Конференциясының ЕҢбектері

68 
УДК 541.18 
 
ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ, СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ  
ИХ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ 
 
Бектуреева Г.У., Альжанова Б.С. 
ЮКГУ им. М.Ауезова, Шымкент, Казахстан 
 
Түйін 
Қызылкӛл  ӛңіріндегі  саз  балшықтардың  минералдық  қасиетін  және  құрамын  жан-жақты 
зерттеліп,  оның  палыгорскид  минералға  бай  екені  анықталды.  Оның  ішінде  жоғары  қабатында  сулы 
қоймалжың гидрослюдалы-палыгоскитті, ал тӛменгі жағында керісіншепалыгорскит- гидрослюдалы екені 
анықталды. 
 
Summary 
Kyzylkol  natural  and  enriched  forms  properties  have  been  Studied  bymeans  of  physical-chemical 
mechanics method. Coagulation – tixo(h)ropic structure stability regulation possibility has been shown by means of 
cation exchange. 
 
Глина  —  это  смесь  природных  полиэлектролитов  различного  строения.  Глинистые 
минералы  составляют  группу  слоистых  и  слоисто-ленточных  силикатов,  кристаллы  которых 
имеют более или менее строго выраженную трехмерную структуру и размеры не более 1-10 мк. 
Основной  структурной  единицей  глин  является  кремнекислородный  тетраэдр  [SiO
4
] 
4
. 
Согласно теории плотной упаковки /1-2/ атом кремния расположен  между  атомами  кислорода. 
За  счет  некомпенсированных  валентностей  кислородных  атомов  происходит  дальнейшее 
усложнение молекул — объединение тетраэдров в димер и в тример. Димер является начальным 
звеном линейной пироксеновой структуры, а тример способен существовать уже в двух изомерных 
формах - цепочечной (линейной) и кольцевой (циклической). 
Другой 
структурной 
единицей 
глин 
являются 
алюмокислородный 
или 
магнийкислородный октаэдры, в центре которых расположены атомы  металла, ковалентно 
связанные  с  гидроксилами  у  вершин,  которые  формируются  в  плоские  слои  - 
"гидраргиллитовые"  (А1(ОН)
3
  и  "бруситовые"  (Mg(OH)
2
).  По  мнению  авторов  /3/  одним  из 
определяющих признаков глинистых минералов является соотношение SiO
2
 : R2O3 (где R-Al, Fe). 
Это отношение для монтмориллонита больше или равно четырем, для палыгорскита -2,1-2,5, а для 
каолинита равно двум. Ф.Д.Овчаренко /4/ считает, что гидрофильные свойства глинистых пород 
напрямую зависят от этого отношения, чем больше оно, тем сильнее проявляются гидрофильные 
свойства. 
Е.Г.Куковский  /5/  считает,  что  в  глинистых  минералах  происходит  поликонденсация 
тетраэдрических  и  октаэдрических  сеток.  При  этом  отрицательный  заряд  октаэдрических  слоев 
нейтрализуется  положительным  зарядом  ка-тионного  слоя,  возникающим  при  вхождении  в  его 
структуру,  из-за  потери  части  гидроксилов,  места  которых  занимают  кислородные  ионы 
тетраэдрических слоев. Гидроксилы остаются в структуре в виде кристаллизационной и цеолитной 
воды. 
В зависимости от количества тетраэдрических и октаэдрических сеток в слое и характере 
взаимодействия слоев Куковский Е.Г. выделил четыре основных кристаллохимических минерала 
15 1. 
Если  в  элементарном  слое  одна  двухмерная  сетка  кремнекислородных  тетраэдров 
сочленена с сеткой катион-гидроксильных октаэдров, то это тип 1:1. К нему относятся каолинит, 
галлуазит, диккит и т.д. 
Ко второму типу: 2:1 относят минералы, в структуре которых сетка октаэдров заключена 
между двумя сетками тетраэдров. В зависимости от характера межслоевых комплексов минералы 
со  структурой  этого  типа  могут  быть  подразделены  на  3  группы.  Первая  группа  -  межслоевое 
пространство  не  заполнено  никакими  катионами  или  молекулами,  изоморфных  замещений  в 
структуре тетраэдров и октаэдров нет; представители этой группы — тальк и пирофиллит. Вторая 
группа  —  в  межслоевом  пространстве  располагаются  крупные  катионы  (  Na
+
,  К
+
), 
компенсирующие дефицит в положительных зарядах, возникающий при изоморфных замещениях 
катионов  кремния  в  тетраэдрах  катионами  алюминия.  Межслоевое  пространство  при  этом 
стабильно  вследствие  прочного  соединения  катионов  с  кислородными  анионами  смежных  слоев 

69 
ионными связями; представителями этой группы являются слюды и гидрослюды. Третья группа - 
межслоевое  пространство  заполнено  катионо-водными  комплексами,  состоящими  из 
гидратированных катионов и молекул воды; при этом изоморфные замещения развиты в основном 
в  октаэд-рических  сетках.  К  этой  группе  можно  отнести  —  монтмориллонит  и  вермикулит  16/. 
Третий  тип  2:1:1  -  это  когда  в  структуре  минерала  через  каждый  элементарный  слой  типа  2:1 
переслаивается  слой  магний  гидроксильных  октаэдров  (бруситовый  слой).  К  нему  относят 
хлориты; четвертый тип слоисто-ленточной структуры — одномерные ленты, состоящие из двух 
или трех пироксеновых цепочек. Соседние ленты соединяются основаниями тетраэдров так, что 
их  вершины  направлены  в  противоположные  стороны,  образуя  через  каждую  ленту 
цеолитоподобные  каналы,  строго  параллельные  ленты.  К  слоисто-ленточному  типу  относятся 
минералы палыгорскит и сепиолит 111. 
Реальная кристаллическая структура глинистых минералов отличается от описанных выше 
идеальных  наличием  целого  ряда  дефектов,  которые  играют  важную  роль  в  проявлении  ими 
физико-химических свойств. 
Наиболее  важную  группу  дефектов  в  структуре  глинистых  минералов  представляет 
группа  нестехиометрических  замещений  четырехвалентного  кремния  в  тетраэдрических  слоях 
алюминием и трехвалентного алюминия в октаэдрических слоях катионами низшей валентности, 
обычно магнием /8/. Возникающий при этом дефицит в положительных зарядах компенсируется 
межслоевыми  катионами.  Этот  тип  дефектов  развит  у  минералов  со  структурой  2:1  и  особенно 
часто встречается у слюд и монтмориллонитов. 
В  минералах  со  структурой  1:1  151  к  дефектам  относится  и  неупорядоченность  в 
смещениях октаэдрических и тетраэдрических сеток внутри слоя и смежных слоев относительно 
друг друга. 
В  структуре  слоя  глинистого  минерала  возможна  частичная  незаполненность 
октаэдрических пустот, и хотя слой остается электронейтрален, однако вокруг  вакансий решетка 
поляризуется,  что  влияет  на  ориентировку  диполя  ОН  в  слое  и  прочность  связи  межслоевого 
катиона с поверхностью слоя. 
По  мнению  авторов  19/  в  ряде  случаев  для  глинистых  минералов  допускается  смещение 
кремния  от  основания  тетраэдра,  в  результате  чего  тетраэдр  поляризуется  с  повышением 
отрицательного потенциала у основания на кислородной поверхности слоя. 
Перечисленный  ряд  дефектов  является  причиной,  обуславливающей  существование 
обменной способности глинистых минералов. 
Авторы  /10/  связывают  явление  катионного  обмена  со  строением  кристаллических 
структур  глинистых  частиц  и  объясняют  его  изоморфным  замещением  катионов 
кристаллической  решетки  на  ионы  раствора,  а  способность  замещения  определяется  природой 
сил, связывающих ионы в кристалле, размерами, зарядом и концентрацией обмениваемых ионов. 
По  Р.Гриму  /11/  для  ионного  обмена  наиболее  важны  замещения  водорода  наружного 
гидроксила  обменными  катионами.  О.М.Мдивнишвили  /12/  рассматривает  эти  гидроксилы  как 
функциональные  группы,  способные  сорбировать  воду  и  обменные  катионы  и  удерживать  их 
водородными связями. Для алюмосиликатов авторами /13,14/ предлагается следующая схема кати-
онного обмена: 
Н  
-Al-O-Si-OH- ... О  
                                                                                          
Вследствие  интенсивной  поляризации  молекул  сорбированной  воды  связь  с  одним  из 
атомов водорода ослабляется и такой протонизированный водород значительно легче вступает в 
обменные реакции. 
Автор  /15/  установил,  что  обменная  способность  катионов  тем  выше,  чем  больше  их 
валентность,  а  в  пределах  ионов  одной  валентности  она  тем  выше,  чем  больше  атомный  вес.  На 
основании  этого  Гедройц  К.К.  катионы  по  их  способности  вхождения  в  поглощающий  комплекс 
расположил в следующий ряд: 
 
Al
3+
>Ca
2+
>Mg
2+
>K
+
>NH
4
+
>Na
+
>Li
+
 
С  увеличением  объема  иона  возрастает  его  поляризуемость,  которая  позволяет  иону 
ближе подойти к заряженной поверхности частиц глины, а ионам с меньшим радиусом при одном 
и  том  же  заряде  соответствует  большая  напряженность  электрического  поля  вокруг  иона  /16/,  в 
результате чего они с большей прочностью закрепляют молекулы растворителя в сольватной обо-
Н 

70 
лочке  и  имеют  меньшую  подвижность  по  сравнению  с  ионами  большего  радиуса,  что 
препятствует вхождению их в адсорбированный слой поглощающего комплекса. 
Антипов-Каратаев / 17,18/ приводит ряд поглощения катионов из водных растворов почв, в 
котором катионы располагаются не в соответствии с их атомными весами: 
Рb
2+
 >Си
2+
 >Са
2+
>Ва
2+
 >Mg
2+
>Hg
2+
 
По  мнению  автора,  при  поглощении  тяжелых  металлов  сорбентами,  наблюдается  кроме 
обменно-адсорбционного эффекта еще и поверхностное химическое поглощение. 
По мнению Овчаренко Ф.Д. на величину обменной способности глин влияет температура и 
рН среды. 
Обменные ионы оказывают существенное влияние на коллоидно-химические свойства 
глинистых  минералов,  а  также  на  процессы  структуро-образования  их  водных  дисперсий 
/15,20,21/. 
Глинистые  суспензии,  занимая  промежуточное  положение  между  лио-фильными  и 
лиофобными  коллоидами,  являются  кинетически  неустойчивыми  вследствие  действия 
гравитационных  сил  и  агрегативно-неустоичивыми  благодаря  силам  молекулярного 
взаимодействия между частицами. 
Основным  свойством  глинистой  суспензии  является  способность  к  образованию 
пространственной  структуры  /22,23/.  На  этот  процесс  значительное  влияние  оказывают 
концентрация твердой фазы, дисперсность и их поверхностные свойства . 
Глинистые  суспензии  используются  в  качестве  промывочных  жидкостей  при  бурении 
скважин  на  нефть,  газ  и  твердые  полезные  ископаемые.  При  этом  их  назначение  сводится  к 
следующим функциям /26-30/. 
1.
 
Очистка забоя и ствола скважин и вынос выбуренной породы; 
2.
 
Создание противодавления на пласт с целью предотвращения попадания воды, нефти 
и газа из пластов в скважину; 
3.
 
Глинизация стенок скважины; 
4.
 
Удержание частиц  выбуренной породы во  взвешенном состоянии после прекращения 
циркуляции; 
5.
 
Адсорбционное 
понижение 
прочности 
выбуриваемых 
пород, 
повышение 
износостойкости; 
6. 
Охлаждение бурового инструмента и защита труб от коррозии. 
Поэтому растворы должны обладать небольшой фильтрацией, способностью образовывать 
прочностные  коагуляционные  структуры,  высокой  тиксо-тропией  и  устойчивостью  к 
коагулирующему действию электролитов. 
О  способности  глинистых  суспензий,  выполнять  свое  назначение  в  практике  бурения 
судят  по  ряду  эксплуатационных  параметров,  по  характеру  изменения  упруго-пластично-вязких 
свойств, а также по их реологическим характеристикам. 
Однако  без  учета  кристаллического  строения  глинистых  минералов  и  их  физико-
химических  свойств  невозможно  установить  общих  закономерностей  влияния  структурно-
механических  свойств  на  особенности  и  характер процессов  структурообразования,  и  механизм 
взаимодействия  дисперсной  фазы  с  дисперсионными  средами  в  различных  условиях  (высокие 
температуры, наличие электролитов-коагуляторов и т.д.). 
Некоторые  авторы  наличие  структуры  в  суспензиях  объяснили  слипанием  гидратных 
оболочек,  но  на  основании  этой  теории  трудно  понять  причину  снижения  прочности  структуры 
при росте гидратации структурированных систем. 
А.И.Рабинерсон  наоборот,  вообще  не  учитывал  роли  гидратных  оболочек,  считая,  что  в 
суспензии  возникает  цепочечная  структура  в  результате  контакта  твердых  частиц  дисперсной 
фазы. 
Многие  авторы  объясняли  возникновение  структуры  увеличением  гидратации  частиц, 
уделяя большое внимание эластическим свойствам гидратных оболочек. Так, В.С.Шаров считал, 
что  структурообразование  глинистых  суспензий  можно  объяснить  переходом  всей  свободной 
воды в ориентированное состояние. 
Благодаря  созданию  П.А.  Ребиндером  и  его  школой  новой  области  науки  —  физико-
химической  механики  стало  возможно  объединить  противоположные  тенденции  в  вопросе 
структурообразования. 
Авторы /4/ считает, что при взаимодействии глинистых минералов с водой основную роль 
играет образование водородной связи между молекулами воды и многочисленными гидроксилами 

71 
или 
кислородными 
атомами 
поверхности 
структурных 
элементов 
глины, 
причем 
мономолекулярный слой воды удерживается весьма прочно и имеет измененные свойства. 
Частицы  глинистых  минералов,  взвешенные  в  жидкой  среде,  взаимодействуют  силами 
сцепления Ван-дер-Ваальса по наиболее лиофобным участкам поверхности, наименее защищенным 
гидратными  оболочками.  Если  такие  участки  занимают  значительную  долю  поверхности,  то  в 
результате  коагуляции  образуются  рыхлые,  быстро  оседающие  осадки  (компактная  коагуляция). 
Если  лиофобные  участки  сосредоточены  только  по  концам  и  ребрам  палочкообразных  или 
пластинчатых частиц, то сцепление по таким центрам приводит к образованию пространственной 
сетки, представляющей собой коагу-ляционную структуру. 
Чем больше форма частиц полидисперсной системы приближается к шарообразной, и чем 
меньше  проявляются  силы  сцепления  благодаря  наличию  защитных  оболочек,  тем  выше 
критическая  концентрация,  при  которой  возникает  пространственная  структура  в  системе. 
Пространственная  структура  может  возникнуть  и  при  очень  малой  концентрации,  если  частицы 
обладают мозаичным строением поверхности и достаточно анизодиаметричны. 
Круглицкий  Н.Н.  образование  коагуляционных  структур  в  разбавленных  суспензиях 
объясняет  взаимодействием  частиц,  находящихся  друг  от  друга  на  далеком  расстоянии. 
Фиксирование частиц в углах прерывной решетки наступает в результате аддитивности действия 
сил Ван-дер-Ваальса-Лондона, преобладающих на очень больших и очень малых расстояниях, над 
силами  отталкивания,  действующих  на  промежуточных  расстояниях  и  образующих  устойчивый 
энергетический барьер. 
При  сцеплении  по  углам  и  ребрам  глинистых  частиц  в  таких  участках  наибольшей 
кривизны  поверхности,  согласно  теории  прилипания  Б.В.Дерягина,  дисперсионная  среда 
наиболее  легко  вытесняется  из  зазора  между  частицами,  и  силы  прилипания  оказываются 
наибольшими. 
Коагуляционные  структуры  обладают  ярко  выраженной  тиксотропией,  которая 
понимается  как  полностью  обратимый  изотермический  процесс  разрушения  контактов  под 
действием  внешних  усилий  и  восстановление  их,  когда  усилия  устранены.  Восстановление 
структуры  в  покое  происходит  вследствие  хаотического  броуновского  движения,  при  котором 
возникают  благоприятные  условия  для  контактов  частиц.  В  результате  тех  соударений,  которые 
оказываются эффективными, частички сцепляются друг с другом по коагуляционным участкам или 
по местам наибольшего сближения поверхностей. 
 
 
Литература 
1.
 
Белов Н.В. Структура ионных кристаллов и металлических фаз.- Изд-во АН СССР, 1947. 
2.
 
Паулинг Л. Природа химической связи. - М., 1947. 
3.
 
Коссовская  А.Г.,  Дриц  В.А.  (Сб.труд.  "Глины,  минералогия,  свойства  и  практическое 
значение". - М..-Наука, 1970. - С.5) 
4.
 
Овчаренко Ф.Д. Гидрофильность глин и глинистых минералов. - Киев: Изд-во АН УССР, 1961. 
5.
 
Куковский  Е.Г.  Особенности  строения  и  физико-химические  свойства  глинистых 
минералов. — Киев, 1966. 
6.
 
Radoslovich E.W. Am.min., 1963,48,76 
7.
 
Bradly W.E. Am.min. 1960,25,405. 
8.
 
Риз А. Химия кристаллов с дефектами.- Ил., 1956. 
9.
 
Mielenz R.C.,Schieltz N.C., King M.E., Clay and Clay Min, 5. 
10.
 
Кунин Р., Майер Р. Ионнообменные смолы. Ил., 1952. 
11.
 
Грим Р.Е. Минералогия глин. — М., Ил. 1959. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

72 
ӘОЖ 622.24.063.2:661.185 
 
БАЗ «ГОССФЛОК»-ТЫҢ БҰРҒЫЛАУ ЕРІТІНДІЛЕРІНЕ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ 
 
Бимбетова Г.Ж., Сақыбаева С.Ә., Тасанбаева Н.Е., Құралбаева Ғ.А. 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан 
 
Резюме 
Полимерные  реагенты  из  отходов  улучшают  качество  буровых  растворов,  они  становятся 
термоустойчивыми (473 К) и солеустойчивыми по отношению к хлоридам металлов (NaCl, CaCl2 и т.д.) 
т.е.  сохраняют  свои  стабилизирующие  свойства  в  условиях  высокой  минерализации  при  бурении  глубоких 
скважин в соленосных отложениях.  
 
Summary 
The  Polymeric  reagents  from  departure  perfect  the  quality  bore  solution,  they  become  the  thermostable 
(473К) and salt resisting to chloride metal (NaС1. СAС12 and etc) i.e. save their own stabilizing characteristic in 
condition high минерализации when boring the deep bore holes in salinity postponing. 
 
Мҧнай  кендерінің  қиғаш  бағытталған  кӛлбеу  ҧңғы  бӛлігіндегі  ҧңғымаларда  ӛңделуі 
тауарлы  пласстарда  бҧрыннан  енгізілген  және  нәтижелі.  Кӛлбеу  ҧңғымаларды  қолдану  мҧнай 
ӛңдеу  кендеріндегі  мҧнайдың  ӛңдеу  кӛлемін  тӛмендегілердің  негізінде  кӛбейтуге  мҥмкіндік 
береді:  қарапайым қиғаш  бағытталған  ҧңғымаларға  қарағанда  мҧнай дебиттерінің  жоғарлауы; су 
мен  газ  конустарының  тҥзілу  мҥмкіндіктерінің  тӛмендеуі;  дәстҥрлі  бҧрғылануы  қиын  мҧнай 
зоналарынан  мҧнай  ӛндіру  (тҧрғылықты  жерлерден,  ӛндірістік  объектілерден,  табиғи  және  су 
қорғау  орындарынан  және  т.б.);  тӛмен  тауарлы  мҧнай  кендерінен  және  т.б.  мҧнайларының 
рентабельділігі.  
Бҧрғылау ерітінділерінің сҧйық фазасының жоғары минералдылығы – олардың коллоидты 
тӛзімділігі  мен  тҧрақтылығын  жоғалтудың  негізгі  себебі,  соның  нәтижесінде  қиындықтар  мен 
қажетсіз жағдайлар туындауы мҥмкін. Сондықтан бҥгінгі таңда, термо- және тҧзға тӛзімді жуғыш 
заттарды ӛңдеу ӛзекті мәселе болып отыр.  
Бҧрғылау  ерітінділерінің  қажетті  сапалы  қасиеттеріне  жуғыш  сҧйықтықтарды 
тҧрақтандырғыштармен, қҧрылым тҥзгіштермен және тҧтқырлықты тӛмендеткіштермен шайғанда 
қол жеткізуіміз мҥмкін.  
Ҧңғымаларды  бҧрғылау  кезінде  туындайтын  ауыр  шарттар  бҧрғылау  процесі  барысында 
бірқатар  маңызды функцияларды  атқаратын  бҧрғылау  ерітінділерін жетілдіру  бойынша ғылыми-
зерттеу  жҧмыстарын  жҥргізуге  арқау  болады.  Негізгі  функциялардың  қатарына  тӛмендегілерді 
жатқызуға болады:  
•
 
Бҧрғылау тоқтатылған кезде ілеспе қатты заттарды ҧстап қалу;  
•
 
Пласта ішілік қысымды реттеу;  
•
 
Қҧлау немесе кӛміліп қалуды болдырмау;  
•
 
Белдік  жҥйе  және  мҧнараға  тҥсетін  кҥшті  тӛмендету,  долотаны  ылғалдау  және 
салқындату.  
Қазақстанда 
ӛнідірістік 
қалдықтардың 
(нитрон 
талшықтарының 
қалдықтары 
«Химволокно»  ЖШС,  Қостанай  қ.;  мақта  майының  майлы  қышқылдарының  кубты  қалдықтары 
«Шымкентмай»  ЖШС,  Шымкент  қ.)  кӛп  бӛлігі  кең  ауқымда  таралып  жатыр  және  қоршаған 
ортаны ластаушылардың негізгі кӛзі болып табылады.  
Жоғарыда айтылған қалдықтардың қҧрамында кӛптеген қҧнды компоненттер бар, оларды 
сәйкесінше ӛңдеген кезде экономикалық тиімді және уыттылығы аз полимерлі реагенттерді алуға 
негіз  бола  алады,    яғни  утилизиция  және  химиялық  ӛңдеу  арқылы  қҧны  тӛмен  әрі  экологиялық 
зиянсыз полимерлік реагенттерді алуға болады.  
Қалдықтардан  алынған  полимерлі  реагенттер  бҧрғылау  еріткіштерінің  эксплуатациялық 
қасиеттерін  жақсартатын  тҧрақтандырғыштар,  флокулянттар  және  ингибиторлар  ретінде 
қолданыла алады[1]. 
Бҧрғыланған  ӛнімнің  флокулянттары  ретінде  гель,  сҧйықтық  және  ҧнтақ  тҥрінде 
шығарылған  полимерлерді  қолданады.  Бҧрғылау  еріткіштеріне  полимердің  судағы  0,1-0,5% 
ерітіндісін  дайындайды.  Бір  біріне  жабыстырылып  жатқан  полимерлерде  тҥйіршіктер  тҥзілмес 
ҥшін және еру жылдамдығын арттыру ҥшін полимерді аз жылдамдықпен, араластырылып тҧрған 
сҧйықтықта біртекті жайып қосамыз[2]. 

73 
Полимерлі  реагенттердің  тҧрақтандырғыш  қасиеттерінің  топырақ  гидродисперсиясына 
әсері  зерттелген.  Жоғары  молеукалалы  беттік  активті  заттардың  (ЖМ  БАЗ)  суспензиядағы 
мӛлшері  кӛбейген  сайын,  араласу  сипатының  ӛзгеруі  және  қатты  фазалардың  және 
макромолекулалардың бӛліктерінің коагуляциялық қҧрылым тҥзуінің нәтижесінде оның агрегатты  
тҧрақтылығы  да  артады.  Бҧл  ЖМ  БАЗ  0,1  –  1%  мӛлшерінде  енуі  қатты  балшық  фазасында 
адсорбцияланып,  гидрофильді  адсорбциялық  қабатты  тҥзе  алатын,  контактілі  коагуляцияның 
бӛліктерінен  бетті  блоктайтын  және  жҥйеде  тиксотропты  қҧрылым  тҥзуді  жақтайтын 
макромолекулалардың тҥзілуіне жеткілікті[3]. 
Балшық суспензияларының агрегатты тҧрақтылығына тҧз және температураның қосылған 
әсерін  зерттеу  негізінде  қосымша  ӛңдеуді  қажет  етпейтін  жаңа  термотҧзтӛзімді  бҧрғылау 
еріткіштерін алудың жаңа әдістері жасалынды.  
Бҧрғылау  еріткіштерінің  тҧрақтандырғыштары  полиакрилнитрилдің  (ПАН)  органикалық 
қоспа  (госсипол  шайыры)  қатысында,  компоненттердің  ара  қатынасы  ПАН  :  NaOH  :  госсипол 
шайыры  =  1:0,4:0,2  болғандағы    негізді  гидролизі  арқылы  алынды.  Бҧрғылау  еріткішінің 
минералды бӛлігі ретінде Қҧмкӛл кен орнының топырағы алынды. 1%-ды Госсфлок ерітіндісімен 
тҧрақтандырылған  суспензиядағы  СаСI
2
  концентрациясының  артуы  агрегирлеу  процесінің 
нәтижесінде  жҥретін  полиэлектролит  макромолекуласының  кӛлемінің  ҧлғаюына  байланысты 
статикалық  жылжу  кернеуінің  артуына  алып  келеді.  Біздің  синтездеген  «Госсфлок»  ЖМ  БАЗ 
бҧрғылау еріткіштеріне арналған эффективті химиялық реагент болып табылады.  
Полимерлі  беттік  активті  заттардың  маңызды  қасиеті  болып  тҧзды  қабаттардағы  терең 
ҧңғымаларды  бҧрғылау  кезіндегі  жоғары  минералдылық  кезі  сияқты  қиын  жағдайларда 
тҧрақтандырғыш  әрекеттерін  сақтауы  табылады[4].  Гидродисперсиялардың  минералдануы  және 
жоғары  температура  жағдайында  тҧрақтандырылуы  кезіндегі  ЖМ  БАЗ  функционалдық 
топтарының  қҧрылымы  мен  қҧрамының  ролі  анықталды.  Алынған  бҧрғылау  еріткіштері  су 
берудің  тӛменгі  мӛлшерімен,  қабатының  қалыңдығымен,  тәуліктік  тҧнудың  жоқтығымен, 
механикалық бҧрғылаудың жылдамдығының артуымен сипатталады.  
Коллоидты  мицелланың  коагуляциядан  қорғанысы  мицелланың  ядросының  бетінде 
барлық жҥйеге лиофильді қасиеттер беретін және, сәйкесінше электролиттер әсеріне тӛзімділігін 
арттыратын  адсорбциялық қабат пайда болғанда қол жеткізіледі. Одан басқа балшық ерітіндісінде 
натрий  және  кальций  хлоридтері  тҧздарының  қатысында  ӛтіп  жатқан  коагуляцияның  алдын  алу 
ҥшін иондардың байланысын қамтамасыз ету міндетті. Иондардың кешенді немесе молекулярлы 
қосылыстарға  байланысқан  кезде,  сонымен  қатар  басқаларға  ауысқан  кезінде  электролиттердің 
(NаС1, СаСI
2
) коагулияциялану әсерінің тӛмендеуін кҥтуге болады[5]. 
Минералданған  жуғыш  сҧйықтықтардың  эффективті  тҧрақтандырғышы  -  суда  еритін 
жоғары молекулалы қосылыс  «Госсфлок» полиэлектролиті болып табылады.  
«Госсфлок» сериялы суда ерігіш полимерлермен ӛңделген балшық суспензиясының тҧзға 
тҧрақтылығын  анықтау  мақсатында  олардың  реологиялық  және  фильтрациялы-технологиялық 
қасиеттері зерттелген.  
Акрилонитрил  негізінде  алынған  акрилді  полиэлектролиттің  тҧзға  тӛзімділігін  зерттеу 
олардың  тҧздар  агрессиясы  жағдайында  балшық  суспензиясының  тҧрақтандырғыштары  болып 
табылатынын  кӛрсетті.  0,25%  дейінгі  аз  мӛлшерде  қосылуы  топырақ  суспензиясының 
эксплуатациялы  қасиеттерін  нашарлатады,  яғни  полимердің  бҧл  концентрациясы  аймағындағы 
флокулирлеу  әсерінен  суспензияның  агрегатты  тҧрақтылығының  азаюына  байланысты  шартты 
тҧтқырлығы, су берілуі, қаныққан статикалық жылжу кернеуі мәндері ҧлғаяды.   
Алынған 
бҧрғылау 
еріткіштерінің 
тҧрақтандырғыштары 
мҧнай 
ҧңғымыларын 
бҧрғылағанда  пайцдаланылады.  Олар  жоғары  температура  мен  тҧздардың  әсері  жағдайында 
балшық суспензияларының тӛзімділігін қамтамасыз етеді.  
«Унифлок»  полиэлектролитін  қолданған  жағдайдағы  шартты  тҧтқырлық  пен  қаныққан 
статикалық  кернеудің  мәндері  «Госсфлок»  ЖМ  БАЗ  қолданғандағы  мәндерге  қарағанда 
айтарлықтай  тӛмен  екені  анықталды.    Осылайша,  «Госсфлок»  ЖМ  БАЗ  СаСI
2
  әсеріне  тӛзімді. 
«Госсфлокпен» 
тҧрақтандырылған 
топырақ 
суспензиясының 
тҧзға 
тҧрақтылығы 
полиэлектролиттің  макромолекулаларының  тізбегінде  тҧздар  әсеріне  тӛзімді      –COONa,  -ОН, 
СОNН
2 
және  басқа  да  функционалдық  топтары  бар
 
берік  адсорбциялық    қорғаныс  қабатының 
тҥзілуімен байланысты.  
Қалдықтардан  алынған  полимерлі  реагенттер  бҧрғылау  еріткіштерінің  қасиетін 
жақсартады,  олардың  термотӛзімділігі  (273
0
С)  және  тҧз  әсеріне    тӛзімділігі  (NaС1,  СаС1
2
  және 

74 
т.б.)    артады,  яғни  жоғары  минералдылық  жағдайда  тҧзды  қабаттарда  терең  ҧңғымаларды 
бҧрғылағанда ӛзінің тҧрақтандырғыш қасиеттерін.  
 

жүктеу/скачать 7,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: