Способ приготовления структурированных технических суспензий

Минерализация, г/лрНПлотность, г/смСодержание солей, г/лМаНСО,СА(НСО ),Са 80Мдс 1,Мд(НСО0,697,6 0,998 0,13 0,22 0,17 0,07 О,1 Изобретение относится к технике приготовления структурированных технических суспензий, преимущественно скважинной промывочной жидкости, и может быть использовано в геологоразведочной, нефтегазодобывающей, химической, строительной и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение качества готового продукта.На чертеже изображена установка для реализации предлагаемого способа.Установка состоит из смесителя-диспергатора 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, электрофоретического устройства 4 с группами электродов 5 и 6 разной полярности, соединенных с источником 7 постоянного тока, и электролизера 8 с электродами 9 и 10, разделенного диафрагмой 11 на зоны 12 и 13. Смеситель-диспергатор 1 соединен трубопроводами 14 и 15 с электрофоретическим устройством 4, которое, в свою очередь, соединено трубопроводом 16 с зоной 12 электролизера 8, Электроды 5 и 6 выполнены вращающимися от привода 17. В нижней части электрофоретического устройства 4 смонтирована задвижка 18.Пример 1. Суспензию готовят из кокандского глинопорошка с содержанием песка 7,5/о и общим содержанием балластных частиц 20 О/о. Содержание твердой фазы в суспензии 15/о. Характеристика исходной воды следующая: Параметры электрообработки воды: рН 12,5; редокс-потенциал=600 мВ.Для предварительного смешивания порошка с водой можно использовать шнековую глиномешалку, для диспергирования - роторно-пульсационный аппарат. Объем суспензии составляет 1 м. Время перемешивания в глиномешалке 20 мин.Жидкость с твердой дисперсной средой подают через патрубок 2 в смеситель-диспергатор 1, где вначале компоненты смешивают, а затем диспергируют. Через патрубок 3 суспензию подают в электрофоретическое устройство, в котором начиная с второго цикла диспергирования выделяют из суспензии структурообразуюгцую фракцию путем осаждения на электродах 5 или 6 и затворяют ее в электроактивированной в электролизере 8 жидкости. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поскольку за первый цикл прохождения суспензии через смеситель-диспергатор 1 происходит смешивание компонентов с незначительным появлением структурообразующей фракции, осаждение ее на электродах осушествляют начиная с второго цикла. С появлением разности потенциалов на электродах 5 и 6 отрицательно заряженные частицы глины оседают на положительных электродах в виде плотной корки. Если частицы структурообразующей фракции несут на себе положительный заряд, они оседают на отрицательных электродах. Жидкость с непродиспергированными частицами твердой фазы и балластом возврашаются в смеситель-диспергатор на повторное диспергирование, после чего ее снова подают в электрофоретическое устройство. Количество циклов зависит от степени выделения на электродах структурообразующей фракции. Одновременно с выделением структурообразуюшей на электродах происходит электроактивация жидкости. Частицы твердой фазы в такой жидкости диспергируются значительно быстрее по сравнению с диспергированием в необработанной жидкости. Балласт, состояший из нейтральных частиц, на электродах практически не оседает. После выделения из суспензии структурообразующей фракции оставшийся балласт выбрасывают через задвижку 18, а емкость электрофоретического устройства заполняют жидкостью, обработанной в зоне одного из электродов 9 и 10 в зависимости от требуемой полярности. Если структурообразующая фракция оседает на положитель" ных электродах, ее затворяют в жидкости, обработанной в зоне отрицательного электрода, а фракцию, осевшую на отрицательных электродах, затворяют в жидкости, обработанной в зоне положительного электрода. В электроактивированной жидкости корка структурообразующей фракции быстро распускается, так как связывающие частицы ее - кислые или шелочные продукты электрохимических реакций - переходят в жидкость противоположной полярности.Для интенсификации затворения структурообразующей фракции в жидкости электроды 5 и 6 приводят во вращение от привода 17. В этом случае они выполняют функции мешалки.Если всю осевшую на электродах структурообразующую фракцию принять за 100/о, то осаждение по циклам циркуляции составляло,о/о:после первого цикла 1,3; после второго цикла 23; после третьего цикла 45; после четвертого цикла 25,5; после пятого цикла 5,2.Пример 2, Суспензию готовят из комовойглины при водосмесевом соотношении глина - вода 1:10.1337130 Формула изобретения Сравниваемые показатели Пример 1 Пример 2 0,1 0,2 Не более 0,5 11,2 10,8 рН суспензии Редокс-потенциал получа -емой суспензии, мВ 283 232 Объем суспензии 1 м. Число циклов диспергирования равно семи.Осаждение структурообразующей фракции по циклам составляло,%; после первого цикла 0,1; после второго цикла 3,9; после третьего цикла 19; после четвертого цикла 37; после пятого цикла 24; после шестого цикла 13; после седьмого цикла 3.Из общего содержания твердой фазы на электродах оседало до 30/о, остальные частицы разной дисперсности представляли собой гранит, песок, ракушки, нераспускающиеся частицы глины и другие вредные включения, Осевшую на электродах структурообразующую фракцию затворяли в воде, обработанной в зоне отрицательного электрода электролизера. Поскольку арычная вода содержит больше растворимых солей по сравнению с водопроводной водой, параметры ее обработки были высокие: рН 12 - 13,5; редокс-потенциал 400 - 20 850 мВ. Затворение осуществляли при вибрирующих электродах (разность потенциалов в этом случае на электродах отсутствоСодержание балластных частиц в суспензии, 7. Изменение структурно-механических свойств суспензий в процессе промывки скважины за один цикл,7(при бурении твердых пород) Износ ротора-диспергато -ра после 10 циклов вала). Воду брали из расчета содержания в суспензии 5/, структурообразующей фракции. Время на затворение не превышало 10 мин. Приготовленную суспензию сразу же прокачивали через скважину.Качественные показатели суспензий приведены в таблице. Способ приготовления структурированных технических суспензий, включающий смешивание и диспергирование компонентов, их циркуляцию и затворение в электроактивированной воде твердой фазы, отличаюиийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта, в процессе диспергирования начиная с второго цикла циркуляции из суспензии выделяют структурообразующую фракцию путем осаждения на электродах с последующим затворением в электроактивированной воде, а балласт удаляют.Составитель Т. КругловаРедактор А, Огар Техред И. Верес Корректор А. ЗимокосовЗаказ 4073/9 Тираж 56% ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4