Барит в бурении

∞ БАРИТ

В дорожном строительстве молотый барит применяют в смесях с латексом и асфальтом в качестве покрытий взлетно-посадочных полос и автомобильных трасс, для создания особо прочного и одновременно гибкого слоя. Известен барит так же и в лакокрасочном производстве, например для создания цинковых и свинцовых белил, высокосортных эмалей для антикоррозионной защиты. Так же свое применение барит находит в резинотехнической, асботехнической и атомной промышленности. В атомной промышленности барит применяют для радиационной защиты.

Особенно известен барит, как материал, который используется для утяжеления буровых растворов на водной или же углеводородной основе. Основные преимущества барита - это высокая плотность, пониженные абразивные свойства, безопасность для людей и окружающей среды, химическая устойчивость к иным компонентам буровых растворов. Барит может иметь применение практически в любых условиях, так как он чрезвычайно устойчив к различным химическим загрязнениям и к высоким температурам.

Барит, используемый в буровых растворах, обладает многими незаменимыми качествами. Барит имеет наиболее оптимальный гранулометрический состав, не вызывает повышения водоотдачи, не сгущает буровые растворы, препятствует аэрации буровых растворов, имеет крайне низкое содержание солей и, к тому же, расходуется в достаточно небольшом количестве.

Глина бентонитовая

В горизонтально-направленном бурении огромное значение для высокой эффективности работ, имеет качество бурового раствора, основой которого является бентонит, переработанный по особой технологии. Бентонит обладает набором уникальных свойств, делающих его важнейшим компонентом буровых растворов для выполнения сложных, высокотехнологических задач.

Трубопроводная арматура и оборудование

Наша компания предоставляет вашему вниманию разнообразную промышленную трубопроводную арматуру, выполненную на уровне высочайших международных стандартов из самых разнообразных материалов. Запорная, регулирующая, запорно-регулирующая, защитная, предохранительная и распределительная трубопроводная арматура, изготовленная из нержавеющей стали способна выдержать высочайшие нагрузки, воздействие агрессивных сред и обеспечивать безопасность на трубопроводах долгие годы.

Зеленая бентонитовая глина и бентонит для формовочных смесей

Бентонитовые глины широко используются в самых разнообразных областях народного хозяйства. Особенную важность бентонитовые глины, благодаря их уникальным свойствам, находят в современной добывающей промышленности, где на их основе изготавливаются растворы для бурения, так же бентонитовые формовочные глины незаменимы в металлургическом производстве.

gorizontalnoeburenie.ru

Барит — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Бари́т (от др.-греч. βαρύς — тяжёлый), тяжёлый шпат — минерал бария из класса сульфатов, BaSO₄.

Ромбическая сингония, ромбо-дипирамидальный. В чистом виде бесцветный и прозрачный или белый, но обычно окрашен примесями оксидов железа, сульфидов и т. д. в самые разные цвета. Блеск стеклянный, твёрдость 3—3,5, плотность 4,3—4,7, коэффициент преломления 1,63, спайность совершенная по (001) и средняя по (210).

Кристаллы — пластинчатые, призматические, игольчатые. Игольчатые радиально-лучистые пучки и тонковолокнистые сферолиты. Пластинчатые, чешуйчатые и зернистые агрегаты.

Распространён широко. Происхождение главным образом гидротермальное, иногда образует самостоятельные рудные жилы в несколько метров шириной. Может заполнять миндалевидные пустоты в ряде основных вулканитов. В осадочных породах образует радиально-лучистые конкреции и секреции (жеоды) с кристаллами во внутренней полости. Сопутствующие минералы — флюорит, кальцит, кварц, гематит, халькопирит, антимонит, галенит, сфалерит, марказит и др., в качестве примесей отмечаются стронций, свинец и кальций. При большом содержании стронция называется баритоцелестин.

Месторождения[править | править код]

Широко распространён в Казахстане (Бадамское месторождение баритовых руд и другие месторождения).

Первоначально использовался для отбеливания тканей и бумаги — баритовые белила и баритаж.

Служит сырьём для производства сульфата бария, эмали, глазури, солей бария. Используется как наполнитель при изготовлении резины, клеёнки, линолеума, бумаги.

Прозрачные кристаллы барита используют в оптических приборах.

Применяют для защиты от рентгеновских лучей, для покрытий и изоляции в химических производствах (благодаря химической стойкости, в частности по отношению к серной кислоте).

При бурении в нефтяной промышленности применяется в качестве вещества, повышающего плотность буровых растворов.

При написании этой статьи использовался материал из издания «Казахстан. Национальная энциклопедия» (1998—2007), предоставленного редакцией «Қазақ энциклопедиясы» по лицензии Creative Commons BY-SA 3.0 Unported.

ru.wikipedia.org

Буровой раствор для бурения скважин в Казахстане

Это достигается введением в раствор тяжелых компонентов. В большинстве случаев утяжелителем служит баритовый концентрат – сульфат натрия.

Баритовый концентрат

• содержание сульфата бария – 80 – 90%;
• плотность – 4 – 4,2 г/см3;
• содержание пирита – менее 6%;
• содержание водорастворимых солей – 0,35 – 0,45%;
• доля фракции 5 мкм – 10 – 20%;
• влажность – до 2%.

Применение барита для изготовления буровых растворов
Барит-буровой раствор изготавливают добавлением утяжелителя в промывочную жидкость. Для этого используют гидравлические мешалки, гидросмесители энжекторного типа.

Баритовый порошок поступает в раствор через тарельчатый питатель. Глинистый раствор должен иметь вязкость 22 – 24, величину статического напряжения сдвига – 4 – 5 Па, водоотдачу – 10 см3/30 мин.
Применение баритового утяжелителя позволит:

• обеспечить необходимое гидростатическое давление раствора на стенки скважины;
• предотвратить обрушение стенок скважины, проникновение в скважину нефти, воды, газа;
• снизить износ бурового оборудования и стоимость бурения;
• увеличить глубину проходки;
• бурить скважины в сложных горно-геологических условиях.

• ρу – плотность утяжелителя;
• ρур – плотность утяжеленного раствора;
• ρб.р – плотность промывочной жидкости без утяжелителя.

Существенное влияние на характеристики бурового раствора для бурения скважин оказывает качество баритового концентрата. Наличие 2 – 3% глинистых компонентов в барите способно снизить утяжеляющую способность на 25%. Превышение содержания пирита приводит к увеличению абразивности материала и повышенному износу оборудования. Увеличение размеров частиц свыше нормативных вызывает увеличение вязкости раствора.

Наша компания предлагает качественный барит для буровых растворов, полностью соответствующий требованиям ГОСТ 4682-84, что подтверждено сертификатами и данными лабораторных анализов. У нас доступные цены, удобные условия оплаты и доставки. Звоните. Ждем ваши заказы.

baritkz.kz

Применение

Применение баритовой продукции весьма широко. Из концентратов марок КБ-3, КБ-4 и КБ-5 класса А, путем их химического отбеливания получают молотый отбеленный барит, применяемый в качестве наполнителя в лакокрасочной, электроламповой и других отраслях промышленности.

Баритовые концентраты всех марок класса А применяются в производстве асботехнических изделий, марки КБ-3, КБ-4, КБ-5 и КБ-6 класса Б - в цементной промышленности, а марок КБ-5 и КБ-6 - в производстве других строительных материалов.

При бурении скважин на нефть и газ используется порошкообразный баритовый утяжелитель, получаемый из баритовых концентратов класса Б.

Для утяжелителя нормируется плотность (4-4,2 г/см3), содержание водорастворимых солей кальция (не более 0,05%), показатель гидрофильности (не менее 80%) и крупность (остаток на сите N 0071 не более 6%).

Примечание:

По своим качествам баритовый концентрат гравитационный марки КБ-5 соответствует баритовому концентрату флотационному марки КБ-3, при этом баритовые концентраты гравитационные имеют существенные отличия от флотационных концентратов:

• низкое содержание водорастворимых солей;
• не содержит на своей поверхности флотореагентов;
• обеспечивает плотность буровых растворов до 2,40 г/см3;
• не загущают буровые растворы;
• имеет оптимальный гранулометрический состав;
• не вызывают коагуляции и повышение водоотдачи;
• обеспечивают низкое содержание твердой фазы;
• предотвращают аэрацию буровых растворов.

А это значит, что не требуются значительных затрат на трудоемкие методы для повышения качества флотационных баритов, отсутствует необходимость обработки растворов реагентами – разжижителями и пеногасителями, и одно из самых главных достоинств - продукт экологически чистый, не пропускает вредных радиационных излучений, не содержит вредных и ядовитых примесей.

Барит, в силу своей способности поглощать рентгеновское излучение входит в состав бетонных смесей (баритобетонов, баритовой штукатурки) и смесей с другими материалами для рентген-защиты.

Барит является наиболее дешевым и доступным материалом для приготовления защитной баритовой штукатурки при отделке рентгеновских кабинетов, служит надежным защитным материалом в рентгеновских установках и ядерных реакторах.

russbarit.ru

О барите | Барит Урала

Барит BaSO4  (от др.-греч.  βαρύς – тяжелый) –  природный сульфат бария (тяжелый шпат). Этот минерал был открыт совершенно случайно еще в XVII в. благодаря золоту. Именно повсеместное  увлечение в средние века идеей выделения золота из любых более или менее тяжелых материалов и привело к открытию барита.  

Барит распространен по земному шару очень широко. Самые крупные месторождения находятся на территории Китая, Индии, США, Мексики, Бразилии, Казахстана. На территории Российской Федерации запасы  баритовой руды сосредоточены в Хакасии, Республике Коми, Кемеровской и Челябинской областях. Дефицит добычи на территории Российской Федерации покрывается импортом из стран ближнего и дальнего зарубежья, в основном из Казахстана. 

 Минерал обладает белым и серым цветом, стеклянным или перламутровым блеском, неровным изломом и совершенной спайностью (способность кристаллов и кристаллических зерен раскалываться или расщепляться по определенным кристаллографическим плоскостям, параллельным действительным или возможным граням). 

Барит является наилучшим утяжелителем промывочной жидкости при бурении глубоких скважин в нефтегазодобывающей промышленности. Это предопределяется высокой плотностью минерала, его химической инертностью, малой абразивностью и сравнительно невысокой стоимостью. До 90% ежегодной мировой добычи барита производится в целях использования барита как утяжелителя. 

Помимо перечисленных выше свойств барит обладает также высокой адсорбционной способностью к рентгеновскому излучению, нерастворимостью в воде и слабых кислотах, прозрачностью крупных кристаллов. Эти свойства обуславливают применение барита во многих отраслях промышленности. 

В лакокрасочной промышленности широко востребована неядовитая белая краска (литопон) с высокой кроющей способностью – смесь сульфата бария BaSO4 и сульфида цинка ZnS. 

В целлюлозно-бумажной промышленности в производстве дорогих сортов бумаги сульфат бария  в качестве наполнителя и утяжелителя делает бумагу белее и плотнее. 

Баритовый бетон  используется при строительстве атомных электростанций, а бариевая  штукатурка в медицинских учреждениях для защиты от проникновения радиации; суспензия сульфата бария применяется при рентгенографии для диагностики желудочных заболеваний. 

В дорожном строительстве молотый барит в качестве наполнителя в смеси с латексом и горячим асфальтом  применяется для  получения прочного и гибкого    верхнего покрытия взлетно-посадочных полос и обычных дорог. 

В стекольной промышленности барит необходим при производстве специальных, особо чистых, прозрачных, блестящих и обладающих хорошими оптическими свойствами стекол. 

 Помимо сульфата бария практически во всех отраслях промышленности находят важное применение и другие соли бария. Титанат бария BaTiO3  является одним из главных сегнетоэлектриков, обладающий большой диэлектрической проницаемостью. Нитрат бария Ba(NO3)3 и хлорат бария BaCl2 входят в состав зеленого бенгальского огня. Карбонат бария ВаСО3 добавляют в стекольную массу для повышения коэффициента преломления стекла. 

Именно соединения бария нашли свое широкое практическое применение в промышленности и науке. 

Что касается применения металлического бария, оно ограничено в силу высокой химической активности этого элемента. Тем не менее существуют и нестандартные применения бария. Например, создание искусственных комет; изучение положения линий магнитного поля; полярного сияния. 

Не все  полезные свойства бария и его соединений известны людям. Кроме того, технология получения многих соединений бария трудоемка и требует больших затрат энергии. Но тот факт, что главными потребителями баритовой руды являются государства с высокоразвитой промышленностью, такие как США, Германия, Норвегия, говорит о том, что в перспективе соединения бария будут находить очень широкое применение. 

barit.ru

Баритовый утяжелитель буровых растворов

Специальные добавки в буровые растворы, способные увеличивать плотность раствора до необходимого показателя, называются утяжелителями. Использование утяжелителей буровых растворов продиктовано необходимостью преодоления возможных при бурении глубоких скважин осложнений, вызванных низким гидростатическим давлением бурового раствора на стенки скважины.

Как правило, утяжелители буровых растворов представляют собой порошки из химически инертных тяжелых минералов с малым показателем абразивности. В число наиболее популярных утяжелителей буровых растворов уже долгие годы входит барит.

Это довольно широко распространенный тяжелый шпат, минерал бария из класса сульфатов. Благодаря своим свойствам большое распространение он получил не только в сфере бурения скважин, но и множестве других направлений – оптике, химической промышленности и других. Именно его высокая плотность и инертность к химическим реакциям позволяет успешно использовать данный материал в качестве добавки к буровым растворам, применяемым в неспецифических условиях. При этом барит отличается небольшим показателем твердости и сравнительно низкими характеристиками абразивности, а также не загрязняет окружающую среду и не оказывает токсического воздействия на организм человека.

Однако при выборе утяжелителя бурового раствора на основе барита необходимо учитывать тот факт, что на качество продукта существенно влияет соблюдение технологии его производства. Как правило, барит добывается не в чистом виде и может содержать различные включения, оказывающие свойства на его характеристики гидрофильности и способность к адсорбции. В качестве примера можно привести снижение утяжеляющей способности барита при наличии в нем включений глинистых компонентов. Для эффективного применения состава в качестве утяжелителя необходимо, чтобы количество глинистых компонентов не превышало 1% от общей массы, поскольку наличие даже 2-3% глины в составе способно на четверть снизить утяжеляющую способность. Также на свойства барита могут оказывать значительное влияние соли железа, примеси пирита, карбонатов и иных компонентов.

При наличии в составе флотационных реагентов, таких как олеиновая кислота, необходимо проведение их смыва специальными ПАВами или термической обработки при температурах от 300 до 350°C, поскольку содержание подобных веществ вызывает гидрофобизацию частиц материала и может приводить к вспениванию раствора в ходе проведения работ.

Не менее важным аспектом, способным оказывать влияние на характеристики производимого утяжелителя, является дисперсность получаемого порошка. Даже при незначительном расхождении с рекомендуемыми нормами свойства могут измениться. Так, повышение дисперсности даже на 0,05 мкм может превратить инертный наполнитель в активный, способный существенно увеличивать вязкость и снижать утяжеляющую способность добавки.

rosprombur.ru

Буровые растворы | Барит Урала

Выносит выбуренную породу (шлам) на поверхность.

Обеспечивает целостность ствола скважины (за счет фильтрационной корки) , оказывая при этом минимальное воздействие на породы слагающие стенки скважины (на химическом уровне). Уравновешивает горное давление пород слагающих стенки и пластовое давление (предотвращать обвалы, сужение ствола и нефтегазоводопроявления).

Кальматирует (закупоривает) проницаемые пласты (при вводе специального наполнителя).

Оказывает минимальное воздействие на проницаемость продуктивных горизонтов (имеет в своем составе вещества (наполнители), легко подверженные распаду при специальных обработках химией, в том числе кислотами), минимальное коррозионное/абразивное воздействие на инструмент и оборудование.

Обладает хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами (полезно для долот).

Обвал стенок, сужение ствола скважины

Происходит в основном по геологическим причинам, часто возникает в следствии применения не правильного бурового раствора плохо совместимого по химическим, плотностным и фильтрационным свойствам с породами, в результате чего прочность пород резко падает, происходит высыпание, растрескивание или выпирание стенок скважины. В таком случае, бурильные и утяжеленные бурильные трубы вместе с долотом может заклинить породой в месте сужения и обвала стенок. Заклинка особенно опасна в процессе подъема бурильного инструмента, на каждую затянутую тонну сверх собственного веса инструмента придется затратить в два-три раза больше усилия для осовбождения . Возникает аварийная ситуация именуемая — прихват. Признаки прихвата: увеличение веса на крюке при отрыве от забоя, увеличение давления нагнетания бурового раствора и исчезновение циркуляции (насосы работают, а раствора на устье нет). Ликвидация хорошего прихвата сложная операция заслуживающая написания целого поста, кратко, в случае обвала стенок скважины и прихвата, сначала пытаются расходить инструмент по движению вниз/вверх, если прихват получился при подъеме, то инструмент стараются разгрузить, то есть расходить вниз.

Полезно, когда в компоновке внизу установлен механизм называемый ЯС JAR (в нынешнее время практически все компании оснащают свои компоновки ясами). ЯС при натяжении/разгрузке бурильной колонны (наиболее распространенные ясы гидравлического типа) дает резкие динамические удары, причем усилие снизу, всего в паре сотен метров от долота, мощностью удара до 60 тонн (просто вытягивая/разгружая инструмент с поверхности такого эффекта не добьешься, километры труб из стали упруги и вытягиваются на метры), в своем роде получается эффект косички Мюнхаузена. ЯС занчительно повышает шансы на освобождение прихваченного инструмента возрастают. Можно попробовать так же создать гидроудары на забое при помощи нестабильной работы буровых насосов (было пара случаев, помогало)

Какие породы склонны к обвалу? Это осадочные породы: галечник, мергель, пески, а так же аргиллит. Породы приводящие ксужению ствола: гипсы, ангидриты, соли. Гипсы и ангидриты под воздействие воды набухают, соли сами по себе пластичны и под воздействием горного давления текут. Наличие тех или иных пород в разрезе и предопределят подбор соответствующих по рецептуре и физическим свойствам растворов. Правильно подобранная рецептура бурового раствора - 70% успеха в проходке глубокой скважины.

Более подробная информация по ссылке

barit.ru

Происхождение и основные показатели баритового концентрата

Баритовый концентрат – это утяжелитель, получаемый с помощью флотационного или гравитационного обогащения руды. Это тяжелый шпат, представляющий собой натуральный сульфат бария. Он совместим с любыми составляющими минералов буровых каждого типа.

Баритовый концентрат – мелкозернистый белый порошок, в котором полностью отсутствуют вредные примеси. Качественные показатели минерала устанавливают согласно государственному стандарту. Он принадлежит к классу инертных веществ, не радиоактивен, безопасен и для человеческого организма, и для окружающей среды.

Основные характеристики барита

Технологические свойства баритового минерала следующие:

• химическая инертность;
• умеренная твердость;
• высокая плотность;
• способность впитывать рентгеновские лучи;
• белизна.

Но встречается и серый, желтый, светло-бурый, красный барит, имеющий перламутровый или стеклянный блеск.

Его спектр использования довольно обширен. Он предназначается для увеличения плотности буровых растворов на углеводородной и водной основе при бурении различных скважин, востребован в нефтяной промышленности, газовой и химической. Баритовый минерал применяют при производстве резины, которая обладает особыми свойствами, используется при укладке асфальта. Благодаря своим особым свойствам, баритовый концентрат используют в сфере экологии.

Образование барита

Происхождение барита обычно гидротермальное. Оно связано с взаимодействием воды с солями бария и с химической реакцией минерала с активными металлами. Он может создавать самостоятельные кристаллические скопления в раковинах железных руд, заполняет пустые места в вулканических породах.

Скопления камней образуются при повышенном давлении и низкой температуре, поэтому этих кристаллов в магматических породах не бывает.

Самые обширные месторождения обычно образуются возле залежей других минералов:

• галенита;
• кварца;
• гематита;
• сфалерита;
• флюорита.

Для производственных нужд используются скопления барит минерала с вкраплением натуральных утяжелителей. Это может быть радий, стронций и кадмий. Месторождения барита встречаются на всех континентах. Их нет только в Антарктиде. Барит, который добывается в открытых карьерах, используется в разных отраслях сельского хозяйства и промышленности, благодаря низкой стоимости.

Свойства и области применения баритового порошка

Баритовый песок – это мелкодисперсный порошок, имеющий белый цвет, но бывает и прозрачным. Выделить из физических свойств можно химическую инертность, слабую растворимость в воде. Также присуща полная нерастворимость в кислотах и высокий удельный вес.

Благодаря этим свойствам барит используется, где необходима защита от радиоактивного излучения, а также требуется применение его в качестве составного элемента. Именно поэтому стены рентгенологических помещений и других кабинетов всегда оштукатуриваются баритовым раствором.

• в производстве суперконцентратов;
• в строительных эмалях, грунтовках, красках;
• в стекольном производстве;
• для наполнения верхнего слоя дорожных покрытий и взлетных полос;
• при изготовлении строительной штукатурки с антирадиационной защитой;
• при создании наливных полов, обладающих повышенной химической стойкостью;
• для нужд атомной, металлургической и химической промышленности.

Ремонтные работы с использованием баритовой штукатурки производят по такой же технологии, как и с обычной цементно-песчаной смесью.

Баритовый концентрат производится на помольных производствах, которые находятся в местах бурения.
В зависимости от области использования он подразделяется на 2 класса:

1. Класс А. Применяется в металлургической, химической и стекольной промышленностях.
2. Класс Б. Находит применение в газодобывающем производстве.

Выпускается 6 марок концентрата, которые отличны друг от друга содержанием водорастворимых солей и сернокислого бария. Класс А имеет ограничения на содержание объема минеральных примесей. Класс Б четко подчиняется гранулометрическому составу.

Месторождения барита встречаются в Кемеровской области, частично в Челябинской и в Хакасии. Но мировыми производителями барита являются Китай, США, Индия и Казахстан.

1nerudnyi.ru

Получение модифицированного барита на основе баритовой руды месторождения «Сарибулак» Республики Узбекистан

В статье приводятся результаты лабораторных исследований по получению модифицированного барита с применением нового флотореагента, предназначенного для удаления примесей из состава баритовой руды.

Представлены результаты исследовательских работ по изучению технологических свойств полученного модифицированного барита, а также данные сравнительного анализа его утяжеляющей способности для различных буровых растворов по сравнению с применяемым баритовым концентратом.

Ключевые слова: баритовая руда, баритовый концентрат, флотация, гравитация, флотореагент, флотационная машина, шаровая мельница, гидроциклон, вибромельница, модифицированный барит

В процессе строительства нефтяных и газовых скважин для сохранения устойчивости стенок скважин, предотвращения течения солей, и предупреждения проникновения в скважину пластовых флюидов возникает необходимость увеличения плотности бурового раствора, что может быть осуществлена введением компонентов с повышенной плотностью.

Сравнительно небольшое увеличение плотности (1150–1250 кг/м³) возможно путем добавления глин (монтмориллонитовая или гидрослюдистая), как это часто делают на практике [1]. Однако такое решение нельзя считать правильным, т. к. для небольшого повышения плотности приходится увеличить концентрацию твердой фазы. Растворы плотностью до 1600–1800 кг/м³ получают из шлама карбонатных и сульфатных пород. Шлам размалывают на шаровых или вибрационных мельницах и вводят в раствор вместе с реагентами — стабилизаторами карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ), гипаном, конденсированной сульфит-спиртовой бардой (КССБ) и др. [2]. Однако при этом увеличивается концентрация твердой фазы, толщина глинистой корки, резко проявляется отрицательное влияние дифференциального давления. В этих случаях, а также для большего повышения плотности используют специальные утяжелители. К этим утяжелителям относятся барит (BaSO₄), гематит (Fe₂SO₃) магнетит (Fe₂SO₄), шлаки медных и свинцовых руд [3]. В табл. 1 приводятся характеристики утяжеляющих добавок, которые широко применяются для приготовления утяжеленных буровых растворов.

Железистые утяжелители получают путем помола гематитовых и магнетитовых руд. Существенным недостатком железистых утяжелителей, является их высокая абразивность по отношению к бурильным трубам, наличие магнитных свойств, повышающих прихватоопасность при нахождении труб в скважине. Лучшим утяжелителем для доведения плотности раствора до 1800–2200 кг/м³ является барит, относительно менее твердый по сравнению с железистыми утяжелителями, малоабразивный, инертный, с достаточно мелкими размерами частиц. При утяжелении баритом абразивность раствора примерно в 3–4 раза ниже, чем при утяжелении его железистыми утяжелителями.

Баритовый утяжелитель получают при помоле природного минерала — тяжелого шпата (сульфат бария) плотность которого достигает до 4600 кг/м³. Утяжеленный раствор не должен содержать избытка глины, фильтрация по ВМ-6 должна быть не более 10 см³ за 30 мин, вязкость по СПВ-5 не более 50 с. Перед введением в раствор утяжелитель слегка увлажняют для удаления из него воздуха.

Таблица 1

Характеристика утяжеляющих добавок

В Республике Узбекистан (РУз) в качестве утяжелителя используются, в основном, баритовые концентраты. На протяжении последних лет промышленные потребности буровых предприятий АК «Узгеобурнефтегаз» покрываются за счет завоза баритового утяжелителя из горно-обогатительных комбинатов Республики Казахстан. В 2009 году при АК «Узгеобурнефтегаз» создано дочернее предприятие «Нефтегазминерал», которое выпускает баритовый концентрат на основе баритовых руд РУз. В данный момент на месторождении «Сарибулак» выпускается баритовый концентрат без обогащения баритовой руды, поэтому с помощью данного утяжелителя невозможно приготовит буровые растворы с плотностью более 1800–1900 кг/м³. В связи с этим при приготовлении буровых растворов с показателем величины плотности более 1900 кг/м³ применяются баритовые утяжелители зарубежного производства.

Из практики строительства нефтяных и газовых скважин известно, что баритовый утяжелитель невозможно производить без обогащения природной баритовой руды. Поэтому предприятия Республики Казахстан баритовый утяжелитель производят двумя способами обогащения баритовой руды: флотационным и гравитационным.

В закрытом акционерном обществе «Салаирский химический комбинат» (Россия) выпускается баритовый концентрат со следующими показателями (табл. 2)

Таблица 2

Технологические показатели баритового концентрата ЗАО «Салаирский химический комбинат»

Приведенные показатели являются достаточно высокими для баритового утяжелителя, и они соответствуют показателям барита сортности КБ-3. В то же время технологическая линия производства баритового утяжелителя на этом комбинате основана на флотационном способе извлечения утяжелителя после выделения полиметаллов.

Качество утяжелителя, изготовленного из флотационного баритового концентрата, как правило, далеко от совершенства и не удовлетворяет требованиям технологии бурения скважин. При производстве баритовых утяжелителей путем флотационного обогащения используются различные флотационные реагенты, роль которых заключается в селективном воздействии на поверхность частиц барита, в результате которого она гидрофобиизируется, и барит, захваченный пузырьками воздуха, отделяется на флотационных машинах.

Из практики известно, что при вводе в буровой раствор утяжелителей, полученных флотационным способом, происходит значительная аэрация раствора. Вследствие этого наблюдается интенсивный рост его структурно-механических и реологических свойств. Несмотря на высокую плотность исходного минерального концентрата, это существенно снижает утяжеляющую способность в целом.

Известно, что термическая обработка является наиболее простым способом удаления остаточной реагентики с поверхности баритовых частиц. Под воздействием высоких температур органические соединения расщепляются и улетучиваются. Однако баритовые концентраты содержат в своем составе примеси нетермостойких минералов (сульфидные минералы, карбонаты, содержащие ионы Мg⁺⁺, Са⁺⁺ и др.), которые при температурах 350–450°С переходят в водорастворимые соединения MgSO₄, CaO, CaSO₄ и оказывают вредное воздействие на технологические свойства буровых растворов. Второй способ повышения гидрофильности баритовых утяжелителей, используемый на практике, заключается в обработке баритового концентрата гидрофилизирующими реагентами.

Известен способ обработки триполифосфатом (ТПФ) в процессе сушки [3]. Модификация поверхности флотационного баритового концентрата после обработки водным раствором триполифосфата обусловлена гидрофилизирующим действием ионов РО^-3 образующих труднорастворимый фосфат барита. Взаимодействие иона триполифосфата с имеющимися на поверхности частиц барита катионами кальция приводит к образованию нерастворимого фосфата кальция в коллоидном состоянии, закрепляющегося на поверхности частиц барита в виде гидрофильного покрытия. Однако модификация вышеперечисленными реагентами не обеспечивает необходимого снижения отрицательного влияния остаточных флотореагентов на технологические свойства буровых растворов, которое в результате чрезмерной гидрофилизации поверхности проявляется в потере седиментационной устойчивости раствора, утяжеленного баритом, модифицированным фосфатами.

В ЗАО «Салаирский химический комбинат» [4] была разработана и внедрена оригинальная технология модификации баритового концентрата, обеспечивающая оптимальный гидрофильно-гидрофобный баланс поверхности частиц барита, что полностью устраняет отрицательное влияние остаточной флотореагентики на технологические свойства утяжеляемого бурового раствора (табл.2). Новым в технологии является то, что модификацию поверхности частиц барита проводят еще на стадии сгущения флотационного баритового концентрата (с содержанием BaSO₄ не менее 92–97 %) путем обработки, специально разработанным углефосфатным реагентом (УФР), относящимся к классу высокомолекулярных алифатических соединений. В результате обеспечивается полное взаимодействие поверхности барита с гидрофобизирующим реагентом и устраняется вероятность нахождения в утяжелителе УФР в свободном виде.

Известно, что существенное влияние на предел утяжеления буровых растворов оказывает и дисперсность утяжелителей. Использование утяжелителей крупного помола обусловливает уменьшение седиментационной устойчивости растворов, усиление абразивного износа бурового оборудования, понижение стойкости буровых долот и как следствие уменьшение скорости бурения.

Учитывая вышеизложенное, авторами были проведены лабораторные исследования по получению высококачественного баритового утяжелителя на основе баритовой руды площади «Сарибулак». Для этой цели использовался метод флотации баритовой руды с применением нового флотационного реагента местного производства. Лабораторные исследования начались с измельчения баритовой руды вместе с чужими примесями с размером частиц от 1мм до 5–10мм. После чего смесь измельченной руды погружали в водный раствор флотационного реагента с различной концентрации и перемешивали течение 15–20 минут. Далее с помощью сита диаметром 1мм просеяли водную смесь баритовой руды. Остаток частиц твердой фазы промыли водой и сушили его в открытом воздухе и произвели измельчение очищенной руды до требуемого размера.

В производственных условиях для получения очищенного барита требуется дробилка, в котором производится измельчения баритовой руды вместе с чужими примесями. Далее измельченная руда поступает в бетономешалку, в котором предварительная готовиться приготавливается водный раствор флотационного реагента. В течение 15–20 минут производится перемешивание измельченной баритовой руды в водном растворе флотационного реагента. После чего готовый раствор поступает в вибросито, в котором отделяется твердые частицы от водного раствора с коллоидными частицами. На вибросите промывается с водой твердые частицы баритовой руды и производится сушка. Полученная очищенная баритовая руда с помощью мельницы измельчается до требуемого размера и упаковывается в мешки.

Проводились лабораторные исследования по определению утяжеляющей способности полученного модифицированного барита. Для этой цели сначала приготавливались глинистые буровые растворы с применением химических реагентов и материалов широко используемые в процессе бурения нефтяных и газовых скважин в АК «Узгеобурнефтегаз». После чего в полученные глинистые буровые растворы вводился модифицированный барит, и измерялись их технологические параметры. Для сравнения технологических параметров полученных утяжеленных глинистых буровых растворов на основе модифицированного барита в качестве эталона авторами взяты утяжеленные глинистые буровые растворы на основе барита производства ДП «Нефтегазминерал». Результаты проведенных лабораторных исследований приводится в табл.3

Таблица 3

Влияние модифицированного барита на технологические свойства буровых растворов

Как видно из данных таблицы с помощью модифицированного барита полученного на основе баритовой руды месторождения «Сарибулак» можно приготовить утяжеленные глинистые буровые растворы с плотностью до 2350 кг/м³ и^{безглинистые соленасыщенные буровые растворы с плотностью до 2250 кг/м3.}

Таким образом, результаты проведенных лабораторных исследований показывают, что с помощью нового флотационного реагента и разработанной технологии очистки баритовой руды, можно производить качественный барит, обеспечивающий приготовление утяжеленных буровых растворов со стабильными технологическими параметрами.

Литература:

1. Булатов А. И., Проселков Ю. М., Шаманов С. А. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин. — М.: Недра, 2003. — 620 с.
2. Рязанов Я. А. Энциклопедия по буровым растворам. — Оренбург, Летопись, 2004. — 664 с.
3. Рахимов А. К., Аминов А. М., Рахимов А. А. Пармаловчи мухандислар учун маълумотнома. — Ташкент, 2007. — 198 с.
4. Рахимов А. К. Практическое руководство по ликвидации аварий и осложнений при бурении скважин. — Ташкент, 2008. — 103 с.

Основные термины (генерируются автоматически): модифицированный барит, баритовый концентрат, баритовый утяжелитель, руд, флотационный реагент, водный раствор, утяжелитель, поверхность частиц барита, отрицательное влияние, твердая фаза.

moluch.ru

БАРИТ



---

Сингония.
Ромбическая.
Облик кристаллов.
Часто кристаллы барита обычно обладают таблитчатым обликом вследствие развития грани {001}. Реже распространены призматические, столбчатые. Двойники редки; обычно наблюдаются полисинтетические двойники, обусловливающие штриховатость на гранях. Характерны расщепленные кристаллы, иногда имеющие форму «розы».
Агрегаты.
Агрегаты чаще зернистые, реже плотные, скрытокристаллические, землистые. Наблюдаются также в виде сталактитов и других «натечных» форм с концентрически-зональным строением. Известны шаровидные и эллипсоидальные конкреции с радиально-лучистым строением. В пустотах часто удается наблюдать эффектные друзы небольших кристаллов.
Цвет.
Встречаются бесцветные водяно-прозрачные кристаллы. Большей же частью барит посторонними примесями окрашен в белый или серый (микроскопическими включениями газов и жидкостей), красный (окисью железа), желтый или бурый (вероятно, гидроокислами железа), темно-серый и черный (битуминозными веществами), иногда голубоватый, зеленоватый и другие оттенки.
Цвет черты.
Бесцветная.
Блеск.
Блеск стеклянный, на плоскостях спайности {010} перламутровый. Ng = 1,648, Nm = 1,637 и Np = 1,636.
Твердость.
3–3,5. Хрупок.
Спайность.
Спайность по {001} совершенная, по {210} средняя и по {010} несовершенная.
Уд. вес.
4,3–4,5.
Диагностические признаки.
Среди наиболее широко распространенных сульфатов барит обладает самым большим удельным весом (лишь у англезита уд. вес выше). Характерны совершенная спайность в одном направлении, нерастворимость в HCl даже при нагревании (отличие от всех карбонатов). От некоторых силикатов, похожих на него по спайности и другим признакам, отличается значительно меньшей твердостью. Без химических реакций трудно отличим от целестина. П. п. тр. растрескивается, сплавляется лишь в тонких осколках по краям, причем пламя окрашивается в желто-зеленый цвет (характерно для бария). С содой на платиновой пластинке сплавляется в прозрачную массу, которая по охлаждении становится мутной (при сплавлении на угле эта масса расплывается и впитывается внутрь). В отличие от целестина, сернистый барий, получающийся в восстановительном пламени п. п. тр., после смачивания HCl окрашивает пламя не в карминно-красный, а в желто-зеленый цвет. В концентрированной H₂SO₄ в порошкообразном состоянии медленно растворяется. От прибавления воды раствор мутнеет, т. е. снова выделяется Ba[SO₄].
Происхождение.

1. Гидротермальное происхождение
2. Магматическое
3. Метаморфическое

edu.tsu.ru

Барит — Статьи — Горная энциклопедия

БАРИТ (а. baryte, cawk, heavy spar; н. Baryt, Schwerspat; ф. baryte, barytine, barytite; и. baritina) — минерал класса сульфатов, BaSO₄. Содержание ВаО 65,7%.

Барит замещается стронцием; между ними существует полная изоморфная смесимость, однако промежуточные члены — баритоцелестин, целестобарит — редки. Примеси: Ca (кальциобарит) и Pb (до 22% PbO в хокутолите). Кристаллизуется в ромбической сингонии. Основа структуры барита — одиночные SO₄-тетраэдры, которые чередуются с катионным полиэдром с образованием субслоистости параллельно (001). Благодаря этому барит по (001) имеет совершенную спайность. Образует тонко- и толстотаблитчатые или удлинённые призматические кристаллы, их сростки. Обычны грубозернистые и плотные агрегаты, пластинчатые массы; встречаются так называемые баритовые розы, сферической конкреции, реже колломорфные агрегаты, иногда зонально-концентрические и др. Обычно бесцветный или снежно-белый. Благодаря механическим микровключениям или дефектам в структуре окрашен в желтоватый, голубой, красноватый, зеленоватый и другие цвета. Прозрачный до полупрозрачного. Характерны высокая плотность (4300-4500 кг/м³), низкая твёрдость (3,0-3,5), сравнительно небольшая абразивность, нерастворимость в воде. Главный минерал бария. Основные скопления приурочены к жильным средне- и низкотемпературным гидротермальным месторождениям. Слагает конкреции в песчанистых и глинистых осадках. Устойчив в поверхностных условиях, скапливается в россыпях с образованием остаточных месторождений. Землистые скопления характерны для зоны окисления полиметаллических месторождений ("баритовая сыпучка"). Кроме того, Барит установлен в серных месторождениях; связан с нефтяными водами.

Об основных типах промышленных месторождений и обогащении см. в ст. Баритовые руды.

Барит используется в качестве утяжелителей буровых растворов, как наполнитель в бумажной, резиновой, керамической, лакокрасочной, цементной промышленности, для изготовления взрывчатых веществ, в металлургии и др.

Барит — основной источник бария и его соединений, применяемых в текстильной, кожевенной, пищевой, медицинской промышленности, в электронике и радиотехнике, при изготовлении специальной штукатурки, непроницаемой для рентгеновского излучения. Чистые бездефектные кристаллы барита используются в оптике.

www.mining-enc.ru

Смотрите также

• 
  Циклон для скважины
• 
  В соответствии с чем проводится бурение скважин при строительстве опо пхг
• 
  Куст скважины это
• 
  Оператор по цементажу скважин
• 
  История развития бурения скважин
• 
  Дрилл тест в бурении
• 
  Системы очистки нефтяных скважин
• 
  Кнбк при роторном способе бурения
• 
  Кессон для скважины из кирпича своими руками
• 
  Расценка бурение скважин вручную
• 
  Отклонитель для бурения наклонных скважин