Исследование возможности создания искусственной структуры в дисперсиях почв в присутствии водорастворимых полиэлектролитов к-30

ТАБЛИЦА №28
Влияние электролитов, температуры и время выдержки на свойства Нефтеабадских каолиновых суспензий (γ=1,22 г/см³), обработанных 0,5%-ным полимером К-30

Количество электролитов, %				Время обработки, час		Темп-ра, ^0С		Параметры глинистых растворов
NaCl	CaCl2	MgSO4	Т, сек					В, см^3	К, мм	рН	С.О., %	Θ1 мин	Θ10 мин
-	-	-	4		25		48		3,5	0,8	9,5	0,0	86	98
10	-	-	4		25		25		8,5	1,8	9,0	2,5	102	131
20	-	-	4		25		17		11,5	2,0	8,5	3,5	104	160
-	0,5	-	4		25		30		6,5	1,5	9,5	0,0	200	200
-	1,0	-	4		25		21		10,0	2,0	9,5	0,0	150	195
-	-	0,5	4		25		18		4,5	1,0	9,5	0,0	114	123
-	-	1,0	4		25		11		8,5	1,5	9,0	0,0	24	42
20	-	-	720		25		49		10,0	1,5	9,0	-	164	175
10	-	-	2		200		-		6,5	1,0	9,0	1,5	-	-

Г) ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОЛИМЕРА К-30 НА НАБУХАНИЕ КЕЛЕССКОГО БЕНТОНИТА

Вследствие некоторых технологических операций, осуществляемых при бурении и разработке нефтяных и газовых месторождений, вода, попадающая в нефтяной пласт, оказывает вредное влияние на свойства последнего, особенно когда в пласте содержится большое количество глинистых материалов, способных набухать [160-163].

Это происходит в основном в результате взаимодействия воды с глинистыми частицами, которое приводит к значительному их набуханию, а следовательно, уменьшению проницаемости пласта и соответственно снижению производительности скважин. При глубоком бурении на нефть и газ важную роль играет изучение воздействия фильтратов промывочных жидкостей в этих условиях на породы, слагающие стенки скважин. Набухание глинистых пород под воздействием промывочных жидкостей в большой степени определяют механическую прочность пород, а следовательно и возможность обвалообразования [56].
Очевидно, что набор промывочной жидкости на основе глинистых минералов не может базироваться лишь на ее высокой коллидной устойчивости, а должен включать в себя и требование возможно меньшего набухания пород в ее фильтрате, содержащем различные соли. В связи с этим эта часть нашей работы посвящена вопросу изучения влитяния электролитов на набухание Келесского бентонита до и после обработки полимером К-30. Из представленных на рисунке №19 экспериментальных даны, видно, что добавка NaCl и CaCl₂ резко снижает набухание Келесского бентонита, что объясняется коагулирующим действием этих солей. Снижение набухания при CaCl₂ идет значительно более эффективно, чем при NaCl, что обусловлено большей валентностью иона Ca⁺² и заменой в глине ионов Na⁺ на ионы Ca⁺².
Исследования набухания Келесского бентонита, обработанного полимером К-30 3-х часового омыления, показали, что небольшие добавки полимера К-30 снижают набухание бентонита (рис.19). отсюда следует, что водорастворимые акриловые полимеры снижают набухаемость глинистых минералов с сохранением фильтрационных и структурно-технических свойств их суспензий. Далее нами изучалось влияние электролитов хлористого натрия и кальция на набухаемость бентонита, обработанного 0,1% раствором полимера К-30.
Полученные данные показывают, что влияние солей на набухание Келесского бентонита, обработанного полимером К-30, меньше, чем необработанного бентонита. Это объясняется по-видимому тем, что по мере образования сольватных оболочек полимера К-30 на глинистых частицах, коагулирующее действие солей несколько уменьшается и эффект набухания вызывается лишь действием полимера К-30.


Д) ИССЛЕДОВАНИЕ КОАГУЛЯЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ГЛИНИСТЫХ СУСПЕНЗИЙ, ОБРАБОТАННЫХ ПРЕПАРАТОМ К-30

Изучение коагуляционной структуры глинистых суспензий после обработки водорастворимым полимером имеет большое теоретическое значение для получения высокоустойчивых дисперсных структур с заданными свойствами. Для исследования были взяты бентонитовые глины Келесского месторождения (II горизонт). Бентонит измельчали и пропускали через сито с размером 0,2 мм. Суспензии готовились растворением глин в ступке по методу Цуринова-Квирикашвили. Затем оставляли на 3 суток в эксикаторе над водой. В течение 3-х суток система польностью тиксотропно упрощяется в зависимости от влагосодержания, которое установлено многими авторами. Далее измеряли предельное напряжение сдвига бентонитовой суспензии до и после обработки полиэлектролитом К-30. Как видно из таблицы №29 и рис.20 с увеличением концентрации твердой фазы глины прочность коагуляционной структуры увеличивается, кривая (1). При разрушении структуры перемешиванием, получаем кривую (2) при этом τ=0 мин.