Создание скважин — востребованная операция в строительстве и горном деле. К услугам бурильщиков нередко обращаются владельцы частных домов, желающие организовать автономное водоснабжение. В процессе бурения задействуют разнообразное вспомогательное оборудование и химические реагенты. Один из таких материалов — бентонит для ГНБ. Его используют в жидком виде для промывки либо в качестве бурового раствора, что заметно повышает эффективность проходки скважин.
Что такое бентонит?
Бентониты представляют собой многокомпонентные составы, богатые минералами-монтмориллонитами (алюмосиликатами). Эти соединения обладают высокой способностью впитывать воду и диспергироваться. При контакте с влагой бентонитовая масса разбухает и значительно увеличивается в объёме.
Данное вещество востребовано в самых разных отраслях — от парфюмерной до металлургической.
Основные разновидности бентонита:
- натриевый;
- кальциевый;
- калиевый.
В процессе бурения могут использоваться разные составы, но в любом случае в смеси присутствуют вода, кальций и сода. Кроме того, в неё добавляют различные примеси в зависимости от типа грунта на месте работ.
Для чего нужен бентонит и его роль в ГНБ
Раствор на основе бентонита с полимерными добавками применяется не только при прокладке подземных коммуникаций. Он активно используется в следующих видах работ:
- геологическое бурение;
- проходка шахтных стволов и рудников;
- горизонтальное бурение.
В технологии горизонтально-направленного бурения бентонит — это базовая составляющая бурового раствора. Он формирует на стенках пробурённого канала водоотталкивающую плёнку, которая обеспечивает фильтрацию шлама и смазывает буровой инструмент. Исследования показывают: применение глинистых составов позволяет сократить затраты на бурение более чем на 10%.
Дополнительные функции материала при ГНБ:
- укрепление и уплотнение стенок скважины, что повышает её устойчивость и надёжность;
- снижение крутящего момента на буровой штанге;
- удаление лишнего грунта из канала бурения;
- ускорение протяжки трубы внутри скважины за счёт уменьшения трения.
При выборе рецептуры раствора обязательно учитывают тип грунта, так как в процессе проходки геологические условия могут меняться. В таких случаях состав корректируют, чтобы он соответствовал новым условиям.
Качество бентонита определяется его химическим составом и физическими свойствами.
Преимущества использования бентонита:
- Благодаря уникальным тиксотропным свойствам можно регулировать характеристики раствора прямо в ходе работ, повышая эффективность бурения и качество скважины.
- Высокая плотность состава при сохранении геологических параметров и хорошие гидравлические характеристики для долота.
- Увеличение плотности раствора ведёт к росту подъёмной силы.
- Эффективное очищение ствола скважины от обломков породы, сохранение его целостности.
- Экономия финансовых средств.
- Ускорение буровых операций и сокращение общего времени работ.
- Бентонит предотвращает налипание почвы на бур, охлаждает буровую головку и улучшает скольжение оборудования внутри скважины.
- Повышение вязкости раствора облегчает вынос шлама на поверхность.
- Экологическая безопасность: бентонит не токсичен, поэтому при бурении водозаборных скважин он не загрязняет питьевую воду агрессивными компонентами.
- Особенно эффективен при работе с сыпучими, плывучими грунтами, а также при горизонтальном бурении.
Нормы расхода бентонита
Расход материала при ГНБ рассчитывают исходя из водопроницаемости почвы. Обычно затраты бентонита достигают 50 кг на 1 м² грунта. Кроме того, объём необходимого раствора зависит от диаметра скважины и скорости протяжки труб.
Итоговое количество бурового раствора напрямую связано с качеством используемых компонентов и точностью расчёта бентонитового порошка. При грамотном применении этого вещества обеспечивается высокое качество буровых работ.
