Зачастую при обустройстве частного дома люди сталкиваются с такой проблемой, как отсутствие централизованной подачи воды. В этом случае на участке приходится бурить свою скважину. Конечно, такой работой занимаются специальные службы. Однако машина, оснащенная буром, – это не единственное, что понадобится для такой работы. Чтобы все прошло успешно, обязательно нужна какая-нибудь смазка. Самым недорогим и натуральным вариантом является бентонит.
Описание бентонита и его состав
Бентонит — это вещество, представляющее собой глину. Оно включает в себя много разных компонентов, но на 70 процентов состоит из минералов.
Перед использованием бентонита стоит ознакомиться с советами профессионалов
Минеральные вещества, которые имеет в своем составе бентонитовая глина, обладают высокими дисперсионными и влагопоглощающими свойствами. Именно поэтому такое вещество нашло свое применение во многих отраслях.
Бентонитовая глина может добываться в разных местах. От этого во многом зависит концентрация тех или иных веществ в ней. Для бурения применяется глиняный порошок с разным составом.
Состав бентонита для бурения скважин во многом зависит от свойств почвы. Он выбирается в зависимости от ее состава. Поэтому в каждом случае смесь будет немного отличаться.
Есть несколько веществ, которые обязательно должны присутствовать в глине для бурения. Однако их концентрации в том или ином случае может существенно различаться.
Обязательные вещества, входящие в состав бентонита:
Оптимальными при бурении считаются щелочные бентонитовые смеси. Самым распространенным считается кальциевый бентонит. Однако иногда необходим состав с повышенным содержанием натрия. В этом случае глину смешивают с солями натрия. Такое вещество будет называться кальцинированным.
Где применяется бентонитовый глинопорошок
Бентонитовая глина – это очень ценное вещество. Она имеет ряд очень полезных элементов. Потому и нашла свое применение в разных отраслях человеческой деятельности.
Инструкция по применению бентонитовой глины для разных сфер деятельности будет отличаться. Причем иногда различия бывают очень заметными.
Раствор такой глины нужен в разных сферах:
Это далеко не все сферы применения бентонитовой глины. Она часто используется в промышленности, и в некоторых случаях это натуральное вещество даже нельзя заменить.
Свойства бентонита при бурении
Бентонит активно используется при бурении скважин. Он позволяет скорректировать свойства почвы и существенно облегчить работу. Именно благодаря натуральному составу бентонитовую глину разрешено использовать при добыче питьевой воды.
Такая глина часто используется для источников, потому что ее расход очень экономичен. При набухании она может увеличиваться в размерах в зависимости от состава до семнадцати раз.
Бентонит при взаимодействии с водой превращается в гелеобразный состав. Он выполняет массу функций, необходимых для бурения.
Свойства бетонита при бурении скважин:
Таким образом, бентонит обладает незаменимыми свойствами для бурения скважин. Его плотность оптимальна для хорошего скольжения инструмента.
Преимущества использования вещества
Бентонитовый состав можно заменить и другими веществами. Однако их свойства будут несколько отличаться. Стоит заметить, что большинство профессиональных бурильщиков скважин предпочитают эту натуральную глину большинству натуральных составов. И это неудивительно. Ведь бентонит отличается массой достоинств:
Такое вещество, имея совсем невысокую стоимость, обладает целым списком достоинств. Именно поэтому его так любят использовать бурильщики-профессионалы. При этом при бурении слабых почв бентонитовая глина просто незаменима.
Советы по применению
Приготовить из бентонита состав для бурения несложно. Порошок нужно просто разбавить водой до нужной консистенции, дождаться набухания, после чего использовать. Причем весь процесс занимает совсем немного времени.
Советы по применению бентонита:
Также следует знать, что после замеса бентонитовой смеси ей нужно дать настояться 20 минут. После этого добавлением воды или порошка можно изменить ее густоту.
Бентонит – это натуральное вещество, облегчающее бурение скважин. Опытные бурильщики предпочитают использовать именно его, так как эта глина не только помогает бурить, но и очищает воду.
Бентонитовые структурообразователи и вспомогательные реагенты для бурения при производстве работ методом ГНБ – являются неотъемлемой частью процесса горизонтально-направленного бурения. В комплексе с индивидуальным подходом и грамотным технологическим сопровождением, позволяющим более рационально и эффективно осуществлять работы методом ГНБ, минимизировать риски аварий, помогает значительно сократить срок строительства и избежать возникновения осложнений технологического характера.
Бентонит представляет собой природную глину, которая на 70% (и более) состоит из минерала монтмориллонит. Если в составе глины количество монтмориллонита меньше 70%, то такая глина относится к бентонитоподобным глинам. При строительстве методом ГНБ такой вид глины в качестве основы бурового раствора не используется. В качестве основы бурового раствора для ГНБ используются бентониты следующих видов:
Буровой раствор служит для:
Несоблюдение технологии ГНБ и использование некачественного бентонита и полимеров приводит к необратимым последствиям:
Процесс затворения бурового раствора
Приготовление бурового раствора производится в растворном узле, входящим в состав буровой установки. Буровой раствор готовится в смесителе (гидроворонке) где техническая вода смешивается с глинопорошком и полимерами в необходимых количествах. Глины – сложные по составу полидисперсные породы, представляющие собой природную смесь глинистых (монтмориллонит, каолинит, гидрослюда и др.) и неглинистых (кварц, кальцит, полевой шпат) минералов. Глина является безвредным природным.
Для приготовления бурового раствора необходимо использовать пресную или слабоминерализованную воду (жесткость до 15 мг-экв/л.), имеющую температуру выше 4 0С. Вода затворения должна иметь концентрацию водородных ионов или водородный показатель рН – 8…9. рН в полевых условиях определяют с помощью лакмусовой индикаторной бумаги. В случаях, когда жесткость вода превышает нормальную, необходимо добавлять в воду затворения кальцинированную соду.
Вода затворения проверяется на вязкость (воронкой Марша). Воронка наполняется водой через сито, до верхней калибровочной линии (0.946353 дм3 – кварта) и засекается время полного ее истечения. Время истечения должно равняться 26 с. Если это время больше или меньше указанной величины, то необходимо использовать другую воду.
На стадии приготовления бурового раствора и в ходе бурения методом ГНБ контролируются следующие параметры:
Значения основных технологических показателей бурового раствора должны быть в следующих пределах:
Технология приготовления бурового раствора заключается в следующем:
Для очистки бурового раствора от шлама следует использовать комплекс механических устройств: вибрационные сита, гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), сепараторы, центрифуги, блоки химического усиления центрифуги.
Оборудование, входящее в состав циркуляционной системы очистки, устанавливается по следующей технологической цепочке: блок грубой очистки от шлама (вибросита) – блок тонкой очистки от шлама (песко- и илоотделители, сепаратор) – блок регулирования содержания твердой фазы, т.е. плотности бурового раствора (центрифуга) – блок химического усиления центрифуги, позволяющий разделить твердую и жидкую фазы бурового раствора.
Сравнение различных марок бентонита, используемого при выполнении работ методом ГНБ
Качество бурового раствора, подаваемого в скважину при выполнении бурения, в основном зависит от качества применяемого бентонита. Низкое качество бурового раствора приводит к повышенным нагрузкам на узлы и агрегаты буровой машины, при этом возрастает риск поломки дорогостоящих узлов буровой машины: гидравлической системы, насосов, двигателя.
Несоблюдение технологии бурения и использование некачественного бентонита и полимеров приводит к необратимым последствиям:
Избежать этих последствий можно, выбрав бетонит соответствующего качества и цены. За 8 лет прокладки коммуникаций методом ГНБ, мы протестировали 5 марок бентонита от различных производителей и хотим поделиться своим опытом в решении этой проблемы.
Общими требованиями к бентонитам, применяемым в ГНБ являются:
Бентонит «Бентокон Супер БК» от производителя ООО «Группа компаний Бентопром», г. Москва
«Бентокон Супер БК» произведен из бентонитовой глины месторождений Казахстана и Греции, содержание монтмориллонита, по заявлению производителя, не менее 80%.
Данный тип бентонита использовался в течение трех лет (2008-2010 г.) на буровой установке, производства Южной Кореи.
В марте 2011 года буровая установка была отправлена на ремонт в ООО «Подзембурстрой», являющийся поставщиком данной техники. Одним из результатов проверки узлов и деталей установки стал повышенный износ деталей бентонитовых насосов высокого давления (НВД).
Оба насоса подверглись капитальному ремонту, что повлекло заказ комплектующих в Южной Корее, работы по замене и затраты более 30 000 рублей (около 1000 долларов США по тому курсу). Службой технической поддержки ООО «Подзембурстрой» было рекомендовано использование более высококачественных марок бентонита для уменьшения степени износа НВД буровой установки.
Преимущества:
Недостатки:
Бентонит «Swelltonite® HQ» от завода Best Drilling Chemicals, Голландия.
Следуя полученным рекомендациям службы технической поддержки ООО «Подзембурстой», нашими специалистами был проведен анализ марок бентонита на рынке услуг и выбрана марка бентонита «Swelltonite® HQ», изготовитель Голландия, завод Best Drilling Chemicals.
Преимущества:
Недостатки:
Бентонит «BENTOLUX HORIZONT MX» от производителя компании «Баулюкс», г. Альметьевск.
«BENTOLUX HORIZONT MX» изготавливается на основе смеси глин месторождений Российской Федерации и ближнего зарубежья. Использовался нами в 2013 году.
В 2014 году ООО ИСК «ЭлектИС» приобрел две новых установки ГНБ UNIVERSAL UNI 60×70 HDD американского производства.
По рекомендации специалистов группы компаний «ЮНИРУС» и поставщика новой буровой техники ООО «СпецСтройРесурс» был принят к использованию бентонит производства США «MAX BORE HDD», поставщик ООО «Компонент-Сервис», г. Уфа.
Преимущества:
Недостатки:
Бетонит «MAX BORE HDD» от поставщика ООО «Компонент-Сервис», г. Уфа.
Бентонит «MAX BORE HDD» изготавливается в США из глин Вайомингского месторождения и специальных добавок. Мы тестировали его в 2014 году.
Преимущества:
Недостатки:
Бетонит марок «UNI-GEL» и «UNI-BOR» от поставщика группы компаний «ЮНИРУС» ООО «ВолгаСпецСтрой».
В 2014 году по рекомендации технических экспертов Международной ассоциации специалистов ГНБ (МАС ГНБ) а также поставщика материалов и компонентов ГНБ группы компаний «ЮНИРУС» ООО «ВолгаСпецСтрой» были приняты к использованию бентониты производства США марок «UNI-GEL» и «UNI-BOR».
Преимущества:
Недостатки:
Выводы:
Служба информации: 8 (800) 333-38-82
Продажа запчастей для ГНБ-техники, расходные материалы, бентониты и полимеры.
Бентонит и другие материалы для горизонтально направленного бурения
Специальные высокотехнологичные установки мировых производителей XCMG, Vermeer Navigator, DitchWitch для горизонтально направленного бурения – лишь часть оснащения, которое требуется для работ. Провести бестраншейную прокладку инженерных коммуникаций без использования вспомогательных материалов невозможно. И самый важный среди таких материалов – бентонит.
Что такое?
Бентонитовая глина уникальна благодаря своей возможности впитывать влагу и разбухать при этом, увеличиваясь в объеме до 30 раз. В результате гидратации глина превращается в плотный гель, который останавливает проникновение влаги в дальнейшем.
Геологи определяют бентонит как минерал глинистой группы, который происходит как результат распада вулканического пепла. Если традиционные глины образуются в результате распада различных горных пород, то бентонит – это продукт магмы, которая под давлением вырывается из жерла вулкана.
Бентонит по ионообменным свойствам является катионом, который захватывает собственные и чужие и ионы. По составу минерал разделяют на щелочной с повышенном содержанием обменного натрия, щелочноземельный с большей долей обменного кальция.
Для получения качественного бурового раствора
Откуда?
Первое месторождение, которое дало название бентониту, было открыто в Бентоне, в штате Вайоминг в США. Сегодня бентонитовая глина для буровых растворов поставляется из месторождений в разных странах мира: в Италии, Японии, Сирии, Новой Зеландии, Бразилии, Югославии. Крупные месторождения распространены и на территории России. Например, одни из самых ценных бентонитовых глин – щелочные и светложгущиеся – добывают в Красноярском крае, Узбекистане, Азербайджане, Туркмении. Каждое месторождение дает сырье с определенными характеристиками и содержанием тех или иных минералов, которые и определяют сферу использования бентонита.
Зачем?
В горизонтально направленном бурении бентонит используется в качестве гелеобразователя в буровых растворах, связующего компонента – в формовочных смесях.
Буровой раствор – важная составляющая работ по горизонтальному бурению, поэтому его качество и рабочие свойства оказывают сильное влияние на итог проводимых изысканий. Для получения качественного бурового раствора содержание в бентонитовой глине алюмосиликата монтмориллонита ( обеспечивающего высокие впитывающие свойства минерала) должно быть не менее 70%. Для раствора применяются несколько важных показателей оценки качества: условная и пластичная вязкость, коэффициент фильтрации.
Буровой раствор замешивается на поверхности, после чего закачивается в буровую колонну, откуда выносит частицы породы. После завершения работ его откачивают на поверхность с применением специальных установок, реже – оставляют в буровой колонне.
Созданный на основе бентонитовой глины раствор;
А где ещё.
Сфера применения бентонитовых глин огромна. В сельском хозяйстве минерал используют при проведении мелиоративных работ и в качестве мощного адсорбента.
В производстве фруктовых соков и виноделии минерал помогает осветлить напитки, удалить из сусла белковые соединения, ферменты и различные примеси.
В сталелитейном производстве с помощью бентонита очищают сплавы черных металлов и изготавливают формовочные смеси.
В легкой и химической промышленности высоко ценятся поглощающие свойства бентонита и его нетоксичность, поэтому он используется в качестве сорбента, заменителя крахмала.
Как подобрать бентонит, полимер под разные виды грунта
Горизонтально направленное бурение (ГНБ) – это эффективная бестраншейная технология прокладки коммуникаций. Несмотря на очевидные преимущества данной технологии, есть ряд нюансов, которые оператор буровой установки всегда должен иметь в виду. Во-первых, важным фактором, влияющим на эффективность работы, является преобладающий тип почвы. Перед началом работ необходимо выбрать грунт на пробу и оценить преобладание типа. Разделяют реактивные почвы – с преобладанием глины, и нереактивные, то есть песчаные и каменистые. Оба типа могут доставить ряд неприятностей в процессе, нереактивные осыпают скважину, а реактивные при намокании ее сужают.
Производительность буровой установки в процессе горизонтально направленного бурения зависит от того, какие буровые растворы с какими полимерными присадками используются. Под разные типы грунтов необходим свой бурильный раствор.
Что такое бентонит
Бентонит – материал, имеющий глинистую порошкообразную структуру, который при контакте с водой разбухает, создавая водонепроницаемую пленку. В горизонтально направленном бурении применяют натриевые и кольцевые бентониты, их отличие друг от друга – это преобладание определенных минералов в составе.
Задачи бентонита во время работы установки следующие:
Буровой раствор состоит на 95 % из воды, в которую добавлен бентонит.
Как выбрать бентонит
После бурения без применения полимерных присадок и бентонитов, туннель практически невозможно удержать в тех размерах, которые предполагает проект. Нереактивные почвы с преобладанием камней и песка сразу же начинают осыпаться, а глинистые, реактивные грунты набухают от попадания влаги с бурильным раствором, и значительно суживают первоначальную скважину.
Полимеры под разные виды грунта при горизонтально-направленном бурении
В буровой раствор бентонита рекомендуется добавление полимерных присадок и химических реагентов. Их назначение, прежде всего, увеличение эластичности и улучшения смазывающих свойств раствора, что в свою очередь способствует понижению крутящего момента на валу привода буровой установки и снижению износа оборудования и инструмента. Также они предотвращают прилипание вязкой глинистой почвы на лопатки бура.
Полимерные присадки увеличивают гидрофобные свойства раствора, что особенно важно при работе в реактивных грунтах.
При горизонтально направленном бурении песчаных и каменистых грунтов важным фактором является укрепление стенок тоннеля для предотвращения осыпания. Для этих типов грунтов рекомендуется использовать кольматирующие полимерные добавки.
Самыми популярными являются РНРА полимеры для нереактивных, осыпающихся грунтов, и РАС полимеры для грунтов реактивных, глинистых.
РНРА полимеры обладают свойством ингибирования, то есть блокировкой обратного захвата, глин и сланцев.
РАС полимеры являются гидрорегулятором, ограничивающим потери влаги в песчаниках и гравии, таким образом, препятствуя обрушению стенок тоннеля бурения.Рекомендуемая услуга – Меднографитовая смазка. Используется для защиты и герметизации резьбовых соединений.
Полимеры для регулирования кислотно-щелочного баланса воды
При горизонтально направленном бурении очень важно качество воды. Большое количество в воде кальция и хлора снижает эффективность бурения. Жесткость воды перед процессом бурения необходимо определить, показатель pH должен быть менее 10 единиц, но больше 7. При показателе жесткости меньше 7 в воду для бурения добавляю кальцинированную соду.
Температура воды для бурения должна быть в пределах от 5 до 50 градусов Цельсия.
Перед использованием бентонита стоит ознакомиться с советами профессионалов
Бентонитовые структурообразователи и вспомогательные реагенты для бурения при производстве работ методом ГНБ – являются неотъемлемой частью процесса горизонтально-направленного бурения. В комплексе с индивидуальным подходом и грамотным технологическим сопровождением, позволяющим более рационально и эффективно осуществлять работы методом ГНБ, минимизировать риски аварий, помогает значительно сократить срок строительства и избежать возникновения осложнений технологического характера.
Приготовление бурового раствора производится в растворном узле, входящим в состав буровой установки. Буровой раствор готовится в смесителе (гидроворонке) где техническая вода смешивается с глинопорошком и полимерами в необходимых количествах. Глины – сложные по составу полидисперсные породы, представляющие собой природную смесь глинистых (монтмориллонит, каолинит, гидрослюда и др.) и неглинистых (кварц, кальцит, полевой шпат) минералов. Глина является безвредным природным.
В горизонтально направленном бурении бентонит используется в качестве гелеобразователя в буровых растворах, связующего компонента – в формовочных смесях.
Сфера применения бентонитовых глин огромна. В сельском хозяйстве минерал используют при проведении мелиоративных работ и в качестве мощного адсорбента.