понедельник, 4 марта 2013 г.

Как приготовить идеальный бентонит. Мастер-класс от BAROID

Берите большую кружку кофе/чаю, устраивайтесь поудобнее и готовьтесь к чтению интересной и полезной информации. Готовы?
Поехали!

Рабочая неделя(25.01.2013) начиналась как обычно и не предвещала ничего особенного, но с самого утра ко мне зашел Вадим (наш всегда веселый и жизнерадостный оператор ГНБ) и говорит:
"Поехали в Киев на семинар!"
Я так О_О: "А что там?"
"Да Ditch Witch семинар по бентониту Baroid проводит, какой-то американец приезжает" (в последствии оказалось голландец).
"Ну ок, поехали, послушаем." 

Тут хочу сделать небольшое отступление.
Не смотря на то, что горизонтально направленным бурением мы занимаемся более 6 лет, на подобные семинары мы почти не ездили. И не потому-что мы люди темные и дремучие (не стремимся к знаниям), а просто "не совпадали желания с возможностями". А тут совпали - и мы поехали. Так сказать, закрепить опыт полученный на практике теоретическими знаниями.

Киев встретил нас по весеннему теплой и солнечной погодой, как и радушный готель "Козацький стан" на Бориспольском шоссе.





В комнате для заседаний нас уже с нетерпением ждали операторы установок Ditch Witch + остальные жаждущие вкусить плода знаний иностранного специалиста.

Немного неудачно сфотографировал - пустых мест было меньше.
Выступать с докладом по Baroid приехал с самой Голландии серьезный дядя по имени Марсель Бийлевельд работающий с 1987 года на фирме Ditch Witch (отдел Cebo-Holland) и с 1993 года специализирующийся именно на бентоните и присадках к нему.
Как он сам сказал: " Я прошел путь от маленькой Ditch Witch JT520 до флагмана линейки Ditch Witch JT100 Mach 1".

Начало семинара.
С левого края мы видим директора Ditch Witch Украина (Шиш Александра Леонидовича), который нам переводил с английского все, что говорил Марсель.

Вступление окончено. Теперь к делу.

Кислотность бентонитного раствора.

Рецепт идеального бентонитного раствора начинается конечно с воды! Берем лакмусовую бумажку и измеряем pH (кислотность). Должен он быть 7 - 9,5.
Тут все просто, и опытный оператор всегда носит с собой пару бумажек:)

Низкий уровень кислотности мы повышаем с помощью кальционированной соды (карбонат натрия Na2CO3) из расчета 0,6-1,2 кг на м3. В принципе, желательно иметь уровень кислотности 8,5-9,5, тогда бентонит лучше "распускается".
Выше 10,4 с использованием карбонатной соды кислотность мы все равно не поднимем, поэтому лучше всыпать больше, чем вообще не использовать.

Тем более, что добавляя карбонат натрия мы удаляем кальций из воды, тем самым снижая жесткость. (главное не перепутать и не купить бикарбонат натрия(пищевую соду) NaHCO3).

На базаре 700 граммовая пачка кальционированной соды у нас стоит около 6 грн. Если кидать "на глаз", то 1 пачка на тонну воды будет нормально.
Идем дальше.

Жесткость воды. 

Тут посложнее. Жесткость воды мы то в принципе и никогда не измеряли и наверное не будем :) 
Но знать надо.
Марсель показал нам тест систему(на фото) и сказал, что положено иметь общую жесткость не более 100 млн-1 - 150млн-1. Никто с ним не спорил, все поверили на слово.

Тест система проверки воды на жесткость

Тест воды на содержание соли

В данном случае у Марселя нашелся электронный гаджет, который он опустил в стакан с водой, и тот нам показал содержание соли. Так как такого прибора у нас нет, то можно макнуть палец в воду и попробовать на вкус. Если сильно соленая - то почувствуем.

Зачем нам это знать?
Дело в том, что делая проколы под дорогами, которые зимой обильно посыпаются солью, мы можем столкнуться с тем, что бентонит насытится грунтовыми(солеными) водами и разрушится структура уже готового бентонитного раствора (станет "хлопьями").
Ну или если с какого-то пересоленного водоема воду набрать, то тогда - кранты.
На практике мы с таким не сталкивались и надеюсь не столкнемся, но знать надо.



Воронка (вискозиметр) Марша

Главный инструмент оператора ГНБ для определения вязкости бурового раствора - воронка Марша + кружка конечно же. Вылили литр и засекли время. За сколько секунд вытечет весь раствор - столько и вязкость вашего бентонита. 

Нормальная вязкость 50-60 секунд. Мы стараемся делать 55, так как потом, добавляя полимеры вязкость еще немного увеличиться и в итоге мы получим желаемые 60 секунд.


В колбах Марсель нам привез показать правильный(по инструкции "как книжка пишет") и жадный(голодный) бентонит. Где какой думаю понятно.


Далее на фото Вы можете увидеть весы для определения количества грунта в буровой пульпе(выносная способность бентонита). Т.е. мы можем определить сколько грунта вынесет 1 м3 бентонитного раствора.

Увеличение плотности бурового раствора, соответственно, увеличивает его несущую способность за счет увеличения его подъемной силы и вязкости, вследствие возросшего содержания в растворе твердой фазы.




Тут наступил перекур (кофе-брейк) и я пофоткал поближе.


Ух какой бентонитище!

И как мы раньше без такой лаборатории обходились :)



После окончания перекура сенсей сделал нам "коктейль". А именно, на примере показал как образуется фильтрационная пленка в песчаных грунтах при применении двух типов растворов бентонита: нормальной плотности и молока (голодного бентонита). Разница видна стала сразу же.


На этой фотографии мы видим как измерить содержание песка, а именно, специальные колба и сито.



Здесь в руках Марселя пресс для определения фильтрации раствора.




А вот такой раствор (не проходящий даже сквозь крупное сито) Марсель приготовил с помощью специальной добавки под названием N-SEAL. 

И применяется он при бурении методом гнб в гальке и даже крупных булыжниках. Главное снять фильтр с насоса, а сквозь форсунки нормально проходит.
Бентонитный раствор с N-SEAL не растекается в щели, образуя более-менее устойчивый канал для прохождения труб.


Еще нам показали реометр для определения пластической вязкости и предела текучести, при этом отметив, что он стоит 3000 евро.

После озвучивания стоимости интерес к нему резко снизился, а еще больше он снизился после того как Марсель объяснил для чего он, и что его вполне может заменить обыкновенный пластиковый стакан.

Итак. Берем пластиковый стакан набираем пульпу с приямка и смотрим как быстро осядет на дно грунт. Если медленно - все нормально, если быстро - надо что-то делать.

В принципе, и в приямке видно, что если пульпа выходит и бентонит падает в осадок, слоится на фракции, образуется лужа воды - то творится что-то не то.




На фотографии ниже Вы можете увидеть расчет необходимого объема раствора для выноса грунта.
Считается очень просто: Диаметр расширителя(в дюймах) возводим в квадрат и делим на два. Получаем объем одного метра скважины.






"Гидро-замок"

Отдельного рассказа стоит такое явление при бурении методом гнб как "гидро-замок".
Его признаки: отсутствует вынос бентонита, резко растет давление в скважине(видно по датчику насоса), раствору некуда выходить, ощущение будто забились форсунки и т.д..

Что нужно делать:
Если этот эффект возник при пилотном бурении, нужно поставить более широкую лопатку.

При обратном затягивании сложнее. Оператор гнб должен понимать, что бентонит всегда должен куда-то выходить, или назад или вперед. И если нет выноса пульпы ни вперед ни назад - то что-то идет не так.

Следует остановиться, если возможно(жесткая сцепка) дать пол метра назад и подождать пока не возобновится вынос.

Если не помогло - последний пункт на фото :)


Фотографировал без вспышки(не хотел раздражать народ) - поэтому некоторые фотки вышли темноватыми, но вроде-бы терпимо.

Продолжение в следующей статье.

Почитайте другие похожие по тематике статьи



Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...