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:
- Охлаждение и смазка бурового инструмента;
- Удаление шлама;
- Укрепление стенок скважины во избежание осыпания;
- Гидроизоляция во избежание разбухания стенок и сужения канала.
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.