Бурение скважин на воду с применением бентонита

 Бентонит представляет собой глинистый природный минерал, который при взаимодействии с водой способен разбухать в 14-16 раз. В случае если такое пространство для разбухания будет ограничено, образуется гель высокой плотности, который не допустит дальнейшего проникновения влаги. Основные свойства бентонитовой глины:

  • химическая стойкость,

  • не токсичность,

  • высокая дисперсность,

  • хорошие связующие характеристики,

  • высокая набухаемость.


Бентонит для бурения скважин

Всё это позволяет с высокой эффективностью использовать бентонитовые глинопорошки для приготовления утяжеленных буровых растворов высокого качества. Его водная суспензия, полученная путем введения всего 3-10 % вещества, позволяет существенно повысить стабильность, снизить водоотдачу раствора. При добавлении небольшого количества бентонита в гипс обеспечивается высокая механическая прочность, устойчивость, повышает растекаемость состава, повышает его схватывание.



Технология использования бентонита при бурении скважин на воду основана на том, что при прокачке раствора на стенках скважины образуется плотная корка, которая механически стабилизирует ствол и не допускает его разрушения. При утяжелении раствора появляется возможность создания эффективного барьера для проникновения пластовых подземных вод в скважину.



Особенности использования бентонита при бурении скважин на воду



Одной из широко распространенных проблем при бурении становится осыпание ствола. В этом случае необходимы связывающие присадки. Именно бентонит в этом отношении отличается высокой эффективностью, которая позволяет использовать глину даже при возведении стен, находящихся ниже уровня грунтовых вод.



Этапы выполнения работ



  1. Подготовка раствора. Используется глинопорошок который смешивается при помощи строительного миксера с водой в пропорции 50 кг на 1 м3 воды. Смесь должна постоять около 40 минут. Для обработки скважины глубиной 100 м потребуется около 300 л готового раствора. Указанные пропорции могут меняться в зависимости от качества глины.

  2. Монтаж бурильной установки и устройство технологических приямков в 1-1,5 м от места бурения. Рекомендованный размер приямка - 1×1×1 м.

  3. Заполнение приямков бентонитовым раствором.

  4. При помощи шланга соединяется вертлюг с выходом мотопомпы. Другой шланг должен соединять вход мотопомпы с раствором в приямке.

  5. Бентонитовый раствор по шлангам направляется при помощи помпы в скважину.

  6. По мере углубления ствола буровая колонна должна наращиваться при помощи штанг до нужной длины.

  7. По окончании бурения скважина промывается чистой водой и раскачивается.

После выполнения полного цикла работ раствор не уйдет в грунт, а вернется на поверхность в приямок вместе с вымытой породой. При этом отдельно подготавливается приямок для вытесняемого чистого раствора, который может быть использован повторно.



Преимущества использования бентонитовых растворов



  • Оказывается влияние на физические и химические характеристики раствора, одновременно повышая его качество.

  • Переменные свойства растворов при необходимости могут быть достаточно быстро изменены, увеличивая качество ствола и эффективность бурения в целом.

  • С применением глины за счет увеличения плотности повышается подъемная сила раствора.

  • Вязкость, показатель фильтрации, предел текучести бентонита обеспечивает быструю очистку ствола

  • Повышается стабильность ствола.

  • Повышается скорость бурения скважин на воду.

  • Бентонит отличается невысокой стоимостью и сравнительно небольшим расходом при приготовлении раствора.