автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Разработка технологии получения высококачественных глинопорошков для бурения на базе глин российских месторождений

РГБ ОД

~ з ыл г:ез

На правах рукописи

ПАЛЬЧИКОВА ЛЮДМИЛА СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ГЛИНОПОРОШКОВ ДЛЯ БУРЕНИЯ НА БАЗЕ ГЛИН РОССИЙСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 05.15.10 «Бурение скважин»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар 2000

Работа выполнена в Открытом акционерном обществе Научно-производственное объединение «Бурение» (ОАО НПО «Бурение»)

Научный руководитель

Заслуженный изобретатель РФ доктор технических наук, профессор Рябоконь С.А.

Официальные оппоненты Доктор технических наук,

профессор Рябченко В.И.

Кандидат технических наук Кушнаренко Николай Андреевич

Ведущее предприятие

Д00 Буровая компания РАО ГАЗПРОМ, филиал « Кубаньбургаз »

Защита состоится 4 апреля 2000 г. в 13 час. на заседании диссертационного совета Д-104. 0401 при ОАО НПО «Бурение» по адресу: 350063 г. Краснодар, ул. Мира 34

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПО «Бурение».

Автореферат диссертации разослан 3 марта 2000 г.

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печаью организации, просим направлять по указанному адресу на имя учёного секретаря диссертационного совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета, к.т.н.

Л.И.Рябова

1112) 1.030.1-31,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Технологическая и технико-экономическая эффективности проводки скважин существенно зависят от качества бурового раствора. Хотя глина не является единственным компонентом бурового раствора, можно, тем не менее, утверждать, что такие его важные характеристики, как вязкостные, структурирующие и фильтрационные в существенной степени зависят от содержания и коллоидно-химических свойств глинопо-рошка.

Опыт показывает, что с увеличением содержания твердой фазы в буровом растворе свыше 8-10% масс, резко ухудшаются технико-экономические показатели бурения за счёт снижения скорости проходки, увеличения износа долот, перерасхода дорогостоящих химреагентов и т.д. В мировой практике используют преимущественно малоглинистые системы буровых растворов с содержанием твердой фазы не более 6% масс., что соответствует выходу раствора из глинопорошка не менее 16 м3/т. В России же средневзвешенный выход раствора из глинопорош-ков, произведенных в 1997 г., составил всего лишь 8 м3/т , что соответствует содержанию твердой фазы в буровом растворе 11.5% масс.

На основе работ ВНИИБТ (Кистер Э.Г, Пондоева Е.Я.) и ВНИИКР-нефти (Литяева З.А., Рябченко В.И.) в 1970-1980 гг. был сделан существенный шаг в развитии отечественного производства глинопорошков для бурения. Однако в начале 90-х все месторождения высококачественных глин, которые ранее использовались для производства глинопорошков с выходом раствора более 16 ма/т, оказались за рубежами России и в бурении снова начали применять низкокачественные глинопорошки, преимущественный выпуск которых обусловлен двумя причинами. Первая из них - объективная: отсутствие в России промышленных запасов высоко гидрофильных щелочных бентонитов. Вторая причина - субъективная: применение таких технологических процессов переработки глины, которые не обеспечивают получения материала с оптимизированными параметрами качества путем регулирования коллоидно-химических свойств глины, определяющих технологические характеристики глинопорошка в буровом растворе. •

Рассмотрение и применение технологии производства глинопорошков только как совокупности процессов дробления, сушки, тонкого помола глины и смешения порошка с реагентами-модификаторами, взаимодействие с которыми происходит только на стадии приготовления бурового раствора, привело к тому, что около 5% от общего количества выпускаемых глинопорошков позволяет приготовить растворы с содержанием глинистой фазы менее 10% масс., а 40-60% имеет выход ра-

створа 2-8 м3/г, что предопределяет увеличение расхода реагентов, затрудняет получение стабилизированных растворов с требуемыми технологическими свойствами, снижает механическую скорость бурения, увеличивает износ долог.

Следует отметить, что в России в настоящий момент не производят глинопороцжов для применения их в технологиях по бестраншейной прокладке трубопроводов через водные и другие преграды. Сейчас разрабатывается целый ряд рабочих проектов по ремонту действующих подводных переходов на реках Сибири с использованием нового метода - наклонно направленного бурения (ННБ), где бентонит используется в большом количестве. Зарубежный бентонит, разработанный для этой цели, отличается высокой стоимостью (400-600 долларов за 1 тонну)

Таким образом, возникает необходимость решения научно-технической проблемы совершенствования глинопорощков для бурения нефтяных и газовых скважин и ННБ на основе комплексного подхода, включающего в себя выявление общих закономерностей влияния глинистой фазы буровых растворов на эффективность бурения и разработку требований к параметрам качества глинопорошков и глинистого сырья; оценку российской сырьевой базы глин по критериям качества во взаимосвязи с коллоидно-химическими свойствами; обоснование физико-химических требований к технологии производства глинопорошков и её задачи; установление основных закономерностей физико-химических и механо-ак-тивационных воздействий на глину при получении глинопорошка и разработку на этой основе оптимизированных составов глинопорошков и технологических методов их получения; установление степени влияния качества глинопорошков на эффективность бурения.

Обязательным условием является техническая реализация найденных путей решения проблемы с учетом экономической целесообразности. Это определило цель и задачи исследования.

Цель работы — повышение технико-экономических показателей бурения нефтяных и газовых скважин и разработка глинопорошков для ННБ путём совершенствования глинопорошков на основе развития теоретических аспектов физико-химического и механо-активаци-онного регулирования коллоидно-химических свойств российского глинистого сырья, разработки технологических методов такого регулирования и организации производства модифицированных глинопорошков новых составов. Задачи работы

1. Исследовать коллоидно-химические, механические и технологические свойства глин различного минералогического состава отечественной сырьевой базы и на основе их анализа с позиции разработанных требований к параметрам качества глинопорошков определить

основные задачи технологии производства глинопорошков и физико-химические требования к ней.

2. Исследовать процессы физико-химического взаимодействия глин с реагентами, используемыми для модифицирования глинопорошков, и развить теоретические основы разработки составов глинопорошков для бурения.

3. Изучить влияние мехаяо-активационных процессов, воды и реагентов-модификаторов при диспергировании глины на изменение её коллоидно-химических, механических и технологических свойств и установить основные закономерности физико-химического и ме-хано-активационного регулирования коллоидно-химических свойств глинистого сырья.

4. Разработать научно обоснованную и экономически целесообразную технологию производства глинопорошков для бурения и ННБ, позволяющую на промышленной базе отечественного глинистого сырья и химических реагентов решить проблему обеспечения потребностей бурения в высококачественных глинопорошках. Научная новизна

Проведено комплексное исследование глинистых материалов российских месторождений. Изучен механизм действия реагентов-модификаторов на глины Герпегежского и Воронежского месторождений. Определена технология производства глинопорошков для бурения и её задачи, как совокупности приёмов и способов переработки глины, направленных на увеличение динамического предела текучести и наименьшей пластической вязкости в соотношении, обеспечивающем получение коллоидно устойчивой дисперсной системы. Оптимизированы составы модифицированных глинопорошков и способ их разработки. Практическая ценность

Использование полученных результатов позволяет на базе российских месторождений разработать технологию получения и освоить серийное производство высококачественных глинопорошков для бурения и ННБ. Реализация работы в промышленности

Основные исследования выполнены по планам работ, имеющим важное народно-хозяйственное значение и связанным с решением задачи повышения технико-экономических показателей бурения: договор № Б-118 95/97 Задание 2. «Разработка оборудования и технологии обогащения и освоение серийного производства высококачественных глинопорошков на базе российских месторождений», договор № 96.98.96 «Исследование глинистого сырья месторождений Воронежской области с целью определения пригодности его использования в производстве глинопорошков» и договор № 97.43.97 «Промышленное освоение Герпегежского месторождения глинистых минералов».

Г

Реализация работы в промышленности осуществлена путём:

разработки и внедрения ГОСТа 25795-83, ГОСТа 25796.0-83 - ГОСТа 25795.5-83;

организации производства высококачественных глинопорошков для бурения нефтяных и газовых скважин и ННБ на базе российских месторождений (разработаны технические условия на глинистое сырье и глинопорошки, нормы расхода материалов, технологический регламент на производство глинопорошков для бурения).

Проведённые приёмочные испытания подтвердили эффективность предложенных рецептур модифицированных глинопорошков и технологии их приготовления.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических и научно-практических конференциях в г.г. Гелен-дждике и Анапе, на учёном Совете ОАО НПО «Бурение».

В полном объёме диссертационная работа докладывалась на семинаре лаборатории неорганических солей и глиноматериалов ОАО НПО «Бурение».

Публикации

Основное содержание работы изложено в 19 опубликованных статьях и тезисах, в том числе одном изобретении.

Объем и структура работы

Работа состоит из введения, четырёх глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 128 наименований, приложений в виде документов о внедрении, изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 21 рисунок, 32 таблицы и 7 страниц приложений.

В первой главе приведён анализ состояния проблемы качества глинопорошков для бурения и ННБ и требования к глинопорошкам и глинистому сырью для их производства.

Проведён анализ производства глинопорошков для бурения, производимых отечественными изготовителями на базе глин отечественных месторождений, результаты которого приведены в таблице 1.

Известно, что бурение на малоглинистых буровых растворах позволяет увеличить механическую скорость бурения на 6.7% при снижении объемной доли глинистой фазы на 1% в интервале 4-12%, увеличить проходку на долото до 90%, сократить затраты времени на 25-30% и расходы на химическую обработку до 50%. Для реализации этих резервов повышения технико-экономических показателей буровых работ необходимо изменить структуру отечественного производства глинопорошков, что при имеющейся сырьевой базе глинистого сырья требует изыскания способов регулирования коллоидно-химических свойств глин, технологически реализуемых и экономически целесообразных.

Марка глинопорошка Изготовитель % от общего выпуска

ПБМА, ВР>20 м3/т не производится

ПБМБ, ВР=16-20м3/т ОАО Хакасский бентонит 1-2

ПБМВ, ВР=12-16 м3/т ОАО Ильский завод Утяжелитель, АО Керамзит, ООО Бентониты Урала 15-20

ПБМГ, ВР=8-12 м3/т ОАО Ильский завод Утяжелитель, АО Керамзит, ООО Бентониты Урала 35-40

ПБМ, ВР=5-8 м3/т ОАО Ильский завод Утяжелитель, АО Керамзит, ООО Бентониты Урала 25-30

ПБН, ВР<5 м3/г ОАО Ильский завод Утяжелитель, Альметьевский завод глинопорошков 5-8

Бентонит для ННБ не производится

Методическая основа разработки таких способов - параметры качества глинопорошков, связанные с криегаллохимической структурой глинистого сырья. Из числа основных механических характеристик твер-дообразных тел такими параметрами являются прочность, вязкость и пластичность в виде (с известной степенью приближения) динамического предела текучести (т0), наименьшей пластической вязкости (11) и динамической пластичности (Кп=т0/г|). Их использование позволяет решать вопрос создания глинопорошков методами физико-химической механики, устанавливающими связь между коллоидно-химическими свойствами глины и реологией глинистых дисперсий через процесс коагуля-ционного структурообразования.

Большой вклад в развитие этой области знаний внесли работы П.А.Ребиндера, Ф.Д.Овчаренко, Н.Н.Круглицкого, Э.Г.Кистера, А.И.Пенькова, В.И.Рябченко, З.А.Литяевой и др.

Аналогичный подход в оценке качества глинопорошков использован в стандарте Американского нефтяного института (АНИ).

При получении глинопорошков для бурения и ННБ объектом регулирования является твердодисперсная система и управление коллоидно-химическими свойствами глины в такой системе возможно путём расщепления тактоидов и адсорбции на вновь образуемой поверхности воды и реагентов. Это обусловливает необходимость содержания воды в диспергируемой глине в количестве, достаточном для достижения пре-

дельно гидратированного состояния разбухающих слоев и гидрофили-зации новой поверхности, что соответствует влажности, близкой к гигроскопической при относительном давлении насыщенных паров воды, равном единице. При таком влагосодержании значительная доля воды глинистой дисперсной системы приходится на адсорбционно связанную, что предопределяет, с одной стороны, активное её участие в осуществлении акта диспергирования за счёт расклинивающего давления, а с другой - отрицательное влияние на адсорбцию реагентов вследствие неблагоприятных условий для их растворения и диффузионного переноса. Отсюда - необходимость наложения на систему таких внешних механических воздействий, энергонапряжённость которых достаточна не только для преодоления сил сцепления между глинистыми частицами через прослойки адсорбционно связанной воды, но и для появления активных центров и адсорбционного закрепления на них адсорбатов, в том числе и воды. Ввод химических реагентов, адсорбирующихся на межфазной границе, улучшает условия смачивания и ускоряет распространение жидкой фазы по свободной поверхности твёрдого тела. Связь процессов деформации в измельчаемом материале с процессами миграции химических реагентов, скорость которых больше величины скорости процессов на необработанных твёрдых телах, создаёт условия для модификации значительно большей части поверхности при совместном с химическими реагентами сухом измельчении твёрдого тела в механо-активационном режиме. Величина адсорбции реагентов и характер её влияния на изменение коллоидно-химических свойств глины будут в значительной степени определять структурно-механические и фильтрационные характеристики коагуляционной структуры, получаемой из водной дисперсии глинопорошка.

Существующие технологии производства глинопорошков для бурения, использующие для тонкого помола шаровые и ролико-маятнико-вые мельницы, не дают возможности создать такие условия и поэтому не могут решить задачу регулирования коллоидно-химических свойств глины на стадии диспергирования твердообразной дисперсной системы путём физико-химического управления свойствами её поверхности.

Проведенный анализ позволил обосновать необходимость принципиально нового комплексного подхода к решению проблемы повышения качества глинопорошка для бурения, выбрать объекты и сформулировать задачи исследований, решения которых отражены в последующих разделах.

Основные параметры глинопорошка, учитывающие его функциональное назначение и связанные с минералогическим составом и коллоидно-химическими свойствами глинистого сырья, должны включать в себя три механические характеристики твёрдообразного тела - динамичес-

кий предел текучести, наименьшую пластическую вязкость и динамическую пластичность с ограничением величины пластичности по условию обеспечения коллоидной устойчивости глинистой дисперсии с нормированным значением эффективной вязкости при скорости сдвига, характерной для кольцевого пространства циркуляционной системы буровой.

При разработке требований к глинопорошкам для бурения и ННБ исходили из функционального назначения глинопорошка с учётом влияния глинистой фазы буровых растворов на эффективность бурения.

Максимально допустимые значения и Ф приняты на уровне стандарта АНИ (Кя < 1600 о"1, Ф80 2 15 см3).

В число параметров качества глинопорошков, кроме структурно-механически х и фильтрационных характеристик приготовленных из них растворов, включены также параметры, контролирующие технологию получения глинопорошка.

При разработке требований к качеству глинистого сырья применён методический подход, аналогичный принятому при оценке качества глинопорошков, но с учётом необходимости учитывать степень пригодности использования глины в производстве модифицированных глинопорошков.

При разработке требований к глинопорошку для ННБ исходили из того, что спецификой, характеризующей технологию проходки наклонно направленных скважин, являются следующие факторы:

на процесс проходки не оказывает влияния плотность бурового раствора, необходимая для создания гидростатического давления столба промывочной жидкости при проводке глубоких вертикальных скважин;

основной функцией бурового раствора является обеспечение условий временного закрепления стенки горизонтального ствола от обрушений и снижение усилий трения при перемещении трубопровода в тоннеле;

ограниченная потребность в количестве бурового раствора (до 40 м3 на 100 м проходки), ограниченное время приготовления бурового раствора с использованием наиболее простого оборудования (ёмкость с механическим перемешивателем, центробежный насос);

используемый буровой раствор, как правило, не возвращается от бурильного снаряда в циркуляционную систему и поэтому не требуется поддержания его качества путём очистки и повторной химической обработки;

применяемое оборудование не рассчитано на присутствие в буровом растворе абразивных компонентов.

Учитывая специфические особенности строительства переходов методом ННБ требования к бентониту можно сформулировать следующим образом:

содержание песка (абразивных частиц) не более 5%, тонина помола (остаток на сите 100 меш при сухом рассеве не более 10% ), токсичность по ГОСТ 12.1.007-76 - 4 класс (малогоксичное вещество). Такой глино-порошок должен обеспечивать необходимое качество бурового раствора. В таблице 2 приведены граничные значения основных показателей полимер-глинистого раствора для проходки горизонтальных тоннелей.

Глинопорошки, применяемые в ННБ, наряду с вышеуказанными параметрами качества, должны иметь линейную хрупкую структуру геля и соотношение скорость сдвига/напряжение сдвига, как указано на рис. 1.

Методики определения показателей качества глинистого сырья и гли-нопорошков разработаны с использованием серийно выпускаемых отечественных приборов и аппаратов с учётом требований производства и потребителей иметь минимально возможное время проведения анализов и желательности сопоставления данных, получаемых при использовании методик, со стандартами на глинопорошки ведущих стран мира.

Во второй главе приведены результаты исследования глин месторождений сырьевой базы для производства глинопорошков для бурения и ННБ.

При этом исходная глина рассматривалась как матричная основа будущего технологического материала с необходимыми технологическими свойствами. Исследования выполнены совместно с ИГЕМ и ИКИМ-СО. При выборе месторождений исходили из данных по физико-химическим характеристикам глины и территориального признака - близости к заводу глинопорошков или району массового бурения. По результатам исследований определено направление развития сырьевой базы производства глинопорошков для производства глинопорошков с использованием глин месторождений Калужской и Воронежской областей и Кабардино-Балкарии.

В Калужской области разведаны, подготовлены к освоению и эксплуатации ряд месторождений глин, которые ранее рассматривались в качестве керамзитового сырья. К ним относятся ныне разрабатываемые месторождения, такие как Борщевское, Пятовское и Максимовское, и разведанное - Северо-Агеевское. Все эти месторождения глин связаны с различными слоями стешевского горизонта нижнего карбона. Глины по площади и разрезу месторождений имеют, при всей своей схожести, свои специфические особенности и могут иметь различное применение в промышленности.

Наиболее полно разрез глин стешевского горизонта представлен на Борщевском месторождении, где проявлены все четыре слоя глин. В частности, I и II слои отличаются присутствием в глинах палыгорскита (до 50% во II слое), значительной долей гидрослюд (22-32%) и несколько меньшим содержанием монтмориллонита (от 23% в I слое до 5% во II).

Наименование параметров качества бурового раствора Диапазон изменений технологических параметров

Плотность, г/см3 1.03-1.07

Мокрый рассев: не более 0.2

остаток на сите с сеткой №0071, %

Условная вязкость, с 25-50

Показатель фильтрации, мл 5-10

Пластическая вязкость, мПа с 5-10

Динамическое напряжения сдвига

(предел текучести), кПа 10-15

рН 8-9

Токсичность 4 класс

400 600 800 1000 Скорость сдвига, с' Рис. 1

1200

III слой проявлен во всех изучаемых объектах и представлен вишневыми, серо-вишневыми, красно-коричневыми и шоколадными высокопластичными глинами. Состав этих глин, как и других слоев, определяется в основном сочетанием трех минералов: гидрослюды, монтмориллонита и каолинита.

Воронежское месторождение находится в 150 км по прямой к юго-востоку от г. Воронежа. В пределах месторождения выявлено 5 участков, которые расположены на расстоянии 5-20 км друг от друга. Исследованию подверглись образцы глин трех участков: Никольского, Подгорного и Манино.

Содержание глинистой составляющей в пробах глин варьирует от 22 до 82%. Количество полезного компонента - монтмориллонита - и

смешанослойного минерала типа монтмориллонит-иллит составляет 2270%. Из глинистых минералов кроме смектита и смешанослойного минерала типа смектит-иллит присутствуют галлуазит (4-10%), каолинит (4-6%) и в небольшом количестве гидрослюда. Количество обломочных минералов, главным образом кварца, колеблется от 10 до 70%.

Монтмориллонит представлен частицами размером от 1 до десятых долей мкм и толщиной в сотые доли мкм. Монтмориллонит образует ориентированные агрегаты размером до 2-3 мкм. Важной особенностью строения этих агрегатов является присутствие галлуазита (порядка 6-20%). Монтмориллонит относится к Са-М^ разновидности с высоким содержанием Ре.

Каолинит встречается в виде примеси, иногда до 6-12%, таблитчатой формы до 1 мкм в поперечнике.

Галлуазит образует существенную - от 5-6 до 20% - примесь в бентоните и представляет собой трубчатые кристаллы длиной до0.5-1-.0 мкм. Для примесей характерно тончайшее прорастание галлуазита и монтмориллонита. Содержание А1203 в таких агрегатах может достигать 39%.

Гидрослюда присутствует в бентоните в виде самостоятельной фазы и представлена таблитчатыми или перистыми агрегатами со слабым плеохроизмом. Среднее содержание гидрослюды в бентоните не превышает 3-5%.

Герпегежское месторождение - это новое месторождение щелочных и щелочно-земельных бентонитов в европейской части России. Оно находится в 15 км к юго-востоку от г. Нальчика. Запасы этого месторождения достаточно велики («40-50 млн. т), а условия их залегания позволяют вести рентабельную отработку карьера с небольшим коэффициентом вскрыши.

Герпегежское месторождение разделено на 6 участков, из которых Герпегежский и Черекский являются наиболее разведанными и объединёнными в Герпегежское месторождение. Участки имеют удобную транспортную схему и связаны с промышленными центрами асфальтированными дорогами. Запасы месторождения по промышленной категории А + В 4- С составляют 4922 тыс. м3.

В строении района принимают участие породы от верхнего мела до палеогена включительно. Продуктивный пласт (I) бентонитовых глин приурочен к отложениям эльбурганской свиты нижнего палеоцена и обнажается в руслах рек. Средняя мощность пласта - 2.6 м, мощность вскрышных пород - от 2 до 22 м.

В толще глин месторождения выделяются два пласта - I и II. Бентонитовые глины залегают в I пласте, который по литологическому составу и строению разделен на две пачки: нижняя представлена однородной известковой глиной, а верхняя сложена чередованием относительно мягкой карбонатной глины марки «С» и некарбонатной камне-

подобной глины марки «В», которые характеризуются повышенным содержанием кремнекислоты. Мощность глины марки «В» меняется от 0.05 до 0.7 м, а глины марки «С» - от 0.1 до 3.0 м.

В третьей главе изложены результаты исследования процессов взаимодействия модификаторов с глинами.

Реагенты, которые могут быть использованы в качестве модификаторов в производстве глинопорошков для бурения, классифицированы по четырём группам. К первой отнесены реагенты, содержащие обменный натрий, являющийся активным гидрофильным стабилизатором, внедрение которого в обменные позиции глины позволяет изменить не только дисперсность частиц, но и толщину гидратной плёнки; ко второй - труднорастворимые соединения магния и бария, под действием которых наблюдается увеличение глинистых дисперсий, в том числе и глин, не набухающих или слабо набухающих в присутствии реагентов первой группы; к третьей - гидрофильные ПАВ, адсорбция которых на поверхности глинистых частиц приводит к её гидрофилизации, а реологические свойства адсорбционного слоя макромолекул и его гидратированность на границе с дисперсионной средой определяют изменение реологических свойств системы в целом. К четвёртой группе относятся глинистые минералы. Известно, что повысить качество модифицированных глинопорошков можно методом аддитивности, т.е. путём изменения матричной основы глинопорошка добавлением глинистых минералов более высокого качества. При этом можно мягко варьировать в нужном направлении структурно-реологическими показателями готового продукта - глинопорошка. В качестве представителей этих групп реагентов взяты карбонат натрия, оксид магния, сополимер метакриловой кислоты и метилметакри-лата (М-14) и глина Черкасского месторождения.

Проведено модифицирование глин Воронежского и Герпегежского месторождений в процессе шарового измельчения. Оценка качества полученных глинопорошков приведена в таблице 3.

Таблица 3

Месторождение Состав модифицированного глинопорошка, % масс. Выход раствора, м3, т

Глина №2С03 пмк полимер

Воронежское 100 0 0 0 2.3

95 5 0 0 5.2

93 5 2 0 8.9

92.6 5 2 0.4 11.9

Герпегежское 100 0 0 0 6.2

97 3 0 0 7.2

95 3 2 0 11.3

94.6 3 2 0.4 14.6

Изучено модифицирующее действие оксида магния в сочетании с Ка2СОа на глины Воронежского и Герпегежского месторождений.

Установлено сверхэквивалентное по отношению к двухвалентным катионам обменного комплекса бентонитов поглощение Ыа2С05 и показано, что оно обусловлено молекулярной (физической и химической) адсорбцией ^2С03 при его взаимодействии с поликремневыми кислотами, образующимися при растворении аморфного кремнезёма глины.

Адсорбированный карбонат натрия качественно изменяет поверхность глинистой частицы вследствие образования на ней гелеобразной плёнки, обладающей гидрофильными свойствами.

При получении глинопорошков достигаемый эффект модификации карбонатом натрия определяется преимущественно молекулярно-адсор-бированной долей его и потому режимы технологической переработки глины в глинопорошок должны быть направлены на интенсификацию процесса адсорбции ^2СО&.

При необходимости сбалансированного увеличения т0 и т] обработку глины карбонатом натрия следует проводить совместно с реагентом, адсорбция которого на поверхности глинистой частицы позволяет увеличить толщину гидратной плёнки.

Характерной особенностью модифицирующего действия МёО является преимущественный рост т0, V и Ф дисперсии вне зависимости от минералогического состава глины. Показано, что при взаимодействии МйО с глиной имеют место катионный обмен вследствие диссоциации до 15% МёО за счёт образования более растворимых соединений в результате контакта его с водой и присутствующим в ней С02 (при стимулировании карбонизации количество Т/^2 увеличивается почти в два раза), образование кристаллизационной структуры гидроксида магния и адсорбция продуктов гидратации и карбонизации М§0 поверхностью глинистых частиц. Основной вклад в формирование прочности коагу-ляционной структуры глинистой дисперсии вносит процесс образования кристаллизационной структуры Мй(ОН)2 в момент гидратации N^0 в присутствии глины, играющей роль наполнителя, уменьшающего внутренние напряжения при кристаллизации.

Под действием М^О происходит резкое замедление процесса диспергирования глины, что в совокупности с уменьшением гядрофильно-сти увеличивает фильтрацию дисперсии. Симплекс-методом установлено угнетающее действие оксида магния на адсорбцию Кта2С03 глиной и зависимость степени проявления этого эффекта от соотношения реагентов. Выявлены области составов модифицированных глинопорошков, внутри которых устанавливаются оптимальные по технологическим свойствам получаемого глинопорошка величины адсорбции обоих реагентов, обеспечивающие увеличение выхода раствора без ухудшения Ф,

получение нормированного значения Кд с повышением гидрофильнос-ти глинопорошка.

Аналогичный эффект установлен и при введении М-14 в количестве до 1% к массе глины. Сочетанием ионообменных и адсорбционных процессов глины с М^О, Ма2С03 и полимером достигается оптимальный по технологическим свойствам глинопорошка гидрофильно-гидрофобный баланс поверхности глинистых частиц.

Широкий спектр действия на глину Ка2С03, М^О и сополимеров метакриловой кислоты, возможность, благодаря установленным физико-химическим закономерностям этого действия, регулировать гидрофильно-гидрофобный баланс системы, структурно-механические и фильтрационные свойства коагуляционной структуры глинистой дисперсии позволяют разработать оптимизированные составы глинопорошков, обеспечивающие повышение их качества в соответствии с предъявляемыми требованиями с учётом технико-экономических показателей производства. Эта задача решена методом планированного эксперимента с получением диаграмм «состав-свойства», на которых выделяются области с нормированным значением параметров, а совмещением областей находится состав, обеспечивающий требуемое качество глинопорошка.

При нахождении составов модифицированных глинопорошков исследования проводили методом симплекс-решётчатого плана.

Расположение экспериментальных точек в симплекс-решётчатых планах представлено на рисунке 2.

Рис. 2

а - полином второго порядка б - полином третьего порядка в - полином четвертого порядка

Матрица планирования симплекс-плана для глины Герпегежского месторождения представлена в таблице 4.

№№ п/п Состав модифицированного глинопорошка, % масс.

Глина №2С03 ПМК

1 100 0 0

2 94 6 0

2 94 0 6

4 97 3 0

5 97 0 3

6 94 3 3

7 96 2 2

Анализ между экспериментальными контрольными точками и значениями отклика, предсказанными по уравнению регрессии, подтверждает адекватность уравнения. Контрольные точки удовлетворительно совпадают с расчётной величиной. Полученная диаграмма «состав-свойство» для основного показателя качества - выход раствора - представлена на рис. 3.

Глина Рис. 3

В четвёртой главе приведены результаты исследования способов диспергирования глин в целях физико-химического обоснования разработки технологии производства глинопорошков.

Выбор объектов исследования обусловлен возможностью промышленной реализации способа диспергирования. Это - продавливание пастообразной глинистой массы через фильтрующую головку ленточного шнекового пресса (ЛПШ), требующее больших механических усилий, и диспергирование в высокоскоростном дезинтеграторе (ВСД), где кинетическая энергия достигает тысячи кВт на 1 г соударяющейся массы при частоте ударов до 100 кГц.

Установлено, что при диспергировании глины в пастообразном состоянии эффект повышения качества глинопорошков имеет место только при введении реагентов-модификаторов, адсорбция которых компенсирует обнажающиеся в процессе разрушения связи, что предотвращает агрегацию частиц, разрушая коагуляционные контакты, вновь возникающие между ними. Адсорбция происходит при переработке массы в ЛПШ и завершается на последующих технологических стадиях сушки и помола гранул. Нарушений кристаллической структуры глины при диспергировании в ЛШП не происходит. На примере с ^2С03 показано, что количество адсорбируемого реагента в таких условиях диспергирования увеличивается в 1.5-2 раза за счёт интенсификации (в том числе вследствие разогрева массы до 80°С) молекулярной адсорбции, что повышает выход раствора и коллоидную устойчивость дисперсии. Эффект модификации, достигаемый диспергированием глины с реагентами в ЛШП, намного превосходит имеющий место в действующей заводской технологии.

При измельчении в высокоскоростном дезинте:граторе мощные воздействия на влажную глину приводят к созданию условий, при которых свежеобразованная поверхность глинистой частицы находится в возбуждённом состоянии с повышенной адсорбционной способностью, что приводит к физико-химическому взаимодействию глины с реагентами и переходу части свободной воды в адсорбционно связанную с повышением гидрофильности глинопорошка.

В работе проведено сравнение трёх технологических способов переработки Воронежских и Герпегежских глин: шаровой помол, пластифицирование в ЛШП и помол в ВСД. В таблице 5 приведена оценка качества полученных модифицированных глинопорошков.

Способ переработки Состав глинопорошка, % масс. Величина показателя

Герп. глина Ворон, глина №2С03 полимер ПМК ВР, м3/т Ф, см3

Шаровая мельница 97.6 - 2.2 0.2 - 10.8 10

94.75 - 3.0 0.25 2 14.6 13

- 93.6 4.8 - 1.6 10.5 12

- 93.4 4.8 0.2 1.6 12 13

ВСД 97.6 - 2.2 0.2 - 13.2 9

94.75 - 3.0 0.25 2 18 12

- 93.6 4.8 - 1.6 12 11

- 93.4 4.8 0.2 1.6 13 10

ЛШП 97.6 - 2.2 0.2 - 11.3 9

94.75 - 3.0 0.25 2 12.8 11

- 93.6 4.8 - 1.6 j 14.5 10

- 93.4 4.8 0.2 1.6 16.1 11

Таким образом установлено, что измельчение в ВСД более эффективно для Герпегежской глины, в то время как для Воронежской глины предпочтительно пластифицирование. При этом получен выход раствора не менее 16 м8/т, что соответствует мировому уровню.

На основе установленных закономерностей физико-химического и механоактивационного регулирования коллоидно-химических свойств глин разработаны две новые технологии производства глинопорошков для бурения - дезинтеграторная и включающая стадию диспергирования глинистого сырья в пастообразном состоянии, которые по срокам окупаемости капитальных вложений, фондоотдаче и прибыли от реализации продукции экономически целесообразны. Выбор технологий обусловлен кристаллохимическими характеристиками глинистого сырья.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

• Проведено комплексное исследование глинистых минералов отечественных месторождений (Калужской и Воронежской областей и Кабардино-Балкарии), проведена оценка их физико-химических, и минералогических и технологических свойств. На Борщёвском месторождении Калужской области выявлены глины гидрослюдисто-палыгоскит-монтмориллонитового типа, из которых можно получать модифицированные глинопорошки с выходом раствора 16 м3/ т и более, но с высоким показателем фильтрации (40-50 см8). Воронежское месторождение обладает весьма крупными запасами бентонита и поэтому показателю может быть отнесено к месторождениям-гигантам. На месторождении развиты щелочно-земельные бентониты с содержанием монтмориллонита 40-50%. Активация воронежских бентонитов повышает выход раствора до 10-12 м3/т. На Герпегежском (КБР) месторождении выявлены щелочные и щелочно-земельные бентониты вулканогенно-осадочного типа с содержанием монтмориллонита в пределах 55-80%. Активация химреагентами позволяет повысить выход раствора до 12-15 м3/т.

• Комплексное изучение глин позволило определить направление развития сырьевой базы производства глинопорошков для бурения. Установлено, что глины Воронежского и Герпегежского месторождений предпочтительны для производства модифицированных глинопорошков.

• Изучен механизм модифицирующего действия оксида магния на глины Воронежского и Герпегежского месторождений, обусловленный процессами ионного обмена, адсорбции продуктов его гидратации и карбонизации и образования кристаллизационной структуры гидроксида магния с участием глины; влияние оксида магния на адсорбцию карбоната натрия и возможность регулирования гидрофильно-гидрофобного баланса поверхности глины её модифицирование совместно оксидом магния и карбонатом натрия.

• Разработаны оптимизированные составы модифицированных глинопорошков, обеспечивающие получение материалов с заданными параметрами качества: выход раствора не менее 16 м8/т, показатель фильтрации не более 15 мл, предельное напряжение сдвига не менее 12 кПа.

• Проведено сравнение трёх технологических способов переработки глин Воронежского и Герпегежского месторождений и установлено, что диспергирование в пастообразном состоянии наиболее эффективно для Воронежских глин. Для Герпегежских глин наиболее эффективно измельчение в высокоскоростном дезинтеграторе. И в том, и в другом случае выход раствора достигает 16 м3/т.

• Разработанные теоретические основы и технологические методы совершенствования глинопорошков решают проблему повышения их качества на имеющейся промышленной базе химических реагентов.

• Разработаны технические условия на глины Герпегежского и Воронежского месторождений и технологические схемы производства глинопорошков, включающие диспергирование глинистого сырья в пастообразном состоянии и измельчение глин в высокоскоростном де-зинтехраторе.

• Выпущена опытная партия модифицированного глинопорошка в количестве 60 т. Показатели качества изготовленного глинопорошка отвечают требованиям ТУ 39-0147001-105-93 для марки ПБМБ. Выпущенный глинопорошок соответствует требованиям стандарта 13А Американского нефтяного института;

• В соответствии с программой и методикой испытаний в июне 1998 г. при бурении скв. N° 42 «Юбилейная» в ДОО Буровая компания РАО ГАЗПРОМ, филиал «Кубаньбургаз», проведены испытания опытной партии модифицированного глинопорошка. Результаты испытаний положительные. Комиссия рекомендовала модифицированный глинопорошок к серийному производству.

• Разработана и подготовлена вся необходимая для серийного производства техническая документация (технические условия на глинистое сырьё, расчёт норм расхода сырья и химреагентов, технологический регламент на производство).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Возможность применения бентонитовых глин Огланлинского месторождения в бурении // ЛитяеваЗ.А., Пальчикова Л.С., Погребная Л.Н. / Тр. ВНИИКРнефти, С. 67-69, 1980

2. Возможности модифицирования саригеохских глин // Литяева З.А., Пальчикова Л.С. / Тр. ВНИИКРнефти, С. 54-57 1983

3. A.c. 1037171 СССР. Способ определения количества карбоната натрия для обработки глин // Литяева З.А., Пальчикова Л.С. Опубл. в В.И. №31,1983, с. 174

4. Стандартизация глинистого сырья для производства глинопорошков, используемых при бурении скважин //Литяева З.А., Волков Е.Ф., Пальчикова Л.С., ЛавроваН.Д. / ЭИ Бурение, №10, 1985, С. 7-9

б. Стандартизация методов испытаний глинистого сырья для производства глинопорошков, используемых при бурении // Литяева З.А., Волков Е.Ф., Пальчикова Л.С., Лаврова Н.Д. С / ЭИ Бурение, №7, 1985, С. 12-14

6. О роли аморфного кремнезема в формировании структурно-реологических свойств бентонитовых дисперсий //ЛитяеваЗ.А., Рябчен-ко В.И., Сенник О.Н., Пальчикова Л.С. / В сб.: Новые материалы для буровых растворов. Краснодар, С. 3-12, 1985

7. Метод определения избытка кальцинированной соды в модифицированных глинопорошках // Пальчикова Л.С., Монахов В.В.. / В сб.: Растворы и технологические требования к ним. Краснодар, С. 37-39,1986

8. Применение дезинтеграторной технологии для получения сухого бурового раствора // Гаврилов С.Н., Аллик А.Э., Пальчикова Л.С. / V Всесоюзный семинар «Дезинтеграторная технология». Таллинн, С. 104-106,1987

9. Сухие композиции для буровых растворов // Гаврилов С.Н., Литяева З.А., Пальчикова Л.С. / В сб.: Промывка и крепление скважин и охрана окружающей среды. Л., ВИТР, С. 66-69, 1988

10. Дезинтеграторное измельчение глин как способ повышения качества глинопорошков для буровых растворов // Литяева З.А., Пальчикова Л.С., Петрова H.H., Сенник О.Н., Коваленко В.Н. / В сб.: Совершенствование техники и технологии и промывки скважин. Краснодар, С. 133-138, 1988

11. Экспресс-метод определения выхода раствора бентопорошков // Пальчикова Л.С., Макарян A.C. /В сб.: Новое в технике и технологии промывки скважин. Краснодар, С. 37-39, 1988

12. Улучшение смазочных свойств глинопорошков для буровых растворов // Пальчикова JI.C., Петрова H.H., Самотой А.К.. / В сб.: Промывка скважин (технология, рецептура, материалы, осложнения, экономика). Краснодар, С. 107-109, 1989

13. Возможность применения бентонитов участков Центральный, Северный, Южный, Виноградный, Джогазский и Котрац-Нов Саригюх-ского месторождения в производстве глинопорошков для бурения / / Литяева З.А., Петрова H.H., Воеводин Л.И., Пальчикова Л.С. / Тр. ВНИИКРнефти, Краснодар, С. 28-32, 1990

14. Комплексное использование бентонитов Саригюхского месторождения // Пальчикова Л.С., Петрова H.H. / Тр. ВНИИКРнефти, Краснодар, С. 58-62, 1991

15.Глинопорошки для буровых растворов // Литяева З.А., Волков Е.Ф., Пальчикова Л.С., Лаврова Н.Д.. / Технические условия. ОСТ 39202-86.

16.Глинопорошки для буровых растворов. Методы испытаний // Литяева 3.А., Волков Е.Ф., Пальчикова Л.С., Лаврова Н.Д. /ОСТ 39203-86.

17. Рациональный выбор глинопорошка - основа снижения затрат на буровые растворы // Пальчикова Л.С., Сенник О.Н., Мосин В.А.. / Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, № 11,0.23-25,1998

18.Изучение минералогического состава глинистого сырья месторождений Калужской области // Пальчикова Л.С., Петрова H.H., Сенник О.Н., Бомешко Н.В. / Тр. НПО «Бурение», , вып.2, С. 3-7, 1999

19.Исследование глин новых месторождений // Пальчикова Л.С., Петрова H.H., Сенник О.Н. / Стр-во нефт. и газ. скв. на суше и на море, №7-8, С. 35-37 1999.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ГЛИНОПОРОШ-КОВ ДЛЯ БУРЕНИЯ.

1.1. Влияние содержания глинопорошка в буровом растворе на технико-экономические показатели бурения.

1.2. Состояние производства глинопорошков для бурения.

1.3. Анализ требований, предъявляемых к глинопорошкам для буровых растворов

1.4. Обзор физико-химических и механоактивационных способов регулирования свойств глинистых минералов.

1.5. Постановка задачи и выбор направления исследований.

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛИН РОССИЙСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

2.1. Требования к глинопорошкам для бурения нефтяных и газовых скважин и ННБ.

2.2 Исследование глинистых минералов Калужской области.

2.3. Исследование глинистых минералов Воронежской области.

2.4. Исследование глинистых минералов Кабардино-Балкарии.

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

РЕАГЕНТОВ-МОДИФИКАТОРОВ С ГЛИНАМИ. ;

3.1. Исследование процесса взаимодействия карбоната натрия с глиной.

3.2. Исследование процесса взаимодействия оксида магния с глиной.

3.3.Исследование адсорбции и модифицирующего действия сополимера метакриловой кислоты и метилметакрилата М-14.

3.4. Разработка оптимизированных составов глинопорошков.

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ГЛИН В ЦЕЛЯХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ГЛИНОПОРОИЖОВ.

4.1. Диспергирование глинистого сырья в пастообразном состоянии (ЛШП).

4.2. Диспергирование глинистого сырья в высокоскоростном дезинтеграторе.

4.3. Внедрение результатов научно-технических разработок в промышленность

Одним из важнейших резервов коренного улучшения технико-экономических показателей буровых работ является повышение качества буровых растворов и его соответствия геолого-техническим условиям проводки скважины, увеличение объёмов использования буровых растворов с малым содержанием твёрдой фазы. Это требует наряду с использованием эффективных химических реагентов, совершенствованием технологии приготовления и очистки буровых растворов, гидравлических программ бурения также производства и применения глинопорошков, способных при регламентированном их содержании в растворе образовывать дисперсии с требуемыми структурно-реологическими и фильтрационными характеристиками.

Современные представления об условиях, обеспечивающих устойчивость стенок скважины и высокие скорости бурения, показывают, что они эффективно реализуются при объёмной доле глинистой фазы в растворе не более 1.5%. Это, а также известные фактические данные по повышению механической скорости на 6.7% при снижении содержания глины в растворе на 1% об. В интервале 4-12%, увеличение проходки на долото на 50-70% и механической скорости бурения на 30-40% при замене глин с выходом раствора 3-5 м3Л на глино-порошок с выходом раствора 12-16 м/г характеризуют глинопорошок как наиболее активный компонент бурового раствора. Значительный выигрыш в показателях бурения при работе с малоглинистыми растворами перекрывает в 2-5 раз дополнительные затраты на их обработку полимерными реагентами.

Таким образом, технико-экономические показателя бурения в значительной степени зависят от содержания глинистой фазы в растворе, определяемом качеством глинопорошка.

На основе работ ВНИИБТ (Кистер Э.Г., Пондоева Е.Я.) и ВНИИКрнефти (Литяева З.А., Рябченко В.И.) в 1970-1980 гг. был сделан существенный шаг в организации производства высококачественных глинопорошков для бурения: были разработаны рецептуры модифицированных глинопорошков и технологии переработки глин Черкасского (Украина) и Сарипохского (Армения) месторождений.

Однако в начале 90-х годов все месторождения глин, которые ранее использовались для производства глинопорошков с выходом раствора более 16 л м 1т, оказались за рубежами России и в бурении снова начали применять низкокачественные глинопорошки.

Преимущественный выпуск низкокачественных глинопорошков обу-е словлен двумя основными причинами. Первая из них - объективная: отсутствие в стране промышленных запасов высокогидрофильных щелочных бентонитов. Вторая причина - субъективная: применение в технологии производства глинопорошков таких процессов переработки глины, перед которыми не ставится задача получения материала с оптимизированными параметрами качества путём регулирования коллоидно-химических свойств глины, определяющих технологические характеристики глинопорошка в буровых растворах.

Существенная зависимость технико-экономических показателей бурения от а) качества глинопорошков и б) невозможность повышения этого качества путем расширения объёмов использования известных рецептур модифицирования на базе действующих технологий при недостаточности физико-химических представлений о механизме процессов, приводящих к изменению коллоидно-химических свойств глин при получении из них глинопорошков для бурения, обусловили необходимость решения актуальной научно-технической проблемы повышения качества глинопорошков для бурения из глинистого сырья отечественных месторождений и разработки научно обоснованной технологии их производства.

Опыт показывает, что с увеличением содержания твердой фазы в буровом растворе свыше 8-10% масс, резко ухудшаются технико-экономические показатели бурения за счет снижения скорости проходки, увеличения износа долот, перерасхода дорогостоящих химреагентов и т.д. В мировой практике используются преимущественно малоглинистые системы буровых растворов с содержанием твердой фазы не более 6% масс., что соответствует выходу раствора из глинопорошка не менее 16 м/г. В России же средневзвешенный выход раствора из глинопорошков, произведенных в 1997 г., составил всего лишь 8 м3/г, что соответствует содержанию твердой фазы в буровом растворе 11.5% масс.

Рассмотрение и применение технологии производства глинопорошков только как совокупности процессов дробления, сушки, тонкого помола глины и смешения порошка с реагентами-модификаторами, взаимодействие с которыми происходит только на стадии приготовления бурового раствора, привело к тому, что около 5% от общего количества выпускаемых глинопорошков позволяет приготовить растворы с содержанием глинистой фазы менее 10% масс., а 4050% имеет выход раствора 2-8 м3Л, что предопределяет увеличение расхода реагентов, затрудняет получение стабилизированных растворов с требуемыми технологическими свойствами, снабжает механическую скорость бурения, увеличивают износ долот.

Важность и актуальность проблемы разработки высококачественных глинопорошков для бурения на базе глин российских месторождений подтверждается научно-техническими совещаниями различного уровня и рядом научно-технических программ, таких как «Нефть и газ России».

Этому в полной мере соответствует цель диссертационной работы - повышение технико-экономических показателей бурения нефтяных и газовых скважин путем совершенствования глинопорошков на основе а) развития теоретических аспектов физико-химического и механо-активационного регулирования коллоидно-химических свойств глинистого сырья, б) разработки технологии методов регулирования с учетом требований, обуславливающих эффективность бурения и организации производства модифицированных глинопорошков новых составов.

Использование полученных результатов позволит на базе российских ме7 сторождений разработать технологию получения и освоить серийное производство высококачественных глинопорошков для бурения.

Работа выполнена в лаборатории неорганических солей и глиноматериа-лов ОАО «НПО «Бурение»».

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, д.т.н., профессору Рябоконю С.А., д.т.н., профессору Пенькову А.И., д.т.н., профессору Литяевой З.А., к.т.н. Макаряну A.C., к.т.н. Гарьяну С.А., к.т.н. Рябовой Л.И., Андреевой З.А., с.н.с. Сенник О.М., с.н.с. Петровой H.H., м.н.с. Бо-мешко Н.В. и др. за консультативную помощь при подготовке работы.

Кроме того, автор выражает благодарность сотрудникам ОАО Ильский завод «Утяжелитель» Голубкову Н.Ф., Куц О.М., Родько Е.И., Матвеевой Т.М. и др. за помощь при выпуске опытной партии глинопорошка, а также сотрудникам ДОО филиала «Кубаньбургаз» Яковенко A.A., Тру фановой М.П., Примакову В.И. за помощь в проведении приемочных испытаний.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведено комплексное исследование глинистых минералов отечественных месторождений (Калужской и Воронежской областей и Кабардино-Балкарии), проведена оценка их физико-химических, и минералогических и технологических свойств. На Борщёвском месторождении Калужской области выявлены глины гидрослюдисто-палыгоскит-монтмориллонитового типа, из которых можно получать модифицированные глинопорошки с выходом раствора 16 м /т и более, но с высоким показателем фильтрации (4-50 см3). Воронежское месторождение обладает весьма крупными запасами бентонита и поэтому показателю может быть отнесено к месторождениям-гигантам. На месторождении развиты щелочно-земельные бентониты с содержанием монтмориллонита 40-50%. Активация воронежских бентонитов повышает выход раствора до 10-12 м /т. На Герпегежском (КБР) месторождении выявлены щелочные и щелочноземельные бентониты вулканогенно-осадочного типа с содержанием монтмориллонита в пределах 55-80%. Активация химреагентами позволяет повысить выход раствора до 12-15 м/т.

Комплексное изучение глин позволило определить направление развития сырьевой базы производства глинопорошков для бурения. Установлено, что глины Воронежского и Герпегежского месторождений предпочтительны для производства модифицированных глинопорошков.

Изучен механизм модифицирующего действия оксида магния на глины Воронежского и Герпегежского месторождений, обусловленный процессами ионного обмена, адсорбции продуктов его гидратации и карбонизации и образования кристаллизационной структуры гидроксида магния с участием глины; влияние оксида магния на адсорбцию карбоната натрия и возможность регулирования гидрофильно-гидрофобного баланса поверхности глины её модифицирование совместно оксидом магния и карбонатом натрия.

Разработаны оптимизированные составы модифицированных глинопорошков, обеспечивающие получение материалов с заданными параметрами качества: выход раствора не менее 16 м /т, показатель фильтрации не более 15 мл, предельное напряжение сдвига не менее 12 кПа. Проведено сравнение трёх технологических способов переработки глин Воронежского и Герпегежского месторождений и установлено, что диспергирование в пастообразном состоянии наиболее эффективно для Воронежских глин. Для Герпегежских глин наиболее эффективно измельчение в высокоскоростном дезинтеграторе. И в том, и в другом случае выход раствора достигает 16 м3/т.

Разработанные теоретические основы и технологические методы совершенствования глинопорошков решают проблему повышения их качества на имеющейся промышленной базе химических реагентов. Разработаны технические условия на глину Герпегежского месторождения и технологические схемы производства глинопорошков, включающие диспергирование глинистого сырья в пастообразном состоянии и измельчение глин в высокоскоростном дезинтеграторе. Выпущена опытная партия модифицированного глинопорошка в количестве 60 т. Показатели качества изготовленного глинопорошка отвечают требованиям ТУ 39-0147001-105-93 для марки ПБМБ. Выпущенный глинопорошок соответствует требованиям стандарта 13А Американского нефтяного института;

В соответствии с программой и методикой испытаний в июне 1998 г. при бурении скв. №42 «Юбилейная» в ДОО Буровая компания РАО ГАЗПРОМ, филиал «Кубаньбургаз», проведены испытания опытной партии модифицированного глинопорошка. Результаты испытаний положительные. Комиссия рекомендовала модифицированный глинопорошок к серийному производству.

Разработана и подготовлена вся необходимая для серийного производства техническая документация (технические условия на глинистое сырьё, расчёт норм расхода сырья и химреагентов, технологический регламент на производство).

1. Аввакумов Е. Г. Механические методы активации химических процессов. // Новосибирск: Наука, Сибирское отделение. 1986. 305 С.

2. Аветисов А. Г., Рябченко В. И. Оптимизация процесса промывки скважин//РНТС Бурение. 1981. № 5. С. 12 16.

3. Агабальянц Э. Г., Рябченко В. И. Ионный обмен и структурообразова-ние в буровых глинистых суспензиях // Украинский химический ж. 1964. Т.30. Вып. 8. С. 872 876.

4. Айлер Р. К. // Химия кремнезема. М.: Мир. 1982. 241 С.

5. А. с. 1127892 СССР. Глинопорошок для буровых растворов // 3. А. Литяева, В. И. Матыцын, Н. Н. Петрова и др. Опубл. в Б. И. № 45. 1984. 77 С.

6. А. с. 1385597 СССР. Глинопорошок для буровых растворов // 3. А. Литяева, В. И. Рябченко, О. Н. Сенник и др. ДСП.

7. A. с. 1331819 СССР. Глинопорошок для бурового раствора // С. Н. Гаврилов. Опубл. в Б. И. №31. 1987. 89 С.

8. А. с. 1369073 СССР. Способ измельчения глин // 3. А. Литяева, С. Н. Гаврилов, А. Э. Аллик, О. Ф. Аласоо, В. И. Рябченко, П. И. ДСП.

9. А. с. 1037176 СССР. Способ определения количества карбоната натрия для обработки глин // 3. А. Литяева, Л. С. Пальчикова: Опубл. в Б. И. №31. 1983. 174 С.

10. А. с. 541018 СССР. Способ получения глинопорошка // Э. Г. Кистер, Е. И. Пондоева, Д. Е. Золотник. Опубл. в Б. И. № 48. 1976. 82 С.

11. А. с. 717119 СССР. Способ получения глинопорошка для буровых растворов // 3. А. Литяева, В.И. Рябченко, Л. И. Воеводин и др. Опубл. в Б. И. №7. 1980. 135 С.

12. А. с. 606054 СССР. Способ сушки глинопорошка // В. И. Акунов, А. В. Меркулов, В. Д. Назарова, В. И. Рябченко, В. А. Шишов, 3. А. Литяева и др. Опубл. в Б. И. № 17. 1978. 122 С.

13. У. К. Ахмедов, А. Т. Мирзаев, К. С. Ахмедов. Изменение адсорбционных и гидрофильных свойств келесского бентонита под влиянием ПАВ // Журнал прикладной химии. 1981. Т. 54. Вып. 6. С. 1311 1315.

14. А. А. Баран. Стабилизация дисперсных систем водорастворимыми полимерами // Успехи химии. 1985. Т. 54. Вып. 7. С. 1100 1126.

15. Н. В. Белов. Минералогия и периодический закон 7/ Вестник АН СССР. 1976. №2. С. 105-114.

16. А. И. Булатов, В. И. Рябченко, С. С. Сухарев. Основы физико химии промывочных жидкостей и тампонажных растворов. // М.: Недра. 1968. 176 С.

17. Буре,ние на нефть и газ В США. // ОЗЛ. Сер. Бурение. 1973. № 2. С25.

18. П. Ю. Бутягин. Кинетика и природа механохимических реакций // Успехи химии. 1971. Т. 40. С. 1935 1959.21 .П. Ю. Бутягин. Первичные активные центры в механохимических реакциях // Журнал ВХО им. Д. И. Менделеева. 1979. Т. 18. С. 90 96.

19. П. Ю. Бутягин, А. В. Быстриков. Об инициировании химических реакций при разрушении твердых тел // Материалы V Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. Таллинн, 1977. Ч. 1. С. 63 -78.

20. Т. В. Вакалова, Г. Н. Калошина. Влияние механической обработки трошковских глин на структурообразование в их высококонцентрированных дисперсиях // Томск, 1984. 10 С. Деп. В ОНИПТЭХИМ. г. Черкассы, 1984. №653 хп 84 ДЕП.

21. Э. Г. Агабальянц, В. И. Рябченко, Н. Н. Круглицкий и др. Влияние высоких температур на утяжеленные минерализованные растворы палыгорски-та, стабилизированные поверхностно активными веществами . // Тр. КФ ВНИИнефть. 1970. Вып. 20. С. 189- 193.

22. В. Я. Землянская, А. К. Мискарли, Б. И. Мамед Заде и др. Влияние ПАВ на формирование коагуляционной структуры в водных дисперсиях натриевых и кальциевых монтмориллонитов // Азерб. Химический журнал. 1979. №6. С. 122-127.

23. К. С. Ахмедов, Э. А. Архипов, Г. М. Вирская и др. Водорастворимые полимеры и их взаимодействие с дисперсными системами // Ташкент: ФАН Уз ССР. 1969. 251 С.

24. А. Литяева, В. И. Рябченко, В. А. Шишов. Выбор номенклатуры показателей качества глинопорошков для буровых растворов // Тр. ВНИИКР-нефти. 1979. Вып. 16. С. 3-11.

25. Дж. Р. Грей, Г. С. Г. Дарли. Состав и свойства буровых агентов (промывочных жидкостей). // М., Недра. 1985. С. 145-230.

26. Р. Е. Грим. Минералогия глин. // М.: Ил. 1959. 452 С.

27. В. А. Дриц, Б. А. Сахаров. Рентгеноструктурный анализ смешанос-лойных минералов.//М.: Наука. 1976. С. 88-90.

28. И. Г. Зедгинидзе. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. // М., Наука. 1986. 390 С.

29. Л. С. Пальчикова, H. Н. Петрова, О. Н. Сенник, Н. В. Бомешко. Изучение минералогического состава глинистого сырья, месторождений Калужской области.// Тр. НПО «Бурение»,. Вып. 2. 1999. С. 3-7.

30. В. Ю. Третинник, В. В. Пархоменко, Л. А. Кудра и др. Изучение стабилизирующего действия водорастворимых эфиров целлюлозы на суспензиях монтмориллонита //Коллоидный ж. 1977. Т. 39. Вып. 3. С. 100- 105.

31. В. Д. Городнов, В. Н. Тесленко, И. М. Тимохин и др. Исследование глин и новые рецептуры глинистых растворов.//М.: 1975. 272 С.

32. Л. С. Пальчикова, Н. Н. Петрова, О. Н. Сенник Исследование глин новых месторождений. // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, № 7 8, С. 35 - 37, 1999.

33. В. Д. Овчаренко, С. П. Ничипоренко, Н. Н. Круглицкий, В. Ю. Тре-тинник. Исследования в области физико химической механики дисперсий глинистых минералов. // Киев: Наукова думка. 1965. 256 С.

34. В. И. Анисимова, Б. В. Дерягин, В. А. Клюев и др. Исследование рентгеновского излучения при разрушении адгезионного контакта // Материалы V Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. Таллинн. 1977. 4.1. С. 98- 103.

35. А. И. Пеньков, В. И. Рябченко и др. К вопросу применения недиспер-гирующих растворов на основе акриловых полимеров при бурении скважин в Западной Сибири. //Нефтяное хозяйство. 1988. Вып. 6. С. 23-26.

36. Э. Г. Кистер. Глинистые растворы и глинохозяйство за рубежом. // М.: ГОСИНТИ. 1960. 25 С.

37. Э. Г. Кистер, Л. И. Щеголевский. О реологическом поведении водных суспензий глин при нагревании // ДАН СССР. 1980. Вып. 1. С. 140 143.

38. Э. Г. Кистер. О применении бентонитов в бурении. // Сырьевая база бентонитов в СССР и их использование в народном хозяйстве. М. Недра. 1972. С. 205-210.

39. Э. Г. Кистер, Е. И. Пондоева. Повышение качества бентонитовых порошков путем химической обработки // РНТС Бурение. 1972. № 6. С. 14-16.

40. Э. Г. Кистер. Химическая обработка растворов. // М.: Недра. 1972.392 С.

41. Г. М. Климова, А. А. Панасевич, Ю. И. Тарасевич. Исследование адсорбции поливинилового спирта на монтмориллоните // Украинский химический журнал. 1978. Т. 44. Вып. 4. С. 386 399.

42. А. М. Когановский, Т. М. Левченко, В. А. Кириченко. Адсорбция растворенных веществ. //Киев: Наукова думка. 1977. 233С.

43. А. И. Пеньков, А. И. Острягин. Контроль реологических свойств буровых растворов по показателям «К» и «п» // Вопросы промывки скважин с горизонтальными участками ствола. Краснодар. 1988. С. 16-20.

44. Н. Н. Круглицкий. Закономерности и количественная оценка устойчивости дисперсных систем // Физико химическая механика дисперсных структур. Киев, Наукова думка. 1983. С. 23 - 49.

45. Н. Н. Круглицкий, А. М. Красницкая, Ю. Н. Юдин. Влияние ПАВ на механизм переноса влаги в глинистых материалах // Научные основы получения и применения промывочных жидкостей и тампонажных растворов. Киев, Наукова думка. 1974. Ч. 2. С. 193 195.

46. Н. Н. Круглицкий, Ф. Д. Овчаренко. Физико химические основы использования глин в СССР // Сырьевая база бентонитов в СССР и их использование в народном хозяйстве. М.: Недра. 1972. С. 158- 168.

47. Н. Н. Круглицкий. Физико химические основы регулирования свойств дисперсий глинистых материалов. // Киев: Наукова думка. 1968. 320 С.

48. Е. Г. Куковский, А. Б. Островская. Рентгенография минерального сырья. //М.: Госгеолитиздат. 1962. Вып. 1. 45 С.

49. Г. В. Куколев. Химия кремния и физическая химия силикатов. // М.: Высшая школа. 1966. С. 141.

50. В.А. Кузнецов. Исследование в области механохимии прививки полимеров на поверхности твердых минеральных тел: Автореферат канд. Дис-серт. М, МГУ. 1977. 24 С.

51. А. А. Кульский, Накорчевская В. Д., В. А. Слипченко. Активная кремнекислота и проблема качества воды. // Киев: Наукова думка. 1969. 238 С.

52. Р. С. Лернер. Применение водорастворимых акриловых полимеров для обработки буровых растворов // Тр. ВНИИБТ. 1979. Вып. XIV. С.'63 72.

53. М. 3. Магомедов, В. Б. Орлов. Буровые растворы с малым содержанием твердой фазы, применяемые за рубежом. // ОЗЛ. Сер. Бурение. 1982. № 2. 20 С.

54. Н. А. Мариампольский, А. И. Пеньков, В. И. Рябченко. Регулирование физико химических свойств буровых растворов поверхностно - активными веществами // Нефтяное хозяйство. 1976. № 7. С. 37 - 39.

55. С. Н. Шандин, В. И. Рябченко, А. И. Пеньков и др. Материалы и оборудование для приготовления буровых растворов // ОЗЛ. Сер. Бурение. 1977. 57 С.

56. А. И. Пеньков, Б. А. Никитин, Е. Ф. Филиппов. Методы регламентирования свойств буровых растворов для горизонтальных скважин // Вопросы промывки скважин с горизонтальными участками ствола. Краснодар. 1998. С. 9 -15.

57. С. К. Милонич, В. Л. Разин, Ю. Г. Фролов. Коагуляция коллоидного кремнезема электролитами // Коллоидный журнал. 1980. Т. ХП. Вып. 1. С. 147 150.

58. В. И. Молчанов, О. Г. Селезнева. Технические средства активации минеральных веществ при измельчении // Физико технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1979. № 6. С. 60 - 75.

59. А. И. Острягин, А. И. Пеньков, Б. А. Растегаев и др. Новые системы промывочных жидкостей // Вопросы промывки скважин с горизонтальными участками ствола. Краснодар. 1988.С.38-48.

60. Ф. Д. Овчаренко. Гидрофильность глин и глинистых минералов. П Киев: Наукова думка. 1965. 297 С.

61. Ф. Д. Овчаренко. Исследование механизма взаимодействия воды с поверхностью твердых тел // Физико химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киев. 1979. Вып. 2, С. 5 - 15.

62. Г. И. Дистлер и др. О механизме механоактивации твердых и жидких систем и механизме протекающих во время и после активации химических реакций //Тезисы докладов II семинара УДА технология. Таллинн. 1983. С. 8 - 11.

63. К. А. Ахмед Заде, В. В. Баптизманский, В. А. Закревский и др. О механизме механодеструкции кремнийорганических полимеров // Высокомолекулярные соединения. 1972. Т. 14. С. 1360 - 1364.

64. О повышении прочности высоко дисперсных тонкопористых структур гидроокиси и окиси магния при введении наполнителя двуокиси кремния / С. И. Конторович, Л. Я. Марголис, Е. Д. Щукин, П. А. Ребиндер // Коллоидный журнал. 1967. Т. 29. Вып. 5. С. 687 - 691.

65. В. И. Осипов. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. // М., Изд. МГУ. 1979. С. 107 110.

66. ОСТ 39 202 - 86. Глинопорошки для буровых растворов. Технические условия. - Введен впервые. Введ. 11.07.1986. Пр. МНП № 383 // ОСТ 39 -203 - 86. Глинопорошки для буровых растворов, методы испытания. - Введен впервые. Введ. 11.07.1986. Пр. МНП № 383.

67. Патент 72696 США. Обработка бентонитовых глин химическими реагентами для увеличения консистенции водяных взвесей // Г. Л. Ротклиф.

68. Патент 4569770 США. Применение соединений бария для улучшения свойств промывочных растворов на водной основе.

69. Патент 3220947 США. Соединения для загустевания промывочных растворов // В. Эдгар, И. Сауэр, И. Метген. Заявлено 26.06.1962. Опубликовано 30.11.1965.

70. Патент 3220946 США. Составы обогащенных глин, используемых в буровых растворах // Ф. Тернер. Заявлено 8.08.1960. Опубликовано 30.11.1965.

71. Патент 2948678 США. Составы обогащенных глин и метод их обогащения// Ф. Тернер, Е. Дилон. Заявлено 5.08.1957. Опубликовано 9.08.1960.

72. Патент 1256585 США. Способ улучшения качества глин. Опубликовано 13.02.1961.

73. Патент 1.205.473 ФРГ. Способ улучшения свойств, в частности, повышения вязкости глин. Заявлено 19.01.19611 г.; опубликовано 25.1.1.1965 г.

74. Патент 53 13592 Япония. Бентонит, содержащий небольшое количество окиси магния. Опубликовано 5.11.1978 г.

75. В. В. Пархоменко, Л. А. Кудра. Влияние ионообменных и адсорбционных процессов Иа монтмориллонит - вода - Иа - КМЦ // Поверхностные явления в дисперсных системах. Киев. 1975. С. 135 - 137.

76. С. В. Паховчишин, Н. Н. Круглицкий. Изучение устойчивости водных дисперсий глинистых минералов и кремнезема // Укр. Химический журнал. 1979. Т. 45. Вып. 6. С. 531 534.

77. А. И. Пеньков, В. А. Шишов, Р. И. Федосов. Требования к растворам безглинистым и с низким содержанием твердой фазы // Нефтяное хозяйство. 1981. Вып. 5. С. 23 -26.

78. В. П. Пересада. Автоматизация распознавания образов. // Л.: Энергия. 1970.91 С.

79. А. Литяева, А. С. Макарян, И. И. Зайнуллин,. В: М. Смирнов, С. С. Сунчалеева. Прогнозирование марки глинистого сырья по его вещественному составу //М.: 1986. 126 С. Библиогр.: 7 назв. Деп. В ВИНИТИ 1986. № 4 (174).

80. С. Н. Гаврилов,. 3. А. Литяева и др. Применение дезинтеграторной технологии для получения «сухого» бурового раствора // Тез. Докл. V Всесоюзного семинара. 1987, Таллинн. С. 104.

81. К. Ральф, Р. Айлер. Коллоидная химия кремнезема и силикатов. // М.: Гос. Изд. Литературы по строительству и архитектуре. 1959. 288 С.

82. П. А. Ребиндер, Г. И. Фукс. Проблемы современной коллоидной химии // Успехи коллоидной химии. М.: Наука. 1973. С. 5 8.

83. А. Литяева, В. И. Рябченко, В. А. Шишов и др. Регламентирование свойств глинопорошков, используемых для приготовления буровых растворов //О. И. Сер. Бурение. 1979. 46 С.

84. А. И. Булатов, В. А. Буров, В. И. Демихов, В. И. Рябченко. РД 39 2 -654-81. Методика контроля параметров буровых растворов //1981. 116 С.

85. И. Н. Резниченко. Приготовление, обработка и очистка буровых растворов. // М.: Недра. 1982. 230 С.

86. Н. И. Крысин, В. А. Шишов, Ю. М. Сухих и др. Результаты промышленного применения бентонита, модифицированного сополимером М-14ВВ, для приготовления буровых растворов // Технология бурения нефтяных и газовых скважин. 1979. № 6. С. 105 109.

87. В. И. Рябченко. Управление свойствами буровых растворов. // М.: Недра. 1990. 230 С.

88. В. И. Рябченко. Выбор оптимальных значений реологических параметров буровых растворов // Тр. ВНИЖРнефти. 1977. Вып. 2. С. 12-17.

89. В. И. Рябченко, 3. А. Литяева, В. И. Матыцын. Бентонитовые глины как сырье при производстве глинопорошков, используемых для приготовлениярастворов с малым содержанием твердой фазы // Бентониты. М.:, 1980. С. 188 -193.

90. В. И. Рябченко, З.А. Литяева. Технологическая оценка глин как сырья в производстве глинопорошков для буровых растворов // Нефтяное хозяйство. 1979. № 10. С. 45 47.

91. В. И. Рябченко, 3. А. Литяева. Улучшение структуры производства и качества глинопорошков // Нефтяное хозяйство. 1981. № 2. С. 24 25.

92. В. И. Рябченко. Оценка состояния глинистых растворов с помощью величин пластической вязкости и динамического сопротивления сдвигу // Промышленность Кубани. 1962. № 5. С. 22 23.

93. А. М. Селиханович, P. X. Ишмаков. Буровые растворы с пониженным содержанием глины // Бурение. РНТС. 1980. № 9. С. 15-18.

94. П. М. Сиденко. Измельчение в химической промышленности. // М.: Изд. Химия. 1977. 308 С.

95. Н. Я. Солмченко, Е. И. Кочеткова, Н. П. Соколова. Исследование стабилизирующего и флокулирующего действия акриловых сополимеров •// Коллоидный журнал. 1981. № 2. 371 С.

96. В. И. Рябченко, 3. А. Литяева, В. И. Бондарев и др. Сравнительный анализ структурно реологических свойств водных дисперсий глинопорошков, применяемых в бурении // Тезисы докладов. I Республиканская конференция, Киев. 1980. С. 280-281.

97. Сырьевая база бентонитов в СССР и их использование в народном хозяйстве. // М.: Недра. 1972. 288 С.

98. Ю. И. Тарасевич, Ф. Д. Овчаренко. Адсорбция на глинистых минералах. // Киев: Наукова думка. 1975. 351 С.

99. Тарасевич Ю. И. Спектральное исследование структуры каолинита и ее изменения при механическом диспергировании минерала // Украинский химический журнал. 1978. Т. 52. Вып. 2. С. 1252- 1255.

100. Третинник В. Ю. О механизме и эффективности стабилизации глинистых дисперсий ионогенными и неионогенными ПАВ // Научные основы получения и применения промывочных жидкостей и тампонажных растворов. Киев, Наукова думка. 1974. С. 34 -40.

101. Третинник В. Ю. Физико химические исследования процессов стабилизации алюмосиликатных дисперсий // Физико - химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киёв. 1980. Вып. 12. С. 40 - 56.

102. ТУ 39 0147001 - 105 - 93 Глинопорошки для буровых растворов. Взамен ОСТ 39-202 - 86 и ОСТ 39-203 - 86. Введены 01.01.93. Краснодар. 38 С.

103. Гонсалес Дж. Р. Принципы распознавания образов.//М.: Мир. 1978.155 С.

104. Уорел У. Глины и керамическое сырье. // М.: Мир. 1978. 112 С.

105. Физико химические исследования метакриловых сополимеров метаса и М - 14 // Пондоева Е. И., Калиновская Е. А., Соломченко Н. Я., Сильверстова Л. С. Тр. ВНИИБТ. 1981. Вып. 53. С. 6 - 15.

106. Ничипоренко С. П., Круглицкий Н. Н., Панасевич А. А. и др. Физико -химическая механика дисперсных материалов // Киев: Наукова думка. 1974. 247 С.

107. Халатур П. Г. К теории стабилизации дисперсных систем макромолекулами // Коллоидный журнал. 1983. Т. 45. Вып. 4. С. 821 825.

108. Шандин С. Н., Рябченко В. И., Пеньков А. И. и др. Химические реагенты для обработки буровых растворов // ОЗЛ. Сер. Бурение. 1977. № 3. 25 С.

109. Хинт И. А. Об основных проблемах механической активации // Материалы пятого Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел, окт. 1975 г. Таллинн. 1977. С. 12-24.

110. Хинт И. А. УДА-технология: проблемы и перспективы // Таллинн, Изд-во Валгус. 1981. 35 С.

111. API Specification for Oil-Well Drilling Fluid Materials. Spec. 13A, Section 3.1989.

112. Composite Catalog of Oil Field Equipment and Services. 1984-1985, pp.5261527.izs