Буровая химия: типы и назначение

Помимо использования технического оснащения различной сложности в горнодобывающей отрасли большое значение имеет применение химических растворов на разных этапах геологической разведки и непосредственно добычи сырья. Использование реагентов можно условно разделить по двум направлениям. В первом случае подразумевается химия для горно-металлургической и золотодобывающей промышленности, вторая группа растворов имеет название буровая химия.

В первом случае применяют реагенты для обогащения руды с целью облегчения добычи ее содержимого, и к ним относятся такие соединения как гипохлорид натрия, ксантогенаты, цинковый купорос, тиомочевина, уголь активированный и другое химическое сырье и реагенты.

буровая химияИспользование буровой химии включает в себя применение различных составов бурового раствора. Химические реагенты, используемые в процессе строительства скважины, предназначены для того, чтобы обеспечить безопасную работу оборудования и снизить вероятность аварий.

Основным инструментом для изготовления скважины является буровая установка, задачей которой является достижение необходимой глубины скважины, однако вследствие работы бурового оборудования в проделанном углублении скапливаются отходы в виде крошек камня, пластов породы и почвы. Чтобы они не мешали дальнейшей работе и не доставляли неудобств, возникает необходимость их своевременного удаления, причем наиболее эффективным является использование раствора, в составе которого содержатся различные химические реагенты. Такой способ удаления шлама называется гидравлическим, и позволяет эффективно удалить все ненужное из скважины.

В задачи буровой химии входят:

  • Своевременное удаление отходов в виде осыпавшейся в процессе бурения породы.
  • Укрепление пластов породы, с целью предотвращения обвалов и осыпей.
  • Создание фильтрационного слоя.
  • Обеспечение нужного давления.
  • Защита используемых инструментов от повреждений, ржавчины, а также увеличение срока их эксплуатации.

Реагенты, которые относятся к буровой химии и применяются в бурении скважин, можно классифицировать по принципу их эффекта:

  • Реагенты, стабилизирующие поведение породы, например, процесс поглощения влаги, последующее диспергирование. К ним можно отнести ингибиторы глинистых сланцев.
  • Химические вещества, назначением которых является стабилизация поглощения влаги раствора, ведущее к повышению либо снижению его вязкости. Их цель снизить либо вовсе предотвратить его обезвоживание. К ним можно отнести реагенты для борьбы с поглощениями бурового раствора, понизители вязкости, реагенты для тампонажа буровых скважин.
  • Вещества, входящие в состав раствора и призванные стабилизировать процесс разрушения химически активной породы, и облегчить удаление ее отходов. Представителем этой группы является реагенты, предупреждающие кавернообразование.
  • Различные добавки, несущие смазочную функцию, позволяющие продлить срок эксплуатации используемой техники и способствующие погашению пены – добавки к буровому раствору на масляной основе.

То, насколько эффективно будет работать буровая химия в том или ином случае, зависит от ее свойств, качества и состава. В частности, буровой раствор, применяющийся при бурении скважин, в зависимости от реагентов, входящих в его состав, будет отличаться по степени вязкости, плотности, способности к водоотдаче. Кроме того, имеет большое значение и однородность его структуры, а также характер различных добавок.

В зависимости от сложности бурения и плотности породы, может применяться буровая химия различного диапазона действия. В частности, в зоне, где горная порода отличается повышенной прочностью, применяются растворы с добавлением такого элемента, как полимерное сырье, представленное в виде мелких частиц.