Южного казахстана

 
110 
                                    
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент қ., ҒЗИ Стромпроект, Алматы қ.,   
Ташкент архитектуралық құрылыс институты, Ташкент қ. 
 
Жаңа ҥрдістегі беттік активті заттардың (БАЗ) қолданылуымен  тҧтқырлық жол 
битумын алу  
 
СП-ОЭП  қосындысы  тұтқырлық  битумын  алу  үздігі  1  сағатқа  дейін  ұзартылатындығы 
тәжірибе  жүзінде  дәлелденген.    Заманауи  технология  бойынша  дәлелденгендей,  ашу  процессі 
260-280 
0
С  температурада  жүзеге  асыруға  болады.  Жол  битумындағы  СП-ОЭП  қосындысы 
заттың    құрылымы  мен    химиялық  қоспасына,    шығуына  тәуелді.  СП-ОЭП  қосындысын 
пайдалану  жол  құрылысындағы  ғылыми-техникалық  прогресс  бағытындағы  кӛптеген    басты 
мәселелерді шешуге кӛмектеседі. 
 
RESUME 
 
Аbdiramanova K.SH. – Candidate of Technical Sciences, Professor, Каsimov U. – Doctor  of 
Technical Sciences, Professor, Кulibaev А.А. - Doctor  of Technical Sciences,  Academician, 
Professor, Каsimov I.I.  - Candidate of Technical Sciences, Mirhalikov B.S. – 
Master of 
Engineering 
                                 
M. Auezov South Kazakhstan State University, Shymkent 
Research Institute Stromproekt, Almaty,   
Tashkent Architecture and Construction University, Tashkent 
 
A viscous of road bitumen saw a new type of application
 
The  optimal  flow  rate,  the  structure-forming  additive  SP-EIA  in  the  road  bitumen  depend  on  the 
structure, component and chemical composition, and hence the origin of the raw materials. 
It 
is 
experimentally 
proved 
that 
the 
addition 
of 
SP-EIA 
sharply 
reduces 
duration  of  viscous  bitumen  from  10  to  1:00.  However,  the  oxidation  process  can  be  carried  out  at 
normal processing temperatures (140 - 260-280 0C rather high, as it is the traditional technology.
 
The use of SP-EIA contributes to solving major areas of scientific and technological progress 
in  road  construction  at  the  present  stage,  to  improve  the  quality  of  road  bitumen  and  increase 
sustainability of asphalt
.
 
 
 
 

 
111 
 
УДК 631.85 
 
ХИМИКО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 
ОТСЕВА ФОСФОРИТНОЙ МЕЛОЧИ 
 
В.К.Бишимбаев – д.т.н., профессор, К.Т.Жантасов – д.т.н., профессор,  
К.Н.Бажирова – докторант PhD 
 
ЮКГУ им.М.Ауэзова, г.Шымкент  
 
Аннотация 
 
 
В статье рассмотрены и обобщены данные по химико-минералогическому составу фос-
форитов бассейна Каратау. Дана характеристика мелочи отсева фосфоритной руды по морфо-
логии,  гранулометрическому  и  химическому  составу.  Приведены  результаты  физико-
химических  исследований  свойств  и  структуры  фосфоритной  мелочи  методами  электронной 
микроскопии и петрографического анализа.   
 
Ключевые слова: фосфорит, фосфатный пласт, метаморфизованные руды, агломерация, фтор-
карбонатапатит, фторапатит. 
 
 
 
Минеральной сырьевой базой фосфорной промышленности Казахстана являют-
ся  фосфориты  месторождений  бассейна  Каратау,  расположенных  на  юге  республики 
вдоль  северо-западных  отрогов  Тянь-Шаня.  Сложность  и  непостоянство  как  химиче-
ского, так и  минералогического состава фосфоритных руд бассейна Каратау, обуслов-
ленных присутствием в них различных примесей, вызывает необходимость проведения 
постоянного мониторинга фосфоритовых руд, являющихся основным видом минераль-
ного сырья  для  электротермической переработки фосфоритов в термическую фосфор-
ную кислоту [1]. В настоящей статье обобщены данные ранее опубликованных работ и 
результаты собственных исследований авторов. Обзор опубликованных работ показал, 
что  основные  исследования,  характеризующие  свойства  каратауских  фосфоритов, 
проводились  в  70-80  годы  прошлого  столетия,  т.е.  в  период  освоения  их 
промышленной переработки.      
  
Каратауский фосфоритоносный бассейн включает сорок пять месторождений на 
площади 2,5 тыс. км
2
 с центром добычи в г. Жанатас. Основные запасы фосфоритов со-
средоточены  в  шести  крупнейших  месторождениях  –  Жанатас,    Коксу,  Кокджон,  Ак-
сай,  Чулактау  и  Акжар,  которые  характеризуются  большой  протяженностью  продук-
тивных пластов с содержанием основного компонента Р
2
О
5
  от 19 до 26% [2]. Указан-
ные месторождения фосфоритов эксплуатируются на протяжении более четырех деся-
тилетий.   
По  минералогическому  составу  практически  все  продуктивные  пласты  фосфо-
ритовых  месторождений  бассейна  Каратау  состоят  из  трех  основных  компонентов: 
фосфата,  кремнезема  и  карбоната.  Фосфат,  сконцентрированный  в  зернах,  оолитах  и,  
частично, в цементирующем веществе, представляет собой фторкарбонатапатит, кото-
рый в метаморфизованных разностях переходит во фторапатит [3,4].     
Из карбонатов в фосфатной руде больше всего присутствует доломит, а кальцит 
встречается в поверхностных выветренных зонах фосфоритного пласта.   
Карбонатно-фосфатные  руды  на  70-85%  состоят  из  наиболее  прочных  грубоп-

 
112 
литчатых и массивных фосфоритов, фосфато-кремнисто-карбонатные руды на 70% об-
разуются из плитчатых разновидностей, а пелитоморфно-кремнистые руды содержат до 
35% тонкоплиточных и листовых пород. 
В фосфатно-кремнистых   рудах минеральными   примесями   являются: пирит, 
встречающийся  в  глубоких  зонах;  гидроксиды  железа,  гипс,  располагающиеся,  в  ос-
новном,  в  поверхностных  зонах  фосфатного  пласта;  термолит  и  флюорит,  встречаю-
щиеся преимущественно в метаморфизованных фосфоритах [5].     
В  результате  проведенных  в  разное  время  исследований  отмечено,  что  фосфо-
ритные  руды  бассейна  Каратау  из-за  своей  характерной  неоднородности  и  сложности 
минералогического состава не поддаются эффективному обогащению [1,5-8].  
Исходя из особенностей химико-минералогического состава, фосфоритные руды 
бассейна Каратау подразделяются на шесть основных промышленных типов [4, с.52]. 
1.  Мономинеральные  руды,  состоящие  из  мелких  0,1-0,25  мм  зерен  и  оолитов 
фосфата  с  незначительным  содержанием (до  5%) тонкодисперсных включений. Для 
этого  типа  руд  характерной  особенностью  является  высокое  содержание  Р
2
О
5
  (более 
28%)  и  сравнительно  небольшое  содержание  карбонатов  (5-7%  СО
2
)  нерастворимого 
остатка (10,5%). Нерастворимый остаток представлен, в основном, халцедоном и квар-
цем.  
2. Карбонатные фосфоритные руды отличаются наиболее широким распростра-
нением  в  бассейне  Каратау.  Для  них  характерно  высокое  содержание  СО
2
  (7-10%), 
меньшее  содержание  Р
2
О
5
  (24-27%)  и  нерастворимого  остатка  (6-15%).  В  этих  рудах 
карбонаты представлены, в основном, цементом, скрепляющим фосфатные зерна. В ви-
де мелких включений карбонаты встречаются в фосфоритных образованиях и на участ-
ках преимущественно кремнистого или карбонатного цемента. 
3.  Для  кремнисто-карбонатно-фосфоритных  руд  характерно  непостоянство  хи-
мического  состава:  пониженное  содержание  Р
2
О
5
  (22-25%),  сравнительно  невысокое 
содержание СО
2
  (6-9%) и повышенное содержание нерастворимого  остатка  (15-20%). 
В  этих  рудах  фосфат  находится  в  виде  фосфатных  зерен  и  оолитов,  а  также  в  виде 
кремнисто-карбонатно-фосфатных  образований,  количественные  соотношения  и  раз-
меры которых могут колебаться в широких пределах.                 
4.  Пелитоморфно-кремнистые  фосфоритные  руды  распространены,  преимуще-
ственно, на месторождениях Коксу и Жанатас. По содержанию Р
2
О
5
 они близки к кар-
бонатным фосфоритным рудам, но в отличие от  них, содержат более высокие концен-
трации  нерастворимого  остатка  и,  соответственно,  меньше  СО
2
.  Основным  отличием 
этих руд от карбонатных является присутствие тонкодисперсных включений халцедо-
на, как в составе фосфатных зерен и оолитов, так и скрепляющего их цемента. В этих 
рудах содержится также больше кремнисто-фосфатных зерен и оолитов, в фосфате ко-
торых имеется до 7-15%, а иногда и до 25-30% тонкодисперсного халцедона.  
5.  Кремнисто-сланцевые фосфоритные руды расположены только на месторож-
дении Жанатас, где в составе продуктивного горизонта выделены два промышленных 
пласта  фосфоритных  руд,  разделенных  пачкой  фосфатно-кремнистых  сланцев,  содер-
жащих от 10 до 20, а иногда и до 30% Р
2
О
5
, при среднем содержании 16-18% [9]. Со-
держание карбонатов в этих рудах составляет 2-5% СО
2
, а нерастворимого остатка око-
ло  40%.  Фосфат  в  этих  рудах  сконцентрирован  преимущественно  в  кремнисто-
фосфатных зернах размером 0,08-0,1 мм, содержащих до 25-30% халцедона. 
6. Метаморфизованные руды фосфоритов распространены в западной части ме-
сторождения  Шолактау  и  по  химическому  составу  близки  к  обычным  кремнисто-
карбонатным рудам. В отличие от них, они содержат несколько более высокую концен-
трацию  Р
2
О
5 
,  пониженное  количество  нерастворимого  остатка  (12-13%)  и  6-8%  СО
2
. 

 
113 
Фосфат в этих рудах присутствует в виде фосфатных кремнисто-фосфатных  и  крем-
нисто-карбонатно-фосфатных зерен и оолитов размером 0,01-0,02 мм, мелких кристал-
лов апатита.  
Химико-минералогический  состав и качество фосфоритных руд различных ме-
сторождений, отдельных участков и даже в пределах одного пласта по количественно-
му  соотношению  минералов  и  характеру  взаимодействия  фосфата  с  карбонатами  и 
кремнеземом непостоянны [10]. 
 
Необходимо  отметить,  что  снижение  содержания  Р
2
О
5
  в  фосфоритовой  руде 
приводит  к  повышению  удельного  расхода  электроэнергии.  Так,  по    данным  фирмы 
ТVА (США), уменьшение содержания Р
2
О
5
 в шихте для электротермической возгонки 
фосфора на 1% приводит к повышению расхода электроэнергии на 2,5% [11].    
 
По  существующей  технологии  при  электротермическом  производстве  фосфора 
применяется только кусковой фосфорит, а при предварительной подготовке фосфори-
товой руды (дробление, измельчение, классификация и др.) образуются отходы в виде 
мелочи отсева, которые в  больших объемах накапливаются в отвалах [12]. Удельный 
выход фосфоритной мелочи (фракции  менее 10 мм) при сортировке дробленной фос-
форитовой  руды  по  нормативным  данным  может  достигать  до  0,66  т/т  продукта  [9, 
с.45]. Усредненный гранулометрический и химический составы фосфоритовой мелочи 
приведены в таблицах 1 и 2. 
 
Таблица 1 - Усредненный гранулометрический состав фосфоритовой мелочи 
 
Содержание зерен фосфорита по классам (мм), % 
более 10 мм 
5-10 мм 
3-5 мм 
1-3 мм 
менее 1 мм 
4,5 
18,7 
43,1 
11,9 
21,8 
 
 
Таблица 2 - Усредненный химический состав фосфоритовой мелочи 
 
Содержание основных компонентов, мас.% 
P
2
O
5 
SiO
2 
CaO 
MgO 
Al
2
O
3 
CO
2 
влага 
20,8 
20,7 
35,8 
3,2 
2,5 
6,1 
0,7 
 
 
Результаты исследования фазового и элементного составов фосфоритовой мело-
чи методами растровой электронной микроскопии и микрорентгеноспектрального  ана-
лиза приведены на рисунках 1 и 2, а также в таблице 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 1 – Электронное изображение структуры образца фосфоритной мелочи  
 
 

 
114 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 2 – Содержание элементов в структуре образца фосфоритной мелочи  
(в отдельно взятой точке «Спектр 4») 
 
 
 
Таблица 3 – Содержание элементов в структуре образца фосфоритной мелочи, мас.%  
(в отдельно взятой точке «Спектр 4») 
 
Элемент 
Si 
Al 
Ca 
Mg 
P 
F 
Массовый % 
1,86 
0,29 
36,55 
0,35 
17,85 
3,98 
 
 
Как  показали  результаты петрографического анализа, в структуре образца фос-
форита фосфат находится в виде фосфатных зерен и оолитов, а также в виде кремни-
сто-карбонатно-фосфатных образований. Фосфорит характеризуется хорошо выражен-
ной оолито-зернистой структурой с  преобладанием фосфатного цемента, интенсивным 
развитием кварцевого цемента, местами усложненного доломитом. 
  
 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
 
1
 
Технология фосфора /под ред. Ершова, В.А. - Л.: Химия, 1979.- 336 с. 
2
 
Юсупбеков  Б.К., Тимченко А.И., Шеин А.И. Открытая разработка фосфоритных ме-
сторождений Каратау. - Алма-Ата: Наука Каз.ССР, 1970. - 188с. 
3
 
Ершов  В.А.  Проблема  комплексной  переработки  фосфоритов  Каратау  //Фосфорная 
промышленность. – 1972. вып. 3(8). - С.16-19. 
4
 
Белов  В.Н., Тушина  А.М.  Фосфатное сырье  бассейна  Каратау.  -  Л.:  Химия,  1975.  – 
С.52-54. 
5
 
Литвинова Т.В. Состав, морфология и происхождение фосфатных пеллет (на приме-
ре фосфоритов малого Каратау) // Литология и полезные ископаемые. – 2007. - №4. - С.426-443. 
6
 
Смирнов А.И. Вещественный состав и условия формирования основных типов фос-
форитов. - М.: Недра, 1972.- 196 с. 
7
 
Шумаков Н.С., Кунаев А.М. Агломерация фосфоритов. - Алма-Ата: Наука Каз.ССР, 
1982.- 264 с. 
8
 
Блисковский В.З. Вещественный состав и обогатимость фосфоритных руд. – М.: Не-
дра, 1983. - 199 с. 
9
 
Сборник удельных показателей образования отходов производства и потребления. –
М.: 1999. – 65с. 
10
 
Белов В.Н., Тушина А.М. Фосфатное сырье бассейна Каратау //Переработка фосфо-
ритов Каратау. -Л.: Химия, 1975. - С.9-33.  

 
115 
11
 
Ротабыльская  Л.Д.,  Бойко  Н.Н.,  Кожевников  А.О.  Обогащение  фосфоритных  руд.  - 
М.: Недра, 1979. - 172 с. 
12
 
Асипов А.А., Крестов А.А., Кулямин Л.Н. Прогноз количества мелочи в фосфорит-
ных рудах месторождения Каратау //Фосфорная промышленность.- 1974. -№1(3). - С.19-23. 
 
ТҤЙІН 
 
Бишимбаев У.К.- т.ғ.д., профессор, Жантасов Қ.Т.- т.ғ.д., профессор, Бажирова К.Н. – PhD 
докторанты 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент қ. 
 
Термиялық ӛңдеу кезіндегі ҧсақ фосфориттің химия-минералогиялық қҧрамындағы 
ӛзгерістерді зерттеу 
 
 
Мақалада  Қаратау  бассейні  фосфоритінің  химия-минералогиялық  құрамы  бойынша 
деректерді  жиынтықтау  қаралған.  Сұрыпталған  ұсақ  фосфорит  кенінің  морфологиясына, 
гранулометрия  және  химиялық  құрамына сипаттама  берілген.  Сұрыпталған  ұсақ  фосфориттің 
қасиеттерін  және  құрылымын  электрондық  микроскопия  және  петрографиялық  талдау 
әдістерімен жасалған физика-химиялық зерттеулердің нәтижелері келтірілген. 
 
RESUME 
 
Bishimbaev V.K.- Doctor of Technical Sciences, Professor, Zhantasov K.T.- Doctor of Technical 
Sciences, Professor, Bazhirova K.N. – PhD student 
M. Auezov South Kazakhstan State University, Shymkent 
 
Research
 of
 changes in chemical and mineralogical composition  
Of phosphate ore proceeding at heat treatment
 
 
  
In  the  article  data on  the  chemical  and  mineralogical composition  of  phosphorite  of Karatau 
basin is considered and summarized. The characteristics of phosphate ore fines screening on the mor-
phology, particle size and chemical composition are given. The results of physico-chemical studies of 
structure  and  properties  of  phosphate  ore  fines  by  electron  microscopy  and  petrography  analysis are 
shown .  
 
 
 
 
УДК 622.248.33  
 
RATIONAL CHOICE OF LIQUIDS FOR  KILLING  WELLS 
 
A.Isatayev – PhD student, V. Bondarenko – PhD of Engineering, Associate Professor 
M. Auezov South Kazakhstan State University, Shymkent 
 
 Abstract 
 
The  paper  presents  the  results  of  experimental  studies  of    hydrophobic  -emulsion  composition 
obtained  on the basis of  inverse W/O emulsions ,stabilized  by emulsifier Yalan-E2. The formula of a 
thermostable   hydrophobic emulsion composition and emulsifier to obtain it is proposed. For aggrega-
tive  consistency  of liquid to kill  the wells it is necessary to include in its composition  more than 5% 
of  masses of calcium chloride  and emulsifier Yalan-E2 more than 3%of masses. As  a  result of  PL 
and  bottom-hole  formation  zone  (BHFZ)  interaction   physical  and chemical  processes,  accompanied 
by a deterioration of filtration characteristics of rocks and  collecting properties of   bottom-hole for-

 
116 
mation  zone  ,  by  the  reduction  of    the  productivity  of    exploitation  wells  and  injection    capacity  of 
pressure wells, take place actively 
 
Keywords:  Process  liquid  for  killing  wells,  hydrophobic-  emulsion  composition  electrical  stability, 
thermal stability, theological properties. 
 
 
Rational  choice of process   liquid  (PL) for killing wells  during repair work should be 
carried out taking into account the geological - physical conditions of deposits occurrence , as 
well  as  the  engineering  specifications    of  the  wells    performance.  When  repairing  wells  PL 
contacts with such elements of the bottom-hole formation zone as: 
- Mineral rocks composing the productive horizon; 
- wells products; 
-formation   fluids; 
- Surface of the casings and pump-compressing pipes; 
- Elements of the PE (pump equipment). 
As  a  result of  PL and bottom-hole formation zone (BHFZ) interaction  physical and 
chemical  processes,  accompanied by a deterioration of filtration  characteristics of rocks and  
collecting properties of   bottom-hole formation zone , by the reduction of  the productivity of  
exploitation wells and injection  capacity of pressure wells [1-3] ,take place actively.     
Commercial   operation of  wells and numerous experimental  data [4-6]suggest that the 
reduction  of  the natural permeability of  the collector on  oil is due to interstitial  colmatation  
at PL impact  due to:  swelling of clay minerals contained in the collectors rock; the blocking 
action of the water due to capillary and surface phenomena occurring in the porous space as a 
result of mutual displacement of immiscible liquids;  
formation  of  persistent  water/  oil  emulsions  in  the  formation  ;    formation  of  insoluble 
residues  in the porous space  due to  the interaction of filtrates  and formation fluids; clogging 
of pores  by solids that penetrate into the formation together with the filtrate (liquid phase). 
Therefore, a relevant and technically necessary task for the solution  and  having a  great 
practical  importance  for  the  repair  of  wells  in  complex    mountain  -geological  conditions,  is 
the development of the  PL  and  of technologies of their production, providing the following 
features: 
-  sufficient  density  to  create  the  necessary  repression  on  the  BHEZ  to  ensure  trouble-
free repairs on the well; 
- keeping the filtration properties of the BHEZ    after killing  the well and repair work; 
- optimal archeological  properties that prevent large losses due to absorption; 
- processibility  in production and use; 
- low corrosivity on casing  pipes and process equipment; 
- compatibility with the formation fluid;   
- controllability of properties  in a wide  range of different geological conditions of the 
deposit; 
-  availability and economic feasibility of the components used for  production; 
- fire- and explosion-  safety; 
- ecological properties ;  
Considering the geological - physical characteristics of the deposit, the composition and 
the properties of formation fluid, and  also  the given  basic requirements for choice of  PL let 
us point out  the basic properties  PL for killing wells (Table 1). 
 
 
 

 
117 
Table 1 - Property of PL for wells killing in Chinarevckoye field 
 
№  Name 
of 
the 
coefficient  
 Meaning 
of 
the 
coefficient   
Property of the liquid for killing   
1 
Type of collector   
Terrigenous-poral  
Hydrocarbon  base,  preserving  the 
filtration properties of  BHEZ  
2 
Permeability, mkm
2
 
0,0001-1 
0,01-379,65 
Absence of colmataging  material (hard 
suspended  particles),  high  structural  – 
archeological properties  
3 
Formation 
temperature,  С 
80 
High thermal stability during 5 days  
4 
Virgin 
formation 
pressure, МPа 
23-35 
Possibility  to  regulate  the  density  of 
composition   
5 
Occurrence  depth  of 
top , м 
2000-4500 
6 
Gas-containing    , 
m
3
/t 
40-400 
Low  solubility  of    oil  gas  in  the  liquid 
of killing  
7 
Oil density , m
3
/t
 
0,5-0,8 
 
The  viscosity  of  the  liquid  for  killing  
must be high 
8 
Viscosity  of  oil  in 
formation 
conditions, мPа*с 
0,17-12,5 
9 
Type  of  formation 
water  according  to 
the classification  
Calcium chloride   
The  formation  of  insoluble  residues 
must not be observed  
10 
Total  mineralization 
of  formation  water, 
g/l 
13-40 
- 
 
          Taking  into account the data of  Table 1 in our laboratory according to the  technique 
[7] studies  of liquid for killing  were conducted ,  liquid for killing  was  prepared on the base 
of      inverse  W/O  emulsion  (IW/OE)  of  the  following  composition:  formation  water    with 
composition  and  mineralization 19 g / l ;  granulated calcium chloride (GOST 450-77 ); di-
esel fuel (GOST 305-82); reagent-emulsifier Yalan-E2, prepared according to  (ES 2458-001-
22650721-2009). 
We have studied such properties   of    IW/OE   as electrical stability, thermal  stability 
and archeological properties. 
Table 2   presents   experimental data on the potential  of the break-down of the well. 
The results of   the experiments showed that the potential  of the break-down increases with 
the  growth of the share of the water phase and decreases with the growth of  its mineraliza-
tion. With increasing  content of the  water phase from 80 to 85%  a significant increase in the 
potential  of the  break-down is observed. Figure 1 presents   the dependence of  the break-
down potential of  hydrophobic-  emulsion  composition  (HEC) containing 3% of   emulsifier 
and 20%  of calcium chloride  of the content of the water phase. Table 2   presents the compo-
sition and electrical stability   of HEC. 

 
118 
 
0
20
40
60
80
100
120
65
70
75
80
85
90
п
о
те
н
ц
и
а
л
 п
р
о
б
о
я,
в
Содержание водной фазы,%
 
 
Figure 1 - The dependence of the HEC break-down potential  on the content of  water 
phase 
 
   Table 2 - Presents the composition  and electrical stability  of HEC  
 
№ 
п.п. 
Water phase ,% of 
masses 
Concentration of  СаCl
2 
in water 
phase , % of masses 
Break-down potential, B 
1 
70 
20 
63 
2 
75 
20 
75 
3 
75 
40 
45 
4 
80 
0 
92 
5 
80 
10 
76 
6 
80 
20 
74 
7 
80 
30 
71 
 
         Studies  of     the  thermal  stability  of  the  emulsion  composition  were  conducted  without   
calcium chloride presence  at   temperature 80°C   depending on the content of  water phase 
and  with  the  addition  of  calcium  chloride.  The  studies  show  their  aggregative  stability  in  
formation conditions in comparison with the measurement of electrical stability   during  1.5-
3 days, depending on the content of the water  phase (Table 3). 
 
Table 3 - Thermal stability of the emulsion  compositions 
 
Composition of w/o emulsion, % 
Thermal 
stability 
at  
80 С, days  
Water phase  
Diesel fuel  
Reactant  –      emul-
sifier  
30 
67 
5 
2,5 
40 
57 
5 
3 
50 
27 
4 
2 
60 
47 
3 
1,5 
70 
37 
3 
1,5 
75 
22 
3 
2 
80 
27 
3 
2 
90 
17 
3 
2 
 
B
re
ak 
–down pote
nti
al
 
Content of water phase, % 
 

 
119 
The addition  into the emulsions composition of calcium chloride as a weighting agent 
showed that  its content of more than 5% of masses  not only increases the density but also the 
consistency of thermal stability of more than 20 days (Table 4). 
 
 
Table 4 - Composition and thermal stability of the inverse W/O  emulsions 
 
№ 
Water 
phase,% 
of 
мasses  
Concentration of   CaCl
2
  
in  water  phase,  %  of 
masses 
Thermal  stability  at  80 С, 
days 
1 
75 
5 
 
More than 20 days  
2 
75 
5 
3 
80 
5 
4 
80 
10 
5 
80 
15 
6 
80 
20 
7 
80 
40 
 
During wells  killing operations to minimize their intake by the   producing formation 
in various geological - physical conditions of the deposit  it is  necessary to provide  the  regu-
lation  of  killing liquid  properties. 
Figure 2 presents the results of studies of the rheological properties of HEC , depend-
ing on the content of the water phase and  shear rate of 10 s
-1
. 
Analysis of the data shows that the effective viscosity of the emulsions, stabilized  by 
emulsifier  Yalan-E2  (3-5  %  of  masses),  varies  widely  with  the  content  of  the  water  phase 
from 55 to 95%, at this   a significant increase of  the parameter is observed with increasing 
water content from  75 to 90% . Above 90% of the water phase the state   of emulsion inver-
sion is observed.    
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
25
35
45
55
65
75
85
95
E
ff
e
c
ti
v
e
 d
isc
o
si
ty
, 
M
P
a
*
c
Содержание водной фазы , %
при 80 С
при 20 С2
 
 
  
 
Figure 2 - The  dependence of effective viscosity of HEC   on the content of  
 water phase at   shear rate of 10s
-1
 
       
at 80
0
C 
 
at 20
0
C2 
 
Content of water phase, % 

 
120 
The effective viscosity of   HEC  at temperature 80°C   is commensurable with viscosity 
at  temperature  20  °C  and    at    the  content  of  the  water  phase  above  80%  at  low  shear  rates 
close to the filtration  rate  of the content of bottom –hole formation zone  (Figure 2). 
The  next  series  of  experiments  was  performed  at    the  shear  rate    above  85  s
-1
,  corres-
ponding to the flow  rate  of  HEC   in  tubings   during injection (Figure 3). 
At  temperature 40° C and below  the  convergence of values of the effective viscosity 
with  the decrease   of  shear  rate to   90 s
-1
  (Figure 4) is  observed.      Along with  this  for a 
more detailed study of the influence of   shear rate   on the effective viscosity, we carried out a 
series of experiments for  three  HEC with content   of  water phase  of 50, 80 and 90%. Re-
search has established that in   HEC with   water phase content  lower  than 50%  the effective 
viscosity at temperature  80° C  is lower than at temperature  20°C. 
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
25
35
45
55
65
75
85
95
E
ff
e
c
ti
v
e
 v
isc
o
si
ty
Content of water phase, %
при 80 С
при 20 С2
 
Figure 3 - The  dependence of effective viscosity of HEC   on the content of  
 water phase at   shear rate of 15s
-1 
 
 
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
20
35
45
55
65
75
85
90
E
ff
ec
ti
v
e 
v
is
cos
ity
Content of water phase,%
при 80 С
при 20 С2
 
 
 
Figure 4 – Dependence of the effective viscosity of HEC   on the content of  
  water phase at  shear rate of  90 s
-1 
 
at 80
0
C 
 
at 20
0
C2 
 
at 80
0
C 
 
at 20
0
C2 
 

 
121 
Studies  of  static  stress    of  shear  (SSS)  from    the  content  of  the    water  phase  in  HEC 
showed an increase  of  SSS  at  increase  of  water phase. A significant increase  of  SSS is 
observed with the  increase of water  phase from 85 to 90%.  

жүктеу/скачать 5,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: