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.

Бентонит используется в горизонтально направленном бурении благодаря набору уникальных свойств:

• набухаемость (увеличивается в объеме до 30 раз);
• отличная впитываемость;
• дисперсность.

Созданный на основе бентонитовой глины раствор;

• надежно удерживает плотность гелевой массы;
• имеет оптимальную вязкость для выноса измельченных пород;
• повышает устойчивость бурового канала при бурении в слабо уплотненных песках и обводненном грунте;
• создает тонкую стенку из глинистых пород со слабой проницаемостью.

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.