автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.14, диссертация на тему:Разработка методики выбора составов торфосодержащих промывочных жидкостей для бурения скважин в сложных геологических условиях Западной Сибири

РГб <;

2 5 ПОП Ь

■ На правах рукописи

ГОДУНОВ ЕВГЕНИЙ БОРИСОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА СОСТАВОВ ТОРФОСОДЕРЖАЩИХ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В СЛОЖНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Специальность 05.15.14. "Технология и техника геологоразведочных работ"

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в Томском политехническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Сулакшин С. С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Яковлев А.М.

кандидат технических наук Вартыкян В. Г.

.Ведущее предприятие: АООТ "Томскнефтегазгеология"

.Защита диссертации состоится " 1996 г.

в /-5~часов СО минут на заседании диосертациганого Совета Д.063.15.12 в Санкт-Петербургском государственном горном институте по адресу: 199026 Санкт-Петербург, В-26, 21 линия, дом 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан

.1996 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета д.т.н. проф.

И.П.Тимофеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ

Актт/алъностъ проблемы. В результате сложившегося сложного экономического положения в России ситуация в геологоразведочной и нефтегазодобывающей отрасли, если её рассматривать в плане, непосредственно касающемся промывочных жидкостей, характеризуется:

Во-первых, .постоянным ростом объемов буровых работ в сложных геологических условиях и соответственно значительными, нередко достигающими 15-20% в общем балансе рабочего времени, затратами на ликвидацию осложнений.

Во-вторых, острым дефицитом материалов для приготовления и регулирования свойств промывочных жидкостей. Так, основные месторождения качественных глин остались за пределами Российской Федерации, что в связи с потерей экономических связей между регионами делает невозможным • либо весьма затруднительным их приобретение буровыми организациями.

В свою очередь, объем выпускаемых отечественной промышленностью" химических реагентов для регулирования свойств промывочных жидкостей также недостаточен и удовлетворяет потребностям отрасли менее чем на 50%.

Кроме того, высокая исходная стоимость материалов для приготовления и регулирования свойств промывочных жидкостей значительно возрастает в связи с большими транспортными расходами по их доставке в ¡районы буровых работ, многие из которых находятся на значительном удалении 6т основных транспортных магистралей.

В-третьих,, всё более жесткими экологическими требованиями к промывочным жидкостям и их компонентам, что наиболее актуально в районах Западной Сибири, характеризующихся низкой самоочищающейся способностью, так, период восстановления растительного слоя после загрязнения нефтепродуктами и ГСМ составляет 10-15 лет.

Выход из этой весьма сложной, если не сказать близкой к критической, ситуации требует прежде всего поиска такого сырья для приготовления промывочных жидхостей, которое было бы экологически чистым, достаточно дешевым, весьма доступным и при этом обладало свойствами, позволяющими получать высококачественные промывочные жидкости при минимальных расходах традиционных химических реагентов из числа наименее токсичных.

Анализ накопленных данных показывает, что этим требованиям в наибольшей степени отвечает торф, представляющий собой отложения органического происхождения, состоящие иа остатков растений, подвергшихся неполному разложению при недостаточном доступе воздуха.

В состав торфа входит целый комплекс веществ.весьма ценных с юзиции получения промывочных жидкостей (гуминовые вещества, ана-тоги целлюлозы, гемицеллюлоза, крахмал и пектиновые вещества, битумы, лигнин и др.).

Западная Сибирь с запасами торфа, превышающими 120 млрд. тонн, является крупнейшим торфяным регионом России. Число место-

рождений торфа в Западной Сибири нескольких тысяч. Это дает основание утверждать, что торф - как ценнейшее сырье для промывочных жидкостей, находится рядом практически с каждым буровым предприятием и отдельными буровыми.

Принципиальную возможность получения качественных промывочных жидкостей на основе низинного торфа подтверждают исследования, выполненные в Институте торфа АН БССР, БелНИГРИ, Уфимском нефтяном институте. Государственной ахадемии нефти и газа. Этими же организациями накоплен и определенный практический опыт применения торфорастворов при бурении глубоких скважин на нефть и газ.

Однако торф, в том числе и низинный, характеризуется большим разнообразием состава и свойств, в связи с чей торфосодержащие промывочные жидкости даже одинакового компонентного и долевого состава по своим технологическим свойствам могут существенно отличаться. Поэтому имеющиеся а настоящее время рекомендации по конкретным рецептурам торфорастворов носят лишь частный характер - это во-первых. Во-вторых, для выбора оптимальных составов промывочных жидкостей на основе торфа, которые гарантировали бы существенное повышение технико-экономических показателей бурения в сложных геологических условиях, их качество на этапе проектирования необходимо оценивать не только общепринятыми свойствами, что характерно для всех предыдущих исследований, но еще и ингибирую-щей, консолидирующей (крепящей! и закупоривающей способностью, надежные и эффективные методики определения которых в настоящее время отсутствуют. Таким образом, несмотря на очевидные возможности широкого применения торфа при бурении скважин в сложных условиях Западной Сибири, каких-либо целенаправленных исследований, создающих необходимые предпосылки для реализации этой возможности, до сих пор не проводилось.

Работа выполнялась на основе утвержденной Рос.Ком.Вузом гос'' бюджетной НИР в рамках научно-технической программы "Нефтегазовые ресурсы Западной Сибири" и хозяйственных договоров с трестом ."Кузбассуглоразведка", АООТ "Томскнефтегаэгеология", ОАО "Томе-кнефть".

Большое внимание проблеме разработки высококачественных промывочных жидкостей для бурения скважин в сложных геологических условиях уделено в трудах Э.Г.Агабальянца, А.И.Булатова, В.С.Вой-тенко, В.Д. Городнова, Дж.Р. Грея, Л.М. Квачева, Б.Б. Кудряшова, М.Р. Мавлютова, К.Ф.Пауса, А.И.Пенькова, П.А.Ребиндера, В.И.Ряб-чикоаа, М.К.Сеид-Рзы, С.С.Сулакшина, П.С.Чубика, А.К.Яковлева.

Однако проблеме использования торфа для получения промывочных жидкостей уделено гораздо меньше внимания. В этой области основные исследования были выполнены О.К.Ангелопуло, Н.А-Битюковым, В.К.Галабурда, Г.С.Евтушенко, И.В.Косаревич-, И.И.Лиштзан, М.Р.Мавлютоаым, В.Е.Раког-ским, В.Ш.Шавонянц.

Ц?дь работы. Исследование принципиальной возможности использования типичных для Западной Сибири торфов в качестве дисперсной

фазы промывочных жидкостей, а также апробация термохимического и электроимпульсного безреагентных способов предварительной активации торфов и торфосуспензий.

1. Провести типизацию торфов Западной Сибири по ботаническому составу и определить групповой состав органического вещества типичных торфов.

2. Экспериментальным путем определить основные технологические свойства торфосуспензий на основе всех типичных для Западной Сибири торфов с проведением их щелочного гидролиза гидроксидом калия (КОН). При этом с целью более глубокой и всесторонней оценки качества исследуемых торфощел'очных суспензий в перечень показателей их свойств дополнительно включить пластическую вязкость (ПВ, мПа-с), динамическое напряжение сдвига (ДНС, дПа),коэффициент пластичности (КП, с") , показатель неныотоновского поведения (ПНП), показатель консистенции (ПК, мПа- с), эффективную вязкость при скорости сдвига рапной 100 с (ЭВ (.100), мПа-с) , эффективную вязкость при полностью разрушенной структуре (ЭВ (10000) , мПа-с) и коэффициент сдвигового разжижения (КСР), а также ингибирующую (Ис) и консолидирующую (Кс, мин) способности.

Для определения двух последних показателей использовать оригинальные методики, разработанные на кафедре техники разведки МПИ Томского политехнического университета авторским коллективом в составе П.С. Чубика, В.К. Брылина и Е.Б. Годунова (заявка N 93028581 от'26.05.93г. "Способ определения влияния бурового раствора на разупрочнение глинистых и глиносодержащих пород" и заявка N 5056883 от 28.07.92г. "Способ определения влияния бурового раствора на консолидацию горных пород").

3. Исследовать наличие и характер связей между содержанием отдельных компонентов органического вещества типичных торфов и значениями показателей технологических свойств торфощелочных суспензий на их основе.

4. На типичных по ботаническому составу представителях торфов всех генетических разностей экспериментально апробировать возможность активации торфов путем их термохимической обработки и активации торфосуспензий путем электроимпульсного воздействия.

5. По результатам выполненных исследований сделать заключение о возможности использования торфов Западной Сибири в качейтве дисперсной фазы промывочных жидкостей, а также о наиболее, перс-, пективных способах её практической реализации и направлениях дальнейших исследований. ;

Методика исследований'. Перечисленные задачи решались путем анализа и обобщения литературных данных, проведения теоретических' и экспериментальных исследований с использованием методов математической с.татистики, планирования экспериментов и средств вычислительной техники.

Научная новизна выполненной работы заключается а следующем:,

Разработаны оригинальные методики оценки'ингибирующей и консолидирующей способности промывочных жидкостей; найдены закономерности изменения технологических свойств торфорастворов от зольности и концентрации компонентов группового состава органического вещества торфов различного ботанического вида и генетического типа; разработаны и экспериментально апробированы методики безреагентной активации промывочных жидхостей из торфа; выявлены Закономерности влияния режимов электроимпульсной обработки на технологические свойства торфорастворов и найдены их оптимальные Значения; установлена 'возможность получения высококачественных промывочных жидкостей из торфов любых генетических типов и ботанических видов с зольностью, не превышающей 10%.

Постоверность научных положений и выводов подтверждается достаточным объемом теоретических и экспериментальных исследований, близкой сходимостью расчетных и опытных данных.

. /7рактиче.ская ценность результатов исследований заключается в установленной возможности получения высококачественных промывочных х;идкостей из торфов любого генетического типа, (верхового, переходного, низинного) и ботанического состава путем их безреагентной активации электрическими импульсными разрядами, что позволит расширить перспективы использования торфа в качестве дисперсной фазы безглинистых промывочных жидкостей за счет увеличения его источников и максимального приближения их к потребителю.

Использованы при выполнении госбюждетных НИР для Рос.Ком.Вуза в рамках научно-технической программы "Нефтегазовые ресурсы Западной Сибири" по темам: "Проектирование и оптимизация составов промывочных жидкостей для бурения скважин в сложных геологотехничес-ких условиях" (Томск, ТПУ, 1993, ГР 01.9.30005260); "Разработка техноло^ческого способа получения стабилизаторов буровых растворов из торфа" (Томск, ТПУ, 1995, ГР 01930010612). Методики и приборы для оценки ингибирующей, консолидирующей и закупоривающей способности внедрены в АООТ "Томскнефтегаэгеология". Кроме того, результаты исследований используются автором при чтении курса лекций и проведении лабораторных занятий для студентов специальности 080700 "Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых" по дисциплине "Удаление продуктов разрушения".

Аппобаиия работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов имени М.А.Усова(Томск, 1992, 1993г.), региональной межвузоГзкой конференции молодых специалистов "Природа, общество, человек" (Томск, 1994г.), конференции "Проблемы научно-технического прогресса в бурении геологоразведочных скважин" (Томск, 1994г.), международной конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды" (Томск, 1995г.), международном симпозиуме по бурению скважин в осложненных условиях (С-Петер-бург, 1995г.), техническом созещании в НИИ ВН при ТПУ (Томск,

1995г.), на заседании научного семинара кафедры ТРМПИ ТПУ (Томск 1992-1996гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе получено 2 авторских свидетельства и 2 положительных решения о выдаче патента на изобретение.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, изложена на 161 странице машинописного текста, содержит 15 рисунков, 34 таблицы, список литературы из 112 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен анализ опыта применения твердых горючих ископаемых для получения промывочных жидкостей и химических реагентов для регулирования их свойств, а также рассмотрены способы физико-химической активации торфов и торфорастворов; сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе изложены общая методика планирования эксперимента и обработки полученных данных; методики исследования свойств и состава торфов; методики приготовления торфорастворов и торфопаст; описаны методики оценки показателей технологических свойств промывочных жидкостей как с помощью серийно выпускаемых приборов, так и с помощью оригинальных приборов, разработанных при непосредственном участии автора; дано описание методик безреа-гентной активации торфов и торфорастворов.

Глава три содержит результаты экспериментального определения свойств и состава торфов, а также технологических свойств полученных на их основе торфосуспензий; изложены результаты исследования влияния свойств и состава торфов на качество получаемых торфорастворов.

Глава четыре посвящена разработке технологии получения высококачественных промывочных жидкостей из активированных торфов; приведены результаты экспериментальной апробации термохимического и электроимпульсного способов активации торфов; исследовано влияние режимов электроимпульсного воздействия на свойства получаемых торфосуспензий; исследована возможность получения высококачественных промывочных жидкостей из торфов любого генетического типа и ботанического вида путем их комплексной обработки электрическими импульсами с последующей модификацией химическими реагентами; даны расчеты ожидаемой экономической эффективности от внедрения экологически чистых промывочных жидкостей из торфа.

В заключении приводятся основные выводы, результаты и рекомендации .

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору С.С.Сулакшину и доценту П.С.Чубику за большую научно-методическую помощь при выполнении данной работы, а также всем сотрудникам кафедры техники разведки месторождений полезных иско-

паемых при ТПУ и АООТ "Томскнефтегазгеология".

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Технологические свойства торфорастворов зависят от зольности торфов и концентрации компонентов группового состава их органического вещества. Ъ'становленные закономерности позволяют прогнозировать значения этих показателей на этапе проектирования и сформулировать требования к торфу как к сырью для получения промывочных жидкостей.

Анализ опыта использования торфов в качестве дисперсной фазы промывочных жидкостей показал, что в практике бурения предпочтение отдается низинным малозольным торфам со степенью разложения не ниже 30-40%. Однако число месторождений и запасы торфа с такими характеристиками ограничены. В частности, в Западной Сибири -крупнейшем торфяном регионе России, преобладают верховой и переходный генетические типы торфа со степенью разложения менее 20%.

Кроме того известно, что торф характеризуется большим разнообразием состава и свойств, что прежде всего обусловлено различиями его ботанического состава, а это, в свою очередь, объясняется многообразием условий накопления и формирования торфяной залежи. В разных месторождениях генетическая роль отдельных торфообразуга-щих компонентов была различной, что привело к образованию отложений неодинакового состава. Таким образом, очевидно, что промывочные жидкости, приготовленные из разных торфов, будут существенно отличаться по своим 'технологическим свойствам.

. В этой связи при оценке качества торфов как сырья"для приготовления промывочных жидкостей следует учитывать их состав, а поэтому возникает необходимость типизации торфов.

С помощью специалистов проблемной лаборатории комплексного использования горючих ископаемых Западной Сибири при ТПУ (руководитель к.т.н. Маслов С.Г.) и лаборатории НИИ ботаники и биологии при Томском государственном университете автором проведена типизация торфов Западной Сибири по ботаническому составу.В результате была отобрана коллекция из 24 наиболее характерных для этого региона торфов.

В работах О.К.Ангелопупо, И.В.Косаревич и И.В.Евтушенко отмечается, что основным фактором, определяющим свойства торфа и, как следствие, качество промывочных жидкостей, приготовленных на его основе,- является групповой состав органического вещества, который йепосредственно зависит от ботанического состава торфа. Поэтому для всех отобранных торфов был определен групповой состав органического вещества, включающий битумы(Б), водорастворимые и легкогидролизуемые вещества (ВРВ+ЛГВ), фульвокислоты -(ФК) , гуми-' новые кислоты (ГК), целлюлозу (Ц), негидролизуемый остаток (НО) , а также их зольность {А}.

Из. всех коллекционных торфов были приготовлены торфосуспензии С соблюдением единой технологии, с постоянным компонентным и до-

левым составом: торф - Юг/л (на сухое вещество) и едкий калий (КОН)- аг/л (на сухое вещество).

Выбор постоянной массы торфопорошка и КОН в процессе приготовления торфосуспензий обусловлен необходимостью искл'.очеиия иэ анализа факторов, зависящих от концентрации в растворе торфа и щелочи, с цёлью определения влияния состава торфа на технологические свойства торфосуспензий.

Технологические свойства приготовленных таким образом торфосуспензий оценивали 15 показателями, э перечень которых включены, наряду с традиционно используемыми методами определения свойств промывочных жидкостей, также оригинальные методики и приборы для их реализации, разработанные при непосредственном участии автора, такие, как ингибирующая (Ис) и консолидирующая (Кс) способности промывочных жидкостей.

Средние значения показателей технологических свойств торфо-суспенаци на основе торфов всех генетических типов, полученные по 9-10 торфам различного ботанического вида, приведены в табл.1.

Таблица 1

Средние значения технологических свойств торфосуспензий из типичных торфов Западной Сибири

Тип Показатели свойств торфосуспенэпй

торфа

1 1 1 1

УВ 1 ПФ 1 I 1 Ис | Кс 1 ПВ дне

Верховой 19 1 1 I' 13,6 1 1 1,6 1 2"1 1 11,4 2,9

Переходный 17 1 12 | 1,7 "1 27 1 8,5 2,8

Низинный 15 1 И 1 1 1 1.8 1 ! . 21 1 6,3 ! 1.9

На основе коллекционных торфов разного генезиса, типичных для Западной Сибири, получены устойчивые торфосуспензий с минимальной плотностью (р) и удовлетворительными значениями показателя фильтрации (ПФ), ингибирующей (Ис) и консолидирующей (Кс) способностью и реологическими свойстиами. Для торфосуспензий из торфов различных месторождений характерно колебание значений технологических свойств. Так, условная вязкость (УВ) изменяется от 15 до 21 с, пластическая вязкость (ПВ) - от 1 до 29 мПа-с, динамическое напряжение сдвига (ДНС) - от 0,2 до 35 дПа, .¡Ф от 8 до 68 см3/30 нин, Кс - от 1,1 до 22, Кс - от 6 до 65 мин. Это колебание обус-. ловлено различиями ботанического и химического состава органического вещества торфов из различных месторождений.

Данные статистических расчетов средних величин показателей технологических свойств торфосуспензий из коллекционных торфов Западной Сибири различного генезиса свидетельствуют, что качество торфосуспензий из верховых и переходных торфов практически, не уступает торфосуспензиям из низинных торфов. Так, наблюдается незначительное увеличение показателя фильтрации и реологических

ПФ

30

1В Ис

г

1

. 0 10 20 30 АД О 10 20 30

Рис. 1. Зависимости, свойств торфосуспензий от содержания золы (А) в торфе

свойств торфосуспензий из переходных и верховых торфов при снижении значений их ингибирующей способности.

Полученные данные свидетельствуют, что зольность и

групповой состав органического вещества торфов оказывают влияние на технологические свойства приготовленных на их основе торфо-растворов. Это положение не противоречит данным, опубликованным в литературе. Однако проведенные ранее исследования носили лишь качественный характер.

Комплексных же исследований этих взаимосвязей ранее вообще не проводилось, а все выводы, как правило, носили априорный характер. Значимость же их помеха с позиции прогнозирования свойств торфосуспензий и последующего целенаправленного их изменения путем воздействия на торф химическими реагентами или, что более предпочтительно, безреагентными способами активации с целью изменения выхода необходимых элементов'группового состава органического вещества 1лрфа для получения торфорастворов с наилучшими свойствами не вызывает сомнения. •

По результатам выполненных исследований автором установлены и описаны уравнениями связи между технологическими свойствами торфосуспензий, зольностью и концентрацией компонентов группового состава органического вещества торфов.

Графическая интерпретация наиболее характерных из найденных уравнений {рис. 1) показала, что при увеличении в торфах содержания, золы происходит ухудшение всех технологических свойств тор-фосуспенэий. Повышается показатель фильтрации, снижаются статическое напряжение сдвига, реологические свойства, а также ингиби-рующая и консолидирующая способности.

Установлено, что резкое ухудшение показателей всех свойств торфосуспензий происходит при концентрации в торфе золы свыше 10%. Таким образом, торф, зольность которого превышает 10%, не пригоден для получения промывочных жидкостей.

Таким образом,в связи с существенным влиянием на Свойства торфосуспензий зольности из анализа исключены торфа, зольность которых превышает 10%. При этом найденные зависимости ча!це всего справедливы для суспензий из торфов определенной степени разложения. Такой подход 'позволяет находить зависимости свойств торфосуспензий от концентрации элементов группового состава торфов при минимальном влиянии на эти взаимосвязи внешних факторов.

Наиболее характерные из найденных зависимостей приведены на рис. 2.

Рис.2. Графики зависимости реологических свойств торфосуспензий от содержания (С,%) фульвокислот , (ФК), водорастворимых и легкогидролизуемых веществ (ВРВ+ЛГВ), целлюлозы <Ц), гуминовых кислот- (ГК) и битумов (Б) в торфе

По результатам анализа полученных данных, приведенных в указанных выше таблицах, установлено, что элементы группового состава торфов по своему воздействию на технологические свойства торфосуспензий условно могут быть разделены на две группы.

К первой группе относятся элементы, оказывающие негативное воздействие на все или большинство свойств торфосуспензий, - это водорастворимые и легкогидролизуемые вещества, фульвокислоты и целлюлоза.

Ко второй группе относятся элементы группового состава, улучшающие технологические свойства торфосуспензий, - это гуминовые кислоты и битумы.

Таким образом, установлена возможность получения высококачественных торфосуспензий из торфов любых генетических типов. Качество торфорастворов из верховых и переходных торфов практически не уступает качеству растворов из низинных торфов, что опровергает превалирующее в практике бурения скважин мнение о пригодности для приготовления промывочных жидкостей лишь низинного торфа с высокой степенью разложения. Более того, как показали проведенные автором исследования, низинные торфа, по сравнению с верховыми и переходными торфами, отличаются высоким содержанием золы и соответственно низким содержанием битумов. Этот факт является еще одним плюсок для использования в качестве дисперсной фазы промывочных жидкостей верховых и переходных типов торфа. Таким образом, существенно расширяется сырьевая база для приготовления промывочных жидкостей из торфа, что особенно актуально в условиях Западной Сибири, где имеет место преобладание верховых и переходных типов торфа.

ваются консолидирующая, ингибирующая способности и реологические свойства промывочных жидкостей при снижении их показателя фильтрации. Влияние битумов на технолгические свойства торфорастворов выше, чем влияние гуминовых кислот.

В практике применения торфа как сырья для получения промывочных жидкостей и химических реагентов для их обработки положительное влияние гуминовых кислот на общепринятые технологичские свойства промывочных жидкостей уже отмечалось в литературе. Однако исследований влияния концентрации в торфе гуминовых кислот на ингибирующую и консолидирующую способности, а также ряд реологических свойств ранее не проводили.

Что касается торфяных битумов, то их влияние на свойства торфорастворов было неоправданно обойдено вниманием научных и проектных организаций, занимающихся разработкой и проектированием промывочных жидкостей из торфа. Это наглядно подтверждается тем фактом, что при производстве ТЩР имел место опыт 'предварительного обезбитумирования торфа, что в свете полученных, автором результатов исследований является не только не обоснованным, но и вредным .

С ростом концентрации в торфах битумов увеличи-

По результатам выполненных исследований автором впервые найдены аналитические зависимости свойств торфощелочкых суспензий от концентрации в торфе гуминовых кислот и битумов. Анапиз графической интерпретации полученных уравнений (рис. 3) показывает, что при содержании в торфе гуминовых кислот выше 15«, а битумов выше 3-4% резко снижается показатель фильтрации, повышаются ннгибирую-щая и консолидирующая способности торфосуспензий, наблюдается усиление реологических и структурно-механических свойств, а также снижение водородного показателя.

Установленный характер влияния концентрации гуминовых кислот на структурномеханические и ряд реологических свойств торфосуспензий не противоречит известным результатам, что подтверждает надежность полученных данных.

Улучшение ингибирующей способности с увеличением концентрации гуминовых веществ в торфе, вопреки общему мнению, объясняется в данном случае извлечением из торфа гуматов калия, а не натрия, за счет обработки торфа едким калием (КОН).

Снижение ПФ и увеличение Кс, Ис, а также значений реологических свойств торфосуспензий при увеличении концентрации в торфе битумов объясняется их составом и свойствами.

С древнейших времен битумы известны как клеющий и водоизоля-ционный материал. В состав торфяных битумов входят: иоскн, углеводороды (парафины) , сколы и асфальты, а также рг1зличные масла, являющиеся дисперсионной средой битумов.

Известно', что торфяные системы по СБОей природе гидрофильны. Битумы - единственный гидрофобный компонент, входящий в состав торфа. В связи с этим битуминозные вещества торфом способствуют формированию плотной слабопроницаемон корки, препятствующей проникновению фильтрата промывочной жидкости в горную породу и тем самым снижающей ПФ торфорасттторон при уис-лнмешш концентрации п торфе битумон.

Наличие в составе торфяных битумов смол и асфпльтов объясняет способность торфорастворов консолидировать генетически несвязные или тектонически разрушенные горные породы, слагающие стенки скважины .

Увеличение Ис торфорастворов при повышении концентрации битумов объясняется углеводородной природой последних.

Повышение значений реологических свойств торфосуспензий при увеличении концентрации в торфе битумов объясняется наличием в их составе вязких и клеющих веществ (воск, парафин, смолы и масла),

, Приведенные на рис. 3 зависимости свидетельствуют, что,преобладающее влияние на ПВ, ДНС, Ис и Кс оказывает повышение концентрации битумов, а не гуминовых кислот.

Таким образом, впервые установлено, что торфяные битумы оказывают положительное влияние на технологические свойства промывочных жидкостей, причем то влияние выше, чем гуминовых кислот, с которым ранее связывали все положительные свойства торфораство-

ров и химических реагентов/получаемых из торфа.

Прложение 3. Технологические свойства торфорастворов можно целенаправленно регулировать путем электроимпульсной обработки, за счет изменения выхода элементов группового состава органического вещества торфов. - ,

Проведенные исследования показали, что все технологические свойства торфосуспензий улучшаются с увеличением содержания в торфе битумов и гуминовых кислот. Отсюда следует актуальность поиска таких методов воздействия на торф, которые позволяют увеличивать содержание в торфорастворах битумов и гуминовых кислот. При этом для получения экологически безвредных промывочных жидкостей," оказывающих минимальную техногенную нагрузку на окружающую среду, методы воздействия на торф преимущественно должны быть безреагентными.

Перечисленным Требованиям, как установлено в результате анализа, в наибольшей степени удовлетворяют термохимическая актива-

ция торфов и электроимпульсное диспергирование торфосуспензий. С целью определения эффективности использования этих методов для получения торфойодержащих проьывочных жидкостей были проведены исследования, в результате . которых установлено, что наиболее предпочтителен электроимпульсный способ.

В качестве сырья для приготовления горфосуспенэнй использовали верховой и низинный торфа месторождения Темное и переходный торф месторождения Комсомольсхое Томской области, являющиеся типичными для Западной Сибири.

Методика приготовления торфосуспензий из исходных и активированных торфов заключалось в следующем: в первом случае торф с естественной влажностью предварительно измельчали на механической мельнице до размера 0,8 мм, отбирали навеску массой 40 г/л (на сухое вещество) и при перемешивании помещали её а 1000 см3 дистиллированной воды. Для извлечения из торфа гуматов калия и стабилизации суспензии обрабатывали гидроксидом калия, из расчета 10 кг/м3.

Во втором случае навеску торфа с естественной влажностью массой, обеспечивающей концентрацию торфа в растворе 40 кг/м3 (на сухое вещество), без предварительного измельчения помещали в разрядную камеру силовой импульсной установки. Торф зализали технической водопроводной водой, доводя объем суспензии торф-вода до 7л. Далее исходную суспензию обрабатывали импульсными электрическими разрядами с энергией импульса 600 Дж и количеством импульсов за цикл обработки 1000 импульсов. Межэлектродное расстояние вО всех опытах составляло' 20 мм.

По окончании обработки отбирали пробу активированной торфосуспензий объемом 1000 мл, обрабатывали ее гндроксидсм калия массой 10 г/л, нагревали до температуры 90° С и перемешивали в течение 30 мни.

Состав и технические характеристики торфосуспензий, приготовленных по вышеописанной технологии, приведены в табл.2.

Полученные в результате экспериментальных исследований данные подтвердили возможность использования электроимпульсного диспергирования торфосуспензий для получения промывочных жидкостей и показали, что их качество при этом улучшается. Так, у торфосуспензий из верховых и переходных торфов снижается показатель фильтрации с 46 до 18 см3/">0мин и с 18 до 14 см3/30мин соответственно. У торфосуспензий из переходного торфа наблюдается увеличение . ингибирующей и консолидирующей способности. Торфосуспензии из всех исследованных торфов, приготовленные с использование предлагаемой технологии, имеют более низкие значения реологических свойств, что объясняется более полным диспергированием торфов при электроимпульсной обработке, чего нельзя добиться при механическом способе.измельчения торфа.

Неоднозначность в изменении технологических свойств тоофосус-пензий из торфов различного генезиса после их обработки электрк-

ческими импульсами объясняется кеоптимальностью режимных параметров электроимпульсной обработки с позиции получения промывочных жидкостей.

Таким образом,установлено, что режимы электроимпульсного воз-

Таблица 2

Сравнительные результаты оценки свойств торфощелочных суспензий, приготовленных механическим (М) и электроимпульсным (Э) способами

1 | Тип | торфа Способ Состав тор-фо суспензий, г/л Показатели 1 свойств суспензий |

товле-ния рн ПФ Ис Кс ПВ дне |

Торф 1 | кон 1

|Верховой М э 40 1 1 1 10 1 12, 7 12, 9 46 18 7, 07 2,77 з;91 1, 83 43,97 29,49 93,52 | 121,91 |

|Переходный м э 40 1 1 10 1 ] 12,8 12,8 18 14 3,03 4, 49 5,5 9,5 30,49 16,625 81,11 1 9,7811|

|Низинный | м э 40 1 1 10 1 | 12, 7 12, 7 7 11 15,9 7,23 9,04 5,45 12,55 9,436 7,46 | 1,482 | |

действия: энергия импульса и количество импульсов за цикл обработки, оказывают на технологические свойства торфорастворов весьма существенное влияние.

С целью определения влияния режимов электроимпульсной обработки на технологические свойства торфосуспензий и поиска их оптимальных значений для получения высококачественных ГОК были спланированы и выполнены 3 серии экспериментов, в которых входными факторами служили энергия импульса (Я,Дж), количество импульсов за цикл обработки (п), концентрация торфа (Ст,кг/м3 - на сухое вещество) и концентрация КОН (Сщ, кг/м3), а выходными параметрами

- технологические свойства получаемых растворов.

Значе.шя входных факторов изменялись в опытах на тр.,х уровнях в следующих пределах: И=400г800, п=750т3000, Ст=20г80 и Сщ=4^12. При этсм объем обрабатываемой торфосуспензии в каждом опыте был постоянным и равным 7 дм3.

Первая и вторая серии экспериментов проводились соответственно с низинным и ерховым торфами месторождения "Темное", а третья

- с переходным торфом месторождения Комсомольское Томской области.

По полученным данным методом Брандона были найдены уравнения.

описывающие связи между технологическими .свойствами, концентрацией компонентов и режимами обработки торфосуспензий, соответственно из кизинного, переходного и верхового торфов.

Уравнения, описывающие связи между технологическими свойствами, режимами электроимпульсной обработки и концентрацией компонентов торфосуспензий из переходного торфа месторождения "Комсомольское", приведены ниже:

рН = 4.7019409-Ю"' ЬП(12.075-Ю6/(Т) )-Ьп(48.777-103-(Щ) ) • 1/(3 .66- 10" 3 Ьп(М)+54.52 • Ю"3) • 1Л1(69.16- 103 -Ьп(п) )-76.124(п); (1)

УВ = (-76.003-Ю"6 • (М)2 + 0.088-Ш) ) ехр(-210. 96-10"3-1,п(п) + 4.67) -7.744904- 10" 5 ■ 1/(-15 . 514 -10" • (Т) 2 + 68 . 27 • Ю"3 ) ■ (-6. 6 - 103/ехр(Щ)+227 .85/(11))) ; (2)

ПФ = ехр(2.69-10"6-(М)2+974.68/(1ф • (2.187-Ю"6-(П)2 + 13325/ (п) ) • ( 5126. б/ехр(1Ч)+0.17551- (Щ)*") -2.1821831 • Ю"4 ■ Ьп(-115780-(Т)2+74.073-10й'Ьп(Т)); (3)

Ис = 1.6340938- Ю"3/(121.79-10"3•1п(Т)-8.088-1С"3•(Т))• •ехр(-0.039- (Щ)2 + 0.594 • (Щ) ) ■ 1/( 66 . 929/( П) +42 . 49 • Ю"6 "(п) • 1/ /158-Ю"9-(И)2+53.74/(И)-65.69•10"6-(К)); (4)

КС = 3 .'4313064 10"3'1/(0.145" 1п(Т)-9.461* 10~3-(Т))*1п(25.96* •(Щ)2-101.47-10"3-ехр(Щ))•1/(110.8•Ю"9•(И)2+60.21/(Ч)• •1п(-571.13-Ю"6-(п) )+1.5228 -(п)) ; (5)

СНС10= 1.1128498■Ю"1•ехр(-54.432/(Т)+0.052■(Т))'1/(250.95/ ехр(1!])+4.37-Ю"3 ■ (Ц)2)•(-11.123Ю"6-(И) +10.6510 '(И))• 1п(-702" •Ю"9•(П)2+14099/(П)+0.513), (6)

где Т - концентрация в растворе торфа, кг/м3;

Щ - концентрация в растворе едкого калия, кг/м3; VI - энергия импульса, Дж; п - число импульсов эа цикл обработки.

Сравнительным анализ значений показателей технологических свойств торфосуспензий, полученных экспериментальным и расчетным путями (табл.3), подтвердил достаточную точность полученных уравнений. Погрешность аппроксимации не превышает Ю-15%, а в большинстве случаев ниже 5%.

Таким образом, найденные уравнения позволяют с достаточной степенью надежности прогнозировать значения показателей свойств торфосуспензий данного компонентного состава в исследованной области изменения режимов электроимпульсного воздействия. Кроме того, анализ уравнений или их графическая интерпретация дают четкие представления о характере влияния каждого из компонетов на те или иные свойства исследуемой торфосуспензии.

В результате анализа зависимостей свойств торфосуспензий от

концентрации в них торфа и режимов электроимпульсного воздействия установлено, что все перечисленные факторы оказывают существенное влияние на качество торфорастворов. С ростом концентрации торфа в растворе наблюдается улучшение всех показателей качества торфо-

Таблица 3

Экспериментальные и расчетные значения показателей

технологических свойств торфосуспензий из переходного торфа месторождения "Комсомольское"

I-;-:-1

I Показатели технологических свойств торфощелочных суспензий I

1 1 1 1 1 УВ I УВ 1 1 1 0 ПФ ПЧ> б. 1 Ис 1 Ис 1 • 1 1 1 с,! кс 1 КС 1 1 " 1 1 1 1 С, |

1расч.1 1 | 1 % 1 I расч % расч.| % |расч.| 1 1 I 1 1 % 1 1 -1 [ ]

1 1 I 16.01 | 17 1 1 1 6.6 22 24 6 11 4.9 | 3.8 1 I 23 | 3.6 | | | 3.3 110 | ) (

I 1 1 21.0| ( 1 19 1 5 [ 7 .1 1 26 27 8 6.В 4.6 | 6.7 . -1 1 44 | 4.8 | I 1 5.8 1 1 ! 20 1 1

[ 42.б\ 1 46 1 3 1 9 .1 | 9 9 1 1.2 15. 2| 16.7 1 1 9.4| 11.б| | 1 12.5 1 1 1 8 . 3 | |

1 1 1 15.5| 13 1 4 | 18 | 16 20 6 28 6.3 | 5.6 1 1 12 | 4.9 | | 1 4.5 1 1 ( 9 . 4 |

1 20.2! 1 ] 23 1 9 | 18 1 11' 9 7 15 9.5 | 8.9 1 1 5.9! 6.6 | | | 6.6 | 1 0. 7 | 1 I

1 I 1 31.э| 1 1 31 1 11 2 .7 | 14 12 0 14 11.5| 12.0 1 1 4.5| 9.1 | | < 8.8 I 1 ! 3 . 5 | 1 1

1 1 | 20.о| 1 1 17 1 1| 14 ! 17 21 6 27 5.9 1 5.1 1 1 16 | 4.8 | | | 4.1 1 1 |16 1 1 1

1 1 1 27. 1 1 25 1 91 5.6 1 15 16 9 12 14.а| 1 13.6 1 1 8.9! 10.б| 1 ..... 1 10.6 1 1 1 0 . 2 | 1

суспензий, а их зависимости носят практически линейный характер.

Влияние же энергии импульса и числа импульсов за цикл обработки на свойства получаемых торфосуспензий неоднозначно. Практически все графики зависимостей имеют точки экстремума, в которых характер влияния факторов на свойства растворов меняется на противоположный . Так,увеличение энергии импульса до определенного предела при обработке торфосуспензий из переходного торфа вызывает 'снижение показателя фильтрации, а при последующем ее увеличении показатель фильтрации возрастает.

Таким образом, в результате выполненных исследований установлено, что режимы электроимпульсной обработки: энергия-импульса и количество импульсов за цикл обработки, оказывают на технологические свойства торфосуспензий весьма существенное влияние. В этой связи возникает необходимость выбора оптимальных режимов электроимпульсного воздействия, который осушествляли с помощью АРМ

"Раствор", разработанного на кафедре техники разведки МПИ ТПУ, по задаваемым технологически необходимым значениям выходных параметров. Регламентирование последних осуществлялось с двух позиций: для получения торфораствора, практически готового к применению, и для получения высококонцентрированной торфосуспензии, близкой по консистенции к торфопасте, подлежащей .гаследующему разбавлению до требуемой вязкости. Очевидно, что последняя позиция с точки зрения экономики является более предпочтительной.

В первом случае при решении оптимизационной задачи желательные пределы изменения значений выходных параметров задавались следующими: ПВ=3/6, ДНС=15/30, ПФ=пип/тах и Ис--тах/тз.п Кс=тах/пип (в числителе указаны лучшие, а в' знаменателе - худшие значения) , а во втором - за лучшие принимались максимальные значения ПВ, ДНС, Ис, Кс и минимальнее значение ПФ.

Найденные по результатам исследований оптимальные значения режимных параметров электроимпульсной обработки и концентрации в них торфа и КОН приведены в табл.4

Таблица 4

Оптимальные значения режимных параметров электро-импульсной обработки торфосуспензии и концентрации в них торфа и КОН

1 Тип I Торфораствор Торфопаста

п И Ст Сщ Иуд п VI Ст Сщ "уд

верховой | переходный| низинный | | 1000 1225 1500 450 600 450 20 40 70 8 8 12 22500' 18375 9642 . 2000 750 1500 400 600 400 50 50 80 8 8 12 16000 9000 7500

Примечание: Куд - удельная энергия электроимпульсного воздействия за цикл переработки, определяемая по формуле Иуд = п И/Ст. Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы: по мере снижения степени разложения торфа удельные затраты энергии на его диспергирование закономерно возрастают, однако при этом расход торфа снижается, а выход торфораствора соответственно увеличивается, что свидетельствует не только о возможности, но и о целесообразности иеггользования для целей бурения торфов верхового и переходного типов; энергозатраты на получение торфопаст. ниже, чем торфорастворов, что свидетельствует о предпочтительности получения последних из; торфопаст; оптимальная концентрация щелочи для получения торфорастворов и торфопаст из всех исследованных типов торфа составляет 8-12 кг/м3.

В результате выполненных исследований установлено, что обработка электрическими импульсными разрядами позволяет:

а) добиться высокой степени диспергирования торфов, имеющих низкую степень разложения, длина волокон неразложившнхея расту-

тельных остатков которых достигает 1500 мм;

•- в) увеличить выход из торфа гуминовых кислот и предположительно- битумов, тем' самым улучшая качество получаемых промывочных жидкостей.

Все это вместе взятое позволяет снизить затраты на приготовление торфорастворов, так как в данном случае не требуется предварительное механическое измельчение торфов, а энергия электрических импульсов мала и достигает всего 600 Дж, что сравнимо с энергией горения спички.

Положение 4. Комплексная обработка торфорастворов электрическими импульсными разрядами с последующей химической модификацией полимерными реагентами позволяет применять в качестве дисперсной фазы безглинистых промывочных жидкостей торфа любых генетических типов и ботанических видов.

Проведенные автором исследования показали возможность получения. высококачественных торфощелочных суспензий с использованием электроимпульсной технологии активации торфов. Однако некоторые технологические свойства получаемых таким .образом растворов имеют недостаточно высокие значения. Так, торфосуспензии из верховых торфов месторождения Темное Томской области имеют слишком высокие значения показателя фильтрации (40-50 см3/30мин) и недостаточную ингибирующую и консолидирующую способности.

С целью улучшения технологических свойств торфосуспензий, полученных электроимпульсным способом, путем их дополнительной химической обработки полимирными реагентами автором выполнены исследования, описание которых приведено ниже.

Из низинного и верхового генетических тиг.ов торфа месторождения Темное, а также переходного типа торфа месторождения "Комсомольское" с использованием электроимпульсной технологии были приготовлены торфощелочные суспензии.

Количественное содержание в растворах торфа и щелочи (КОН) , а также режимы электроимпульсного воздействия были выбраны исходя из результатов решения конкретной задачи по поиску оптимальных значений режимов электроимпульсной обработки торфосуспензий (энергии импульса и числа импульсов за цикл).

Полученные таким образом торфощелочные суспензии с целью снижения показателя их фильтрации и увеличения ингибирующей и консолидирующей способности были обработаны 5% водным раствором кар-боксиметьлцеллюпозы (КМЦ) из расчета от 1,25 до 9 кг/м3 (на сухое вещество).

Уст; човлено, что обработка торфощелочных суспензий КМЦ позволяет эффективно снижать показатель фильтрации,, а также увеличивать ингибирующую и консолидирующую способности при некотором увеличении их реологических свойств. Так, ввод в раствор из верхового торфа месторождения Темное до 0,9% (на сухое вещество) КМЦ снижает показатель фильтрации с 54,7 до 18 см3/30 мин, увеличивает ингибирующую способность С 4^15 до 20,4 и консолидирующую спо-

собность с 1,84 до 30 миь.

Аналогичный характер влияния КМЦ на технологические свойства наблюдается и при использовании в качестве дисперсной фазы беэг-линистых промывочных жидкостей торфов других генетических типов, в данном случае переходного торфа Комсомольского месторождения и низинного торфа месторождения Темное. Однако с ростом степени разложения это влияние на перечисленные технологические свойства (ПФ, Ис, Кс) не столь значительно, в то время как увеличение реологических свойств более существенно. Так, обработка торфощелочных суспензий из низинного типа торфа 0,5% КМЦ позволяет снизить показатель фильтрации до 6 см3/30мин, тогда как исходные торфосус-пензии до введения КМЦ имели значения показателя фильтрации равные 8 см3/ЗСмин. '

Сравнительный анализ свойств торфорастворов с аналогично приготовленными промывочными жидкостями из глин марки ПБГ (табл.5) показал, что промывочные жидкости из торфов по качеству не только не уступают, но и превосходят глинистые растворы с гораздо большим содержанием твердой фазы. Так, ингибирующая и консолидирующая способности торфораствора из верхового торфа с содержанием дисперсной фазы 3% (по массе на сухое вещество), по сравнению с глинистым раствором, содержащим 8% глины марки ПБГ, выше в два раза.

Это обстоятельство еще раз убедительно доказывает перспективность использования торфа в качестве сырья для получения промывочных жидкостей, являющегося альтернативой традиционно используемым глинистым материалам.

Таблица 5

Технологические свойства промывочных жидкостей

из торфов различного генетического типа (верхового - В, переходного - П, низинного - Н) и глин марки ПБГ, обработанных КМЦ

Тип Состав 1 ПЖ,% I Технологические свойства ПЖ

диспе-

1 1 1

рсной диспер-| КМЦ I ПФ ! Ис | Кс пв дне

фазы сная | фаза | 1 1 1 1 1 I V

Н 1 7 1 0,125 | 6 1 39 | 41 55 207

ПБГ 16 | 0,3 | 11 1 18 ! 14 82 146

П 4 1 0,25 | 8,5 1 27 | 46 ■ 21 12

ПБГ 8 1 0,5 | 18 1 12 1 10 6,4 4,4

В 3 I 0,45 | 14 1 20 |. 30 . 37 126

ПБГ 6 1 0.5 | | 28 1 7 1 | 1 4

Таким образом, анализ выполненных исследований позволяет сделать следующие выводы:

1. Установлено, что обработка промывочных жидкостей полимер-

ными реагентами после электроимпульсной активации позволяет улучшать их технологические свойства, причем это влияние тем существеннее, чем ниже степень раздложения исходного торфа.

, 2. Комплексная обработка торфорастеоров электрическими импульсными разрядами и полимерными химическими реагентами позволяет применять в качестве дисперсной фазы безглинистых промывочных жидкостей торфа любых генетически:: типов и ботанических видов. Это, в свою очередь, позволит использовать для получения промывочных жидкостей торфа, находящиеся в непосредственной близости от бурового предприятиям тем самым максимально снизить транспортные расходы на доставку глин и химических реагентов,

3. Промывочные жидкости из торфа, приготовленные с использованием электроимпульсной технологии, по качеству превосходят глинистые растворы с большим содержанием дисперсной фазы.

4. С целью электроимпульсной активации торфорастворов в промышленных масштабах может быть использована установка, созданная и запатентованная в НИИВН при ТПУ, после ее незначительной модернизации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ, РЕЗУЛЬТАЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Современное состояние буровых работ в геологоразведочной отрасли с позиций, касающихся промывочных жидкостей, характеризуется ростом объемов бурения в осложненных условиях, дефицитом и высокой стоимостью многих материалов для приготовления и регулирования свойств промывочных жидкостей, а также все более жесткими экологическими требованиями к промывочным жидкостям и их компонентам.

2. В охарактеризованных условиях весьма перспективным является применение промывочных жидкостей на основе торфа - широко распространенного, доступного, дешевого и экологически чистого сырья органического происхождения.

3. С целью изучения перспектив широкого использования торфорастворов в геологоразведочном бурении проведена типизация торфов Западной Сибири - крупнейшего торфяного региона страны, по ботаническому составу с определением степени их разложения, зольности и концентрации компонентов группового состава органического вещества.

4. Данная экспертная оценка технологических свойств торфосус-пензий на основе всех типичных торфов Западной Сибири позволила выявить характер и степень влияния на показатели свойств торфорастворов содержания в торфах золы и концентрации отдельных компонентов группового состава их органического вещества.

5. При проектировании составов торфорастворов для бурения в осложненных условиях их качество, наряду с традиционными показателями, необходимо характеризовать ингибирующей и консолидирующей способностями, для оценки которых с участием автора разработаны оригинальные приборы и методики, защищенные патентами Российской

федерации.

6. Для приготовления торфорастворов пригодны торфа любого генетического типа'(верховой, переходный, низинный) и ботанического состава с содержанием золы не выше 10%. При этом наиболее предпочтительными являются торфа с высоким содержанием гуминовых веществ и битумов.

7. Найденные и экспериментально апробированные термохимический и электронмпульсный способы беэреагентной активации торфов и тор-фосуспензий обеспечивают увеличение выхода из них гуминовых веществ и битумов. При этом наиболее эффективен очоктроимпульсный способ, который обеспечивает не только повышение выхода гуминовых кислот, но и получение высокодисперсных стабильных торфорастворов ' даже из малоразложившихся верховых торфов без предварительного ия^ механического диспергирования.

8. Найденные оптимальные режимы электронмпульсной обработки'1 торфосуспензий (энергия импульсов и число импульсов за цикл) позволяют получать высококачественные торфорастворы из торфов любого генезиса.

S. Возможно получение высококачественных промывочных жидкостей из торфов любого генетического типа и ботанического состава, зольность которых не превышает 10%. Это расширяет перспективы использования торфа - дешевого, широко распространенного и экологически чистого сырья, весьма ценного с позиции получения промывочных жидкостей, прежде всего за счет увеличения его источников и тем самым максимального приближения их к потребителю. В свою оче-' редь, это позволит уменьшить затраты на производство буровых работ в целом за счет снижения расходов на приобретение и завоз материалов для приготовления промывочных жидкостей и регулирования их • свойств, многие из которых имеют высокую стоимость и токсичность.

С яругой стороны,использование электронмпульсной технологии беэреагентной активации торфорастворов позволит снизить нагрузку на окружающую среду за счет получения экологически чистых промывочных жидкостей с минимальными добавками нетоксичных химических pea: знтов.

10. Направление дальнейших исследований, на взгляд автора, можно сформулировать следующим образом: разработка экспресс метода оценки качества торфа для целей получения промывочных жидкостей; детальные исследования влияния режимов элсктроимпульспого воздействия на изменение группового состава органического вещест- . ва и степе"И дисперсности торфа; модернизация установки для электроимпульсной активации промывочных жидкостей и разработка технологии получения торфорастворов в промышленных масштабах.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. А,С.N 1835503 СССР. Способ определения закупоривающей способности промывочной жидкости и устройство для его осуществления. Заявлено 28.03.1991; Опубл. в Б.И.-1993.- N 31. Соавторы Чу,-

бик П.е., Брылин В.И.

2. А.С.И 1147 РФ. Устройство для определения закупоривающей способности бурового раствора с наполнителем. Заявл.01.04 .1994; Опубл. в Б.И.-1995.11. Соавторы Чубик П.С., Брылин В.И.

3. Перспективы применения торфосодержащих промывочных жидкостей в разведочном бурении // Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые. Вып. 15: Межвуз. науч. темат. сборник.-Екатеринбург:УГИ, 1992,- 104с. Соавторы Чубик П.С., Ахмадиев И.А.

4. Методике, оценки, консолидирующей способности промывочных жидкостей // Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые. Вып. 16: Межвуз. науч. темат. сборник.-Екатеринбург:УГИ, 1993.- 112с. Соавторы Чубик П.С., Брылин В. И.

5. Оценка ингибирукяцей и диспергирующей способностей промывочных жидхостей // Совершенствование техники 'и технологии бурения скважин на твердые полезные .ископаемые. Вып. 18: Межвуз.науч. темат. сборник.-Екатеринбург: УГГГА, 1935.-100с. Соавторы Чубик П.С., Брылин В.И.

6. Промывочные жидкости на основе термолизованных и элект-родиспергированных торфов // Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые. Вып. 18:Мёж-вуэ. науч. темат. сборник.-Екатеринбург: УГГГА, 1995.-100с.

7. Оптимальные режимы разрядноимпульсной обработки торфо-суспензий для целей бурения // Тезисы докладов Всероссийской научно технической конференции.Томск,изд. ТГУ, 1994,- 65с.

8. Разрядно-импульсная технология приготовления промывочных жидкостей на основе торфа // Тезисы докладов Всероссийской научно технической конференции.Томск,изд. ТГУ, 1994,- 65с. Соавторы Чубик П.С., Маслов С.Г. и др.

9. Методики оценки свойств промывочных жидкостей для оптимизации их составов при бурении в осложненных условиях // Тезисы докладов Всероссийской научно технической конференции.Томск,изд. ТГУ, 1994.-'65с. Соавторы Брылин В.И., Чубик П.С.

.10. Экспресс-методика оценки токсичности промывочных жидкостей к их компонентов путем биотестирования // Тезисы докладов Всероссийской научно технической конференции.Томск,изд. ТГУ, 1994,- 65с. Соавторы Чубик П.С., Халецкий С.И.

11. Проектирование и оптимизация составов промывочных жидкостей для бурения скважин в осложненных геолсго-технических условиях (отчет о НИР). Томск, ТПУ, 1993. ГР 01.9.30005260. Соавторы Чубик П. С., Брылин В.И. .

12. Способ определения влияния бурового раствора на разупрочнение глинистых и глиносодержащих пород. Положительное решение о выдаче патента на изобретение. Заявл. 26.05.93. Соавторы Чубик П.С., Брылин В.И.

13. Способ • определения влияния бурового раствора на консо-

лидацию горных пород. Положительное решение о выдаче патента на изобретение. Заявл. 28.07.92. Соавторы Чубик П.С., Брылин В.И.

14. Биоконтроль токсичности буровых растворов. Тез. докл. Междунар. конф. "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды-П00С95". - Томск: Иэд.ТПУ. 1995.- Том.З- 121с. Соавторы Чубик П.С., Нечаева Л.Н., Халецкий С.И.