определяется опытным путем. Эффективность флоккулянта зависит от взаимодействия полимера с твердыми частицами, что в свою очередь зависит от следующих факторов:

· Гидратируемость твердой фазы.

· Концентрации твердой фазы.

· Содержание солей.

· Жесткость воды.

· Химические свойства полимера.

· Концентрация полимера.

· Реологические параметры бурового раствора.

· Геометрия и размер емкости-отстойника (амбара).

· Время воздействия.

· Температура.

Рекомендуется перед введением FLOXIT™ в буровой раствор добавить его воду при концентрации 1 – 2 фунта/баррель. Оптимальная концентрация определяется опытным путем.