Бұрғылау және тампондау сұйықтары УМК. азастан Республикасы Білім жне ылым министрлігі . И. Стбаев атындаы аза лтты техникалы университеті
Скачать 2.8 Mb.
|
Фрезерлі - ағынды диірмен (ФАД) - Воронеж инженерлік - құрылыс институты балшық ерітіндісін дайындауға және ауырлатуға тағайындалып шығарған. ФАД - |балшық ерітіндісін кесек балшықтардан және балшық ұнтағынан толассыз (үзілссіз) дайындайды. Фрезерлі - ағынды диірмен (6.2 - сурет) келесі негізгі түйіндерден тұрады: қалақты ротор 2, қабылдағыш бункер 9, топсалы сақтандырғыш плиталар 13, ұстатқыш плита (рифленная плита) 1, ұстағыш бөлік 16 және науа 4. Кесек және ұнтақ тәрізді жуу ерітіндісін дайындайтын заттарды қабылдағыш бункер 9 арқылы, ал суды құбыр 11 арқылы жібереді. Кесектен дайындауға ірілінгін реттеп, үлкен өлшемді кесектердің диірменнің ішіне түспеуі үшін жылжымалы қалқанды 10 қажетті өлшемде орналастырып бекітеді. Реттелген саңлаудан өткен заттар сақтандырғыш плита 13 арқылы айналып тұрған роторлы 2 білікке түседі. Балшық дайындайтын материалдардың ішінде қатты кесек тастар немесе темір сынақтары болса, онда қалақшалы ротор мен сақтандырғыш плитаның аралығына сыналанады. Ротордың айналуына күштеме көбейеді, сол кезде айналып тұрған калақша сыналанған кесекті соғып, ауыспалы бекіткіш сымды (штифті) 15 қияды. Осыдан кейін топсаға 12 орнатылған сақтандырғыш плита диірменнің артқы қабырғасына қарай жылжиды, ал қатты кесектер мен металл сынықтары ұстағыш бөлікке түседі. Ұстағыш бөліктің астында резеңке тығыздамалары 17 бар арнайы ашылмалы қақпақ 18 жасалған. Ұстағыш бөлік толған кезде қақпақты ашып тазартады. 6.2 - сурет. Фрезерлі ағынды диірмен (ФАД). Қалақшалы ротордың сақтандырғыш аралығы штифтерді ауыстыру арқылы реттеліп отырады. Диірменнің төменгі бөлігінде ауыспалы ұстағыш плита (рифленая плита) орнатылған. Тұлғаның жақтау бөлігіне торлар 6 бекітілген. Тордан саңылауларының өлшемі балшық ерітіндісіне қойылатын талаптарға және оның негізгі қасиеттеріне байланысты алынады. Тордың жоғарғы беті топсалы 8 қайтарғыш қалқанмен 5 жабылған, қажет кезінде ашып тазартуға болады. Дайын болған балшық ерітіндісі тордың сыртқы бетінен науа 4 арқылы қамбаға жіберіледі. ФАД тұлғасы рамаға бекітілген. Тұлға қалақты ротордың білігіне тек тік көлбеу жазық бойынша бөлшектенетін етіп жасаған. ФАД жұмыс тәртібі төменгідей болады. Диірменнің қабылдағыш бөлігіне берілген балшық пен су ротордың қалақшалары мен ұстағыш плитаға әкелініп араласып, балшықтың үгілуі басталады. Айналып тұрған қалақшалы ротор су мен балшықты торға лақтырып, сол кездегі соққыдан қосымша үгіледі, үгілмеген ірі бөлшектер тордан өте алмай судың ағынымен төмен қарай ағып ұстатқыш плита мен қалақшалы роторға түсіп қайтадан үгітіліп торға лақтырылады. ФАД бірнеше түрлері бар: ФАД-3, ФАД-7, ФАД-12, олардың бір-бірінен өте көп конструциялық айырмашылығы жоқ. ФАД - 7 фрезелері - ағынды диірменнің техникалық сипаттамасы Өнімділігі, т/сағ: кесек балшық.....................................................................8-10 ұнтақ балшық....................................................................20-25 Ротордың диаметрі, мм................................................................400 Электр қозғалтқыштың қуаты, кВт..............................................28 Ротордың айналу жиілігі, айн/мин..............................................500 Өлшемі, мм.........................................................................1950, 1530, 1410 Салмағы, кг...................................................................................1400 ФАД тоқтаусыз жұмыс істеуі балшық ерітіндісін дайындауға қажетті материалдарды үзіліссіз берілетін болған жағдайда оны механикаландыруға болады. ФАД-нің артықшылығы: өнімділігі өте жоғары, конструкциясы қарапайым, өлшемдері кіші және үнемді. Кемшіліктері: ерітіндінің сапасы төмен, жетекші қозғалтқышқа көп қуат жұмсалады, алыс бұрғылау учаскелерінде қолданылмайды. Бірінші кемшілікті жоюда ФАД – қамба – бұлқын – ФАД нобайын бірінші рет қайталауда жойылады. Бұл нобайды қолданғанда ФАД өнімділігі қалақшалы балшық араластырғышпен салыстырғанда өте жоғары болуы мүмкін. Шарлы балшық араластырғыштар. Бұл араластырғыштарда үгіткіш элемент ретінде металдан жасалған шарлар қолданылады. Бұл балшық араластырғыштың барабаны айналып, шарлар қозғалған кезде балшық ертіндісінің қатты фазасы үгіледі. Жұмыс істеу принципі қиын, өнімділігі төмен, конструкциясы қиын осы себептермен кәзіргі кезде өндірістен алынып тасталды. Қалақшалы және шарлы балшық араластырғыштың өнімділігі аз, ФАД қуат шығыны көп, осыған байланысты балшық араластырғыштың жаңа конструкциясы нақтылы жағдайға байланысты ізденіс жұмыстарын жүргізу керек болды. Осыны ескере отыра вихрлы (вихревые) балшық араластырғыштар (кір жуғыш машинасының жұмыс істеу тәртібіне сәйкес) және қосарланған балшық араластырғыштар жасалған (балшық кесектерін алдын ала бұзады және үгілуі мен араластыру қатарласып жүреді) және т.б. жасалады. Балшық ерітіндісін гидравликалық әдіспен дайындау Барлама бұрғылауда гидравликалық тәсілмен балшық ерітіндісін дайындағанда, балшықтың бұзылуы тек қана сұйық ағынының кинематикалық қуаты әсер етеді. Гидравликалық тэсілмен балшык ертіндісін дайындайтын құрылғылар - гидравликалық араластырғыш немесе гидро араластырғыш деп аталады. Гидромониторлы балшық араластырғыштар. Терең ұңғыларды бұрғылау кезінде балшық ерітіндісін дайындауға ГСТ, ГВФТ, Папировскийдің, Реснишенконың және басқа да гидромониторлары балшық араластырғыштар қолданып жүр. Бұл гидроараластырғыштың өнімділігі 40-120м3/сағ, ал сұйықтың берілу қысымы 4-10 МПа. Бағаналы барлама бұрғылау жағдайында ГСТ гидромониторлары араластырғыштарды қолдану ынғайлы. Бұл араластырғышпен бір циклде жоғары сапалы балшық ерітіндісін дайындауға болмайды, осыған байланысты дайындалған суспензияны бұрғылау бұлқыны, қабылдағыш резервуар және қайтадан бұрғылау бұлқыны тұйық тізбек бойынша қатты фазаны толығымен ерігенше (диспергацияланғанша) циклді бірнеше рет қайталайды. ГСП гидромониторлы араластырғыштың өнімділігі - 40 м3/сағ, резервуардың көлемі 14 м3, жұмыс қысымы бір бұлқынмен 4-5 МПа, екі бұлқынмен 7,5 - 9,5 МПа, салмағы 8390 кг. Эжекторлы гидравликалық араластырғыш (гидроворонка). Бұл араластырғышпен жуу ерітшдісін балшық ұнтағынан дайындайды. Өндірісте ең көп тараған түрі ГДМ-1 гидравликалық араластырғышы, ол үзіліссіз жұмыс істейтін қондырғы (6.3 - сурет). ГМД-1 гидравликалық араластырғыштың құрамына кіретін, керек түйіндер: воронка 5, сопло 6, араластырғыш камера 4 және бак 2,жалпы бір шанаға 1 орнатылған. Соплоға қысыммен су берілген кезде қысым азайып араластырғыш камерада вакуум пайда болады, осының себебінен түтіктегі балшық ұнтағы құйылады. Пайда болған пульпа бакке кіріп арнайы башмаққа соғылады, ол балшық кесектері ұнтақталып сумен араласу қарқындылығы өседі. Дайын болған балшық ерітіндісі бактың жоғарғы бөлігіндегі құбыр 4 арқылы ағылады. Ерітінді жоғыры көтерілгенде жылдамдығы азайып, құрамындағы үлкен ұсатылмаған балшық кесектері тұнып бактың түбіне түседі. 6.З - сурет. Эжекторлы гидравликалык араластырғыш. Басқа араластырғыштармен салыстырғанда өзінің салмағының аздығына, өлшемінің кішілігіне қарамастан өнімділігі өте жоғары болады. Воронканың көлемі 0,175 м3 және бактың көлемі 1 м3 болған кезде ГДМ-1 өнімділігі сағатына 70-90 м3 аралығында болады. Гидроворонканың салмағы 1120 кг. Айта кететін бір жай араластырғыштың өнімділігі жоғары болғанмен балшық ертіндісінің сапасы өте төмен. Балшық бактағы арнайы башмаққа соғылып ұнтақталады да сумен араласып диспергацияланады. Бірақ мұндай диспергацияның қарқындылығы жеткіліксіз. Сондықтан ГМД-1 араластырғышымен дайындалған ерітіндінің сапасы, қалақшалы араластырғышпен дайындаған балшық ерітіндісінің сапасынан төмен болады. Балшық ерітіндісінің сапасын жақсарту үшін, ерітіндіге балшық ұнтағын қоспай гидроворонкада бірнеше рет өткізеді. Тығыздығы берілген ерітіндіні үзіліссіз дайындау үшін қажетті балшық ұнтағының мөлшері (кг/м3) төменгі формула арқылы анықталады. (6.1.) мұнда - ертіндінің, судың, балшықтың тығыздығы, кг/м3 Формулада балшықтың ылғалдылығы ескерілмеген. Үзіліссіз жұмыс істейтін балшық араластырғыштың ерітінді дайындауға қажетті балшық шығынын шамамен реттеп, дайындаушының тәжірибесімен жобаланған тығыздығын алу өте қиын болады. Балшық ерітіндісінің қажетті тығыздығын міндетті түрде дәл алу керек болған кезде, тұйық цикл бойынша бактың көлеміне байланысты қажетті балшықтың мөлшері жоғарыда көрсетілген формула (6.1.) бойынша анықталу қажет. Балшық ерітіндісінің берілген тығыздығы қалақшалы араластырғышпен дайындағанда дәлірек болады. Аэрацияланған балшық ерітіндісін дайындау. Балшық ерітіндісін аэрациялаудың үш әдісі бар: механикалық (компрессормен); БАЗ (ПАВ) немесе электр типті қондырғылар және қосарланған әдіс. Компрессорлы әдіспен балшық ерітіндісін аэрациялау үшін, арнайы құрылғы арқылы компрессормен қысылған ауа жібереді. Арнайы құрылғы жіберілген (қысылған) ауаны балшық ерітіндісімен араласуына, екінші жағынан бұрғылау тізбегіндегі гидравликалық қысым тез көтерілген кезде, ; компрессордың ресиверіне балшық ерітіндісінің баруын болдырмайды. Өндірісте аэрацияланған балшық ерітіндісін дайындау үшін жылжымалы компрессорлар қолданылады. Компрессорлы әдісті қолдану ұңғының тереңдігі мен шектеледі. Шырайналма жүйесінде қысымның жоғалуын компрессордың шығаратын қысымынан артық болмауы керек. Компрессорлы әдістің негізгі кемшілігі: компрессор цехының (блогының) қажеттілігі; жуу сұйығын аэрациялаудың құны жоғары; бұрғылау құбырының және қондырғының тозуының жоғарылауы. Балшық ерітіндісін компрессорсыз аэрациялау әдісі ұңғыны жуу кезінде немесе жуу сұйығы жүретін құбырларда сұйықты аэрациялану үшін қолданады. Алдын ала аэрациялау жатық араластырғыш қондырғылар немесе бұлқын көмегімен жүргізеді. Бірінші жағдайда араластырғыштың ыдысы балшық ерітіндісіне толтырады. Араластырғыш содан кейін көпіршік жасағыш қоспаларды қосып 10-15 мин араластырады. Қалақшалары 20-25 см шығып тұруы керек. Балшық ерітіндісін аэрациялауы калақшаралардың айналу кезінде ауаны қосу әсерінен болады. Ерітіндіні бұрғылау бұлқынының көмегімен аэрациялау төмендегідей жүргізіледі. Тұндырғыштың көлемінің 3/4 бөлігіне балшық ерітіндісін толтырады, көпіршік жасағыш қоспаны қолмен қосып араластырады. Содан кейін бұрғылау бұлқынын қосады, тартылып алынған ерітіндіні сол тұндырғышқа қайта құяды. Сұйықты алдын ала аэрациялау кезінде араластыру уақыты, тығыздығымен тұрақтылығы көпіргіш жасағыш қоспаның түрі мен мөлшеріне байланысты болады. Алдын ала аэрациялаудың дайындалуы қарапайым және арнайы техникалық заттарды қажет етпейді, бірақ ерітіндінің тығыздығын реттеу қиын (көпіршік мөлшерін реттеу). Балшық ерітіндісін жуу кезінде аэрациялау үшін шырайналма жүйесінің бұрғы құбырына арнайы электр типті араластырғыш орнатады. Балшық ерітіндісін компрессорсыз аэрациялау кезінде өте жоғары дәреже алу мүмкін емес. Алдынала аэрациялаудың сапасы бұрғылау бұлқынының ерекшелігіне, ал араластырғыштарды қолданғанда оның техникалық мүмкіншілігі мен жұмыс істеу нобайына байланысты болады. Компрессорды қолданып құрлымды-механикалық қаситтері жоғары ерітінділерді аэрациялау бұрғылау бұлқынының жұмысын төмендететін фактордың бірі болып, аэрациялау дәрежесін шектейді. Бұлқынның жұмысының төмендеуі цилиндрдің көлеміне қатысты бос кеңістік пайда болуына негізделген. Бұлқынның айдау циклінде алдымен ауа қысылады содан кейін ерітінді сығылады, ал сору циклінде алдымен ауа тартылып қысым азайған кезде сұйықты тартады. Ауа мөлшері өте көп жағдайда бұлқынның жұмысы мүлдем тоқтайды. Бұрғылау бұлқынының жұмысын жақсарту үшін балшық ерітіндісін компрессор және араластырғышты қолданып, аэрациялау кезінде оның ең төменгі реологиялық параметрлерін алуға химиялық өңдеу арқылы тырысады. Қалай дегенмен суларды және басқада ньютондық жуу сүйықтарын аэрациялаудың компрессорсыз әдісі жоғары нәтиже береді. Балшық ерітіндісін аэрациялаудың қосарланған әдісі, ол -компрессорлы әдістің бір түрі. Бұл жағдайда электор типті араластырғыштар қолданылады, оның жұмыс істеу принципі жоғарыда айтылғандай. Компрессордан шыққан қысылған ауа араластыру камерасына жіберіледі, осы жерде аэрациялау дәрежесі жоғарылайды. Бұл әдісті терең ұңғыларды бұрғылау кезінде қолдануға болады. ВНИИБТ бұрғылау ерітіндісін аэрациялаудың жасаған тізбегінде бұрғылау бұлқыны және компрессор бір тізбекте кезекпен орналастырылған, Компрессор қажетті ауаны белгілі уақыт аралығында белгілі жұмыс қысымымен беріп тұрады. Полимерлік және эмульсиялық ерітінділерді дайындау. Кейбір полимер заттардың суда еруі қиынға түседі осыған байланысты, ерітінді дайындауда оның еруін жақсарту үшін полимердің мөлшерін (концентрациясын) бірте-бірте төмендету қажет. Мысалы ПАА қолданған кезде берілген ерітіндінің мөлшері 8-ден 1 пайызға дейін азайтып, қажетті мөлшерін алу үшін оны сумен араластырады. Бұрғылау учаскелерінде полимерлі ерітіндіні жуу сұйығының айналу процесі кезінде дайындауға болады. Ол үшін есептелген полимердін мөлшерін ыстық суға ерітіп жуу сұйығының ұңғыдан шыққан жерінде жәй сызықтатып құяды. Жуу сұйығын шырайналма жүйесін бірнеше рет айналған кезде полимер толығымен араласады. Эмульсиялық сұйықтарды дайындауға балшық араластырғышпен қатар ультра-дыбысты генераторды пайдалану кең тараған. Ультрадыбысты генераторлар қондырғыларының құрылымы қарапайым, үнемді және басқа қондырғылармен салыстырғанда өнімділігі жоғары. 7-дәріс. Бұрғылау сұйықтарын өңдеу. ТМД елдерінде қолданылатын реагенттер. ТМД елдерінде қолданылатын химиялық реагенттер. Егер балшық ерітіндісінің сапасы нашар балшықтан немесе тұзды сумен дайындалған болса, оның сапасын ретке келтіру үшін, оларды химиялық реагенттермен өңдейді. Химиялық реагенттермен ерітінділерді өңдеудің екі әдісі бар. Біріншісі жаңадан жасалған ерітінділерді бірден өңдеу, ал екіншісі бұрын пайдаланған ерітінділердің параметрлерін түзету үшін оларды қайталап өңдеу керек. Химиялық реагенттер ретінде электролиттер мен коллоидтар қолданылады. Электролиттер қатарына каустикалық сода, NaON кальцийлендірілген сода (Na2СО3), сұйық шыны және табиғи тұздар: хлорлы натрий (ас тұзы) NaCl, хлорлы калий (силвин) KCl, бишофит МgСl2*6Н2О, карналлит KCl*MgCl*6Н2О, сильвинит NaCl*MgCl2, кизерит MgSO4*Н2О, хлорлы магний МgСl2 және т.б. жатады. Бұлардың ішінен көбінесе реагент ретінде алдыңғы үшеуі пайдаланылады. Каустикалық соданың (NaON) қатты бөлшектерін немесе 60 пайыздық ерітінділерін ғана пайдаланған дұрыс. Мұның сыбағалы салмағы - 1,45. Ауада ашық қалатын болса, су мен көмір қышқылдың әсерінен іріп, бұзылып кетеді де, кальцийлендірілген содаға айналады. Осыған байланысты каустикалық сода құрғақ жерде, қақпақпен жабылатын темір сауытта сақтау керек. Каустикалық соданың ерітіндісі адамның киімін, терісін күйдіруі мүмкін. Сондықтан жұмыс істегенде етік, алжапқыш, резеңке қолғап және көзілдірік кию керек. Киімге немесе денеге каустикалық соданың ерітіндісі тамып кетсе, ол жерді сумен жуып жіберу қажет. Бұл реагенттің ерітіндісі алюминийден жасалған заттарды да ерітетінін естен шығаруға болмайды. Каустикалық сода сульфит спиртінің бардасын және көмірлі, шымтезекті сілтіден жасалған реагенттер дайындау үшін де қолданылады. Ерітіндіге салынатын каустикалық соданың мөлшері зертханада анықталады. Бұл мөлшер жұмыс уақытында ерітіндіге салынатын құрғақ балшықтың салмағына байланысты алынады. Әдетте салмағы 100 кг құрғақ балшыққа 100-200 грамм каустикалық сода қосылады. Кальцийлендірілген сода яғни көмір қышқылды натрий (Na2СОз) ақ түсті ұсақ зат. Құрамы 98 пайыздық көмір қышқылды натрийден тұрады. Кальцийлендірілген сода зауыттан 50 кг қағаз қаптарға салынған күйінде келеді. Бұл соданың ергіштік қасиеті судың температурасы көтерілген сайын өсе түседі. Адам көзіне зақым келтіретіндіктен көзілдіріксіз жұмыс істеуге болмайды. Кальцийлендірілген сода жабық ыдыстың ішінде құрғақ жерде сақталады. Егер кальцийлендірілген сода 10-15 пайыздық ерітінді күйінде болса, қалыпты жағдайда көлемі 1 м3 балшық ерітіндісіне 20 кг Nа2СО3 қосады. С ұ й ы қ ш ы н ы (Nа2О*SіО2) құрамы негізгі натрий силикатының сілті ерітіндісінен тұрады. Түсі сұрлау немесе сарылау келетін сылдырлау қоймалжың сұйық. Сыбағалы салмағы 1,4-тен 1,8-ге дейін өзгереді. Ауада бұзылып кететіндіктен оларды беті жабық ыдыста сақтау керек. Егер сұйық шыны балшық ерітіндісінің құрамына көбірек қосылып кетсе, балшық ерітіндісінің сапасы нашарлайды. Сұйық шыны балшық ерітіндісінің тұтқырлығы мен ығысудың статикалық кернеуіне қарсы жұмсайтын кедергісін өсіру үшін қолданылады. Жуу сұйығы ұңғыдан шықпай жоғалып кетсе, оны жер бетіне шығару үшін, сұйық шыныны балшық ерітіндісінің құрамына қосып, ерітіндінің тұтқырлығын 40-50 секундқа дейін жеткізуге болады. Қосылатын сұйық шынының көлемі балшық ерітіндісі салмағының 3-5 пайызындай болуы қажет. Сұйық шыныны қосу үшін оны науа жүйесіндегі айналма ағынының үстіне сыздықтатып құю керек, әйтпесе сұйық шыны ерітіндінің барлық көлеміне бірдей тарамайды. Температурасы 0 градусқа жете бастағанда, сұйық шыны қатады. Сондықтан оны қысты күні жылы жерде сақтау керек. Коллоидтардың ішінде жиі қолданылып жүрген реагенттер: көмір сілтілі, шымтезекті сілті, сульфитті спирт бардасы және т.б. Көмір сілтілі реагенті. Бұл балшық ерітіндісінің су бөлу параметрін азайтуға, тұтқырлығын өсіруге және тұрақтылығын азайтуға қолданылады. Мұны қосқанда ерітіндінің сыбағалы салмағының азаюы мүмкін. Көмір сілтілі реагентінің құрамы қоңыр түсті тас көмірдің ұны мен каустикалық содадан тұрады. Қоңыр көмірдің құрамында суға ерімей, тек сілті ерітіндісінде еритін гуминді заттар болады. Осы заттар балшық бөліктердің сыртына қорғауыш қабықтар жасайды. Гуминді заттар жылдам ерімейді. Сондықтан дайындалған көмірлі сілті реагенттің балшық ерітіндісіне бір тәуліктен кейін қосады. Қоңыр көмірдің құрамында орта есеппен 10-40 пайызға дейін гуминді заттар болады. Жаңа дайындалған реагенттің құрамына 12-15 пайыз, ал 24 сағат сақталғаннан кейін 4-6 пайыз гуминді заттар болады. Бұл реагентті дайындау үшін елеуішпен еленген қоңыр көмірдің ұнтағына каустикалық соданың ерітіндісі қосылып, балшық араластырғыш машинамен араластырады. Көлемі 1 м3 суға 100-130 кг құрғақ көмір ұнтағын, 10-30 кг құрғақ каустикалық сода қосу керек. Қоңыр көмірдің ылғалдығы табиғи жағдайда 20-25 пайыз болатындықтан мұндай көмірді 120-200 кг балшық ерітіндісіне қосқан жөн. Тұзды балшық ерітінділеріне бұл реагент көп әсер етпейді. Балшық ерітіндісінің құрамына көмір сілтілі реагентін көп қосып жіберетін болса, оның тұрақтылығы нашарлап, әр нәрсеге жабысқыш қасиет пайда болады. Соның салдарынан ұңғының қабырғасына жабысқақ балшық қатпарлар тұрып, бұрғы тізбегі ұңғы оқпанына кептеледі де, жоғары көтерілмейді, ал ол апатқа әкеліп соқтыруы мүмкін. Балшық ерітіндісіне қосылатын дайын реагенттің көлемі балшықтың құрамына байланысты алынады. Әдетте 1 м3 балшық ерітіндісіне көлемі 30 литрден 250 литрге дейін көмір сілтілі реагенті қосылады. Шымтезекті сілті реагентінің құрамында да жоғарыда айтылып кеткен гуминді заттар бар. Сондықтан бұл реагентті дайын болғаннан кейін 24 сағаттан соң балшық ерітіндісіне қосуға болады. Бұл реагентпен өңделген балшық ерітіндісінің тұрақтылығы өте жоғары, ал сыбағалы салмағы аз болады. Шымтезекті сілті реагентімен өңделген балшық ерітінділері жуу сұйығы көтерілмей жоғалып кеткенде және жуу ағынын қайта қалпына келтіру үшін қолданылады. Бұл реагентті дайындау үшін көлемі 1 м3 суға 100 кг құрғақ шымтезек, 17-20 кг құрғақ каустикалық сода араластырады. Дайындалған шымтезекті сілті реагентін көлемі 1 м3 балшық ерітіндісіне 150-300 литрге дейін қосылады. Бұл реагент балшық ерітіндісінің су бөлу параметрін көмір сілтілі реагентіндей көп азайтпайды. Сульфитті спирт бардасы (ССБ) спирт жасайтын зауыттардың қалдығы. өндірісте қатты не 5 пайызды ерітінді күйінде қолданылады. Қатты түрінің сыбағалы салмағы 2,3-ке ал ерітіндісінікі - 1,25-ке тең. Қатты түрлерін қолданылар алдында оларды суға ерітеді, ал сұйық түрі сумен араластырылады. Су көлемі ерітіндіден үш есе аз алынады. Көлемі 1 м3 реагент дайындауға 40 кг сульфитті спирт бардасының қатты түрінің 40-70 кг және 40-70 кг құрғақ каустикалық сода жұмсалады. Араластырылатын судың температурасы 60-80 градус болу керек. Көлемі 1 м3 балшық ерітіндісін өңдегенде бұл реагенттен 30-150 литрге дейін қосылады. Осы реагентпен өңделген балшық ерітінділері жылдам көпіршіктенгіш келеді. Соған байланысты көбік азайтқыш ерітіндіге мұнай қосқан жөн. Құрамында тұзы көп тау жыныстарын бұрғылағанда сульфитті спирт бардасымен өңделген ерітіндісіне ас тұз қосылады. Ас тұз салмағы балшық салмағының 20-30 пайызындай болу керек. Бұл реагент балшық ерітіндісінің тұтқырлығы мен су бөлу параметрін азайтады. Балшық ерітіндісін өңдеу үшін қолданылатын реагенттерді дайын балшық ерітіндісіне қоспай, балшық ерітіндісін дайындайтын суға қосқан, ерітіндінің сапасын жоғарылатады. Реагент балшық ерітіндісінің барлық көлеміне бірдей жайылуы үшін оны жуу сұйығы ағатын науаға сыздықтатып құйып отырып, араластырған жөн. Реагентті мөлшерден артық қосса, балшық ерітіндісінің сапасы нашарлайды. Сульфитті спирт бардасы кальцийлендірілген немесе каустикалық содадан дайындалған реагенттерді ұзақ ұстаудың қажеті жоқ. Бұларды дайындап болған бойда балшық ерітіндісіне қосқан дұрыс. Жұмысқа қолданылып, ескірген балшық ерітіндісінің сапасын жақсартып параметрлерін бұрынғы қалпына келтіруге болады. Мұндай ерітінділер жоғарыда айтылып өткен химиялық реагенттермен өңделеді. Бұл жұмыстың ешқандай ерекшелігі жоқ. Өңдеу үшін оларға тек қана керекті мөлшеріндей реагент қосылады. Реагенттің мөлшері тәжірибе арқылы анықталады. Егер ескірген ерітіндінің параметрлері реагент қосқаннан кейін дұрыс өңделмесе, жаңадан балшық пен су қосылады. Сапасы өте нашарлап кеткен ескі ерітінділерді өңдеудің қажеті жоқ, оларды ауыстырып, орнына жаңа жуу агентін дайындаған дұрыс. Конденсирлендірілген сульфитті спирт бардасы (КССБ) модификацияланған лигносульфанат (ССБ), яғни ССБ-ның фенолы бар формальдегитпен араластырған. КССБ Грозный қаласындағы (ГрозНИИ) ғылыми зерттеу институтында В.С. Баранов пен З.П. Букс жасап шығарған. КССБ-ның түрі қара қоңыр түсті, тығыздығы 1,11-1,15 г/см3 кұрамында 20-25 % құрғақ заттар бар. КССБ сұйық және ұнтақ күйде шығарылады. Сұйық КССБ-лар цистерналарға құйылады, ал ұнтақ болған жағдайда олар 20 кг крафт -қапшықтарға толтырылып өндірістерге жеткізіледі. КССБ өте жоғары сапалы сұйытқыш және сазбалшық ерітінділерінің су бергіштігін азайтатын реагент. КССБ - жоғары нәтижелі сұйытқыш және су бөлу қасиетін азайтқыш реагент, тұщшы және минералды ерітінділердің балшық қабыршағының қалыңдығын төмендетеді. КССБ реагентімен өңделген ерітінділердің ығысудың статикалық кернеуі төмендейді. КССБ-ны сульфатты және хлоритті әсерлі жағдайларда қолдану жоғары нәтиже береді. Оны ауырланған ерітінділерді өңдеу кезінде ерекше сәтті нәтиже береді. КССБ құрғақ күйінде 0,5-4 пайыз көлемде қосылады. Лигносульфонатты қышқылдарды бейтараптандару үшін сілтілер қосылады. КССБ өңдеуде каустик қоспалары косылмайды. Құрамындағы мөлшері жоғары болса, онда ерітіндіде көпіршіктер пайда болуы мүмкін. КССБ сұйық және ұнтақ күйде болуы мүмкін. Хромлигносульфонат (окзил) - қышқылданған ССБ-ны хроматтар мен сүр қышкылдармен өңдеу кезінде пайда болады. Реагент қосарланған әсерлі, қарқынды сұйытқыш, рН=9±10 болғанда оның нәтижесі жоғары болады. Ерітінді сазбалшық сыйымдылығын жоғарылатады, су беруін азайтып, дисперсиялық жүйені тұрақтандырады. Окзилдің гуманиттардан айырмашылығы, ол сұйық күйде болады және қатты фазамен адсорбциялауды, сазбалшықтармен адсорбциялануы өте жоғары. Оның бір бөлігі бөлініп, хром иондарын ығыстырады да ерітіндіні ингибирлейді. Өте жоғары тұзды ерітінділерді окзил коагуляциялық қоюлануды болдырмайды, бірақ өзінің қасиеттерін жояды. Ерітінді құрамындағы окзил мөлшері 10 пайызға дейін болуы қажет. Феррохромлигносульфонат (ФХЛС) - ССБ қышқылданған түрі және ССБ-нің хром және темірмен өңделген өнімі. ФХЛС окзилмен салыстырғанда ингибирлеу қасиеті жоғары және су бөлуін қарқынды төмендетеді, 4—10 пайыз мөлшерінде қосылады. Хромлигносульфонаттар басқа реагенттермен бірге қолдану кезінде оның әсері күшейеді, дербес алғанда гуманитармен бірдей. Қышқылданған лигнин - гидролизді лигниннің қышқылданған өнімі, спирт және тамақ өндірісінің қалдықтары. Өңдеу тәсілдеріне байланысты лигнин әртүрлі болады. Лигниннің қышқылдану нәтижесіне байланысты суда жақсы ериді. Қышқылданған лигнин қоңыр түсті ұнтақ құрамында 2-3 % күйдірген натрий бар. Сулы ерітінді құрамында қышқыл лигнин 10 % мөлшерде болады. Реагент жақсы сақталады. Агрессиялық ортада қолданылмайды. Нитролигнин - лигнин реагентін азотпен қышқылдандыру жолымен алынады. Ол бастапқы лигниннен айырмашылығы молекулярлық массасы төмен, құрғақ көлемге 0,5 — 3 пайыз мөлшерде қосылады. Нитролигнин өте күшті сұйытқыш, бірақ кальций тұзды ерітінділерде өзінің қасиетін жоғалтады. Бұл жағдайларда кальций иондарын байланыстырғыш реагенттермен бірге қолдану қажет. Тұзсыз ерітінділерге нитролигнинді 2 пайыз мөлшерде қосқанда, оның су беруі бірден азаяды. С у н и л (сульфинирленген нитролигнин) нитролигнинді күкірт қышқылымен бейтарап ортада сульфиттеу жолымен жасалады. Сунил 14-18 % концентрациялы қаратүсті суда еріген химиялық нейтрален. Ол ерітінділер цемент және гипс қоспалары әсерінен қоюланған. Сунил сұйытқыш ретінде 10 % ерітінді түрінде, ал құрғақ күйінде көлеміне қатысты 0,2 - 0,3 % мөлшерде қолданылады. Тұщы және аз тұзды ерітінділерге 2 % қосқанда, су бөлу қасиеті нәтижелі төмендейді. Минералды ерітінділерде қолдану тиімсіз. Бұл реагент балшық жыныстарының ісінуін төмендетеді және ұңғы оқпаны қабырғасының орнықтылығын жоғарылатады. И г е т а н гидролизді лигнинді азот қышқылы және кальций содасымен өңдеу нәтижесінде жасалады. Бұл сунил тәрізді қоңыр — бурыл түсті ұнтақ, сұйылту әсері жоғары. Игетан ұнтақ түрінде жуу сұйғына 10 % мөлшерде қосылу керек. Күшті минералданған ерітінділерде құрылым жасағыш реагент ретінде қолданылады. Таннидидің синтетикалық және табиғи түрлері қолданылады. Реагенттің табиғи химиялық құрамы жоғары молекулярлы өнімдер полифенолдар. Полифенол ағаш химиялық (ПФХЛ) - құрғақ ағаштарды айдау (перегонки) кезінде қолданылатын қышқыл сулар экстрактының фенолдары - синтетикалық реагент. Фенол формальдегид көмегімен конденсирлеп, натрий сульфидімен өңделеді. ПФХЛ ерітіндіге 0,4 - 0,5 % мөлшерде қосылады. Ол қоңыр - сұр түсті қатты зат, 10:1 ден 2:1 қатынаста каустик содасымен 10 % сулы ерітінді түрінде қолданылады. Сұйылту қабілеттілігі өте жоғары, бірақ жылыту және минералдану кезінде қасиетін күрт төмендетеді. Жоғары концентраңияда су беру мөлшерін төмендетеді, бірақ көпіршіктенеді. Сулькор- табиғи таннид - дубильдік экстракт өндірісінің қалдығы. Суда жақсы еритін қоңыр-сүр түсті қатты зат. Сулькор ерітіндінің сұйылтқыш және су беру қасиетін төмендетеді. Әсері бойынша сунилге сәйкес, бірақ жоғары нәтижелі, қосу мөлшері 0,1 - 0,5 %. Сулькор 10 % сулы ерітінді түрінде қосылады. Кремний органикалық сұйықтар ГКЖ-10 және ГКЖ-11 натрий этилсиликаты, полимерлі өнім. Бұл сұйықтар басқа тұрақтандырғыш реагенттермен бірге қолданылады. Қосуға ұсынылатын мөлшері - 1 % дейін. Бұл жуу сұйығының майлау қасиетін жақсартады. Құралым жасағыш реагенттер ерітіндінің су беру қасиетін төмендетіп, оның реологиялық қасиеттерін жақсартады, оларға целлюлоза эфирлерінің судағы ерітіндісі негізіндегі ерітінділер кіреді, яғни целлюлоза, крахмал, биополимер және акрилсинтетикалық полимерлер. Целлюлоза өсімдік клеткалар негізінде жасалады. Өте жоғары механикалық және химиялық беріктікпен сипатталады және суда ерімейді. Целлюлоза өте жоғары дәрежелі табиғи полимер. Целлюлозадан химиялық реагент алу үшін, оны алдымен сілтілермен өңдейді. Өңдеу нәтижесінде жай және күрделі полимерлер пайда болады. Карбоксиметил целлюлоза КМЦ - монохлорлы уксусты қышқылды натрийлі тұзының целлюлоза сілтісімен әсерінен пайда болған өнім. КМЦ келесі түрлерде шығарылады: КМЦ-350 төмен тұтқырлықты; КМЦ-500 орташа тұтқырлықты; КМЦ-600 және КМЦ-700 жоғары тұтқырлықты. Бұл жерде цифрлар циклдың қайталану көрсеткішін көрсетеді. Өндірістік КМЦ ақ және сары түсті мақта тәрізді. КМЦ реагент ретінде 10 % сулы ерітінді түрінде қолданылады, ол үшін КМЦ алдын ала ылғалдандырылады. Дайын реагент крахмалды клейстер тәрізді болады. КМЦ-ның нәтижелігі минерализация дәрежесіне және ерітіндінің рН көрсеткішіне байланысты. КМЦ нәтижесі бейтарап, тұщы және аз минералды ортада жоғары болады. рН=6 болғанда КМЦ тұнады, ал рН=9 болғанда сілтінің көптігінен ұйып қалады. КМЦ-ның поляризация дәрежесі жоғары болған сайын оның агрессиялы ортадағы тұрақтылығы жоғары. Минерализациясы көбейген сайын ол сұйытқыш ретінде әсер етіп, су беру қасиетін төмендетуі нашарлайды, тұрақтандыруы жойылады. Төмен және орташа тұтқырлықты КМЦ кальций иондары әсерінен коагуляцияланады. Жоғары тұтқырлықты КМЦ сазбалшық ерітінділерінің су беру қасиетін төмендетеді. КМЦ қосу мөлшері, оның маркасына және минерализациялану дәрежесіне байланысты 0,2-ден 2 % дейін болады. Қатты фазалы аз ерітінділерде КМЦ сұйытқыш әсерінде болады ал жоғары мөлшерде құрылым жасаушы ретінде қолданылады. КМЦ-ні жеңіл ісінетін сазбалшықтарды бұрғылағанда қолдануға болмайды. КМЦ судағы ерітіндісі көпке сақталмайды. Ол ауа оттегісімен қышқылданып, тұтқырлығын төмендетеді. 150°С температурада КМЦ бөлшектенеді, сондықтан ол арнайы балшық ерітінділерін тұрақтандырғыш ретінде қолданылады. Карбофен- молекуласына фенол ендірілген КМЦ. Карбофенге температураның көтерілуі онша әсер етпейді, яғни тұрақты және жуу сұйығына КМЦ тәрізді әсер етеді. КМЦ құрамына басқа заттар қосады. Негізгі мақсаты термотұрақтылықты жоғарылату. КМЦ-нің басқа түрлері карбинил, карболинол және т.б. өте тұрақты. Сонымен қатар кальций тұздарына тұрақты целлюлоза эфирі негізде дереагенттер жасалған. Бұлардың құрамына сульфат целлюлоза және модифицирленген метилцеллюлоза кіреді. Соңғысы 7 пайыздық кальций хлорлы құрамды жартылай валентті катиондар әсерінен тұрақты. Крахмал- табиғи өсімдік өнімі-табиғи полисахарид қоспасы. Ол үзбелі құрылған сызықтық және тармақты полисахаридтен тұрады. Крахмалдың салыстырмалы молекулалық массасы жоғары, гидрофилен, балшық ерітіндісінің минералдығына қатыссыз су беру қасиетін төмендеткіш реагент. Сол себепті оны хлоркальцийлі және хлор магнийлі агрессиялық ортадағы ерітінділерге қосады. Крахмал көбіне 5-10 % мөлшердегі клейстер түрінде қолданылады. Ол суық суда ерімейді, сондықтан оны сілтімен клейстер түрінде дайындайды. Оны сумен ылғалдандырып 1-2 % күйдіргіш натрий қосады. Крахмал реагентін крахмал мен су араластырып 80-90°С дейін қыздыру арқылы да дайындауға болады, бұл далалық (полевых) жағдайда ыңғайсыз болады. Дайын реагент ерітіндіге 0,5-3 % мөлшерде қосылады. Себебі ол ерітіндінің тұтқырлығын жоғарылатады, сондықтан оны көбіне сұйытқыштармен бірге қосқан дұрыс. Соңғы жылдары суық суда еритін модифицирленген крахмал кеңінен қолданылады. Мұндай крахмалдың бір түрі құрамына алюминий тұзын ендіру тәсілімен жүргізіледі. Крахмал ферментативті тұрақсыз шіриді. Крахмалдың шіруін рН мөлшерінің 12-ге дейін көтеріп немесе формалин, керзол және т.б. реагенттерді қосып сақтандырады. Крахмалдың термо тұрақтылығы төмен, бірақ құнды ас өнімі, сондықтан оны амалсыз жағдайда, яғни басқа реагенттер жуу сұйықтарын өңдеуге жарамсыз жағдайда ғана қолдану керек. Декстрин- крахмалды гидролиздеу кезінде пайда болады. Суда жақсы еритін ақ түсті ұнтақ зат, оларды ерітіндіге тек 2 % мөлшерде қосады. Декстрин жоғары минералды ерітінділерде қолданылады, нәтижесі крахмалдан жоғары. Ең жоғарғы тұрақтандыру нэтижесі рН= болады. Қышқылдар декстринді бөлшектендіріп жібереді. Биополимер- сахарозаны микробиологиялық синтездеу нәтижесінде алынатын реагент, олар полисахарид тәрізді. Биополимерден көпке белгілісі декстрин, ХС, БП-1 реагенті және т.б. биополимерлер тұздарға тұрақты, 150°С дейін термотұрақты, басқа реагенттермен бірге қолдануға болады, гидравликалық кедергілеуді жақсы азайтады. Концентрациясы 0,05-1,5 % ерітінді көлеміне қатысты. Кемшіліктері: өте қымбат, ферментативті тұрақсыз, сүзілу қарқындылығы төмен. Синтетикалық акрил полимер негізіндегі реагенттер ішінде көп таралғаны полиакриламид, полиакрилонитрил және олардың гидролиздік өнімдері. Олар жоғары молекулярлы, химиялық байланысы берік заттар. Нитрил өнімдері мен акрил қышқылдарының полимеризациясы металл поливалентті хлоридтері әсерлеріне тұрақсыз. Бұл реагенттер қатты фаза бөлшектерімен адсорбцияланып пептизациялану, қатты фазаның флокулирациялануын алдын алып, ингибирлеуші эффект береді. Кемшілігі пластификациялануы. Полиакриламид (ПАА) - сызықты құрылымды карбо тізбекті гомополимер. Бұл реагентті алу келесі әдіспен жүргізіледі: этилен —> этилен тотығы —>этиленциангидрид нитроакрил қышқылы —> акриламид —> полиакриламид. Полиакриламидтің салыстырмалы молекулалық массасы 150 000 - 15 000 000 дейін. Сулы ПАА тұтқырлығы рН-қа байланысты. рН=7 болғанда ПАА макромолекулалары бұратылып, тұтқырлығы көбейеді. Оның сулық және сілтілік ерітінділері полиэлектролиттер. Полимердің катион әсерлі макромолекулалары – NH+3 - анион 2серлі СОО . ПАА ерітінділері жалпы минералдығы 3 г/л қаттылығы 13 ммоль/л, суда т9рақты. ПАА ұнтақ, түйіршік және гель тәрізді болады. Түйіршікте ПАА 50-60 %, гель тәрізді ПАА құрамында 6-8 % дейін. Суық суда жай ериді, сондықтан араластыру кезінде 80-90 С жылы суда ерітеді. Жуу сұйығындағы ПАА құрамы 0,2-0,3 % дейін жетеді. РС- 2 гидролизді ПАА құрамында 1:1:1 қатыста полиакриламид, каустик және полифосфат болады. Гидролиз барлық компоненттерді сумен араластыру кезінде пайда болады. Дайын реагент кұрамындағы құрғақ заттар 1-2 % дейін, тығыздығы 1 г/см3, тұтқырлығы 75-90 с. РС-2 аз қатты фазалы ерітінділердің су бөлу қасиетін төмендету үшін қолданылады. Қоспа мөлшері 2 % дейін, одан көп қосқанда ерітіндінің тұтқырлығы төмендейді. |