Бентонитовый буровой раствор — важнейший элемент технологии горизонтально-направленного бурения (ГНБ), которая за последние десятилетия стала очень востребованной при строительстве подземных коммуникаций. Эту смесь используют на всех этапах работ: начиная с бурения пилотной скважины и заканчивая её расширением и протяжкой трубопровода.
Что такое бентонит?
Это природная глина, состоящая минимум на 70% из минерала монтмориллонита. Бентонит выглядит как сухой мелкозернистый порошок. Название дано по городу Форт-Бентон (США), где его впервые нашли.
Для чего нужен бентонит в ГНБ?
- Укрепление стенок скважины. Это главная задача. Буровой раствор проникает в поры грунта, образуя тонкий, непроницаемый слой (глинистую корку). Эта корка предотвращает обрушение стенок до момента протяжки трубы;
- Вынос шлама. Насосы подают бентонитовую смесь под давлением к забою. Вязкий раствор захватывает частицы разбуренной породы (шлам) и выносит их на поверхность в отстойник, очищая скважину;
- Охлаждение и смазка. Расширители и буровая голова сильно нагреваются от трения. Циркулирующий бентонитовый раствор отводит тепло и снижает коэффициент трения расширителя;
- Предотвращение гидроразрыва. Правильная консистенция снижает давление на стенки, не позволяя жидкости уходить в пласт и вызывать обвал грунта;
- Поддержание взвешенных частиц. Если бурение остановлено, бентонит не дает шламу осесть на дно, заклинив инструмент.
Преимущества его использования в ГНБ бурении
- Снижение аварийности. Главный риск при ГНБ — затягивание и заклинивание бурильной колонны. Бентонитовый раствор делает скважину «идеально круглой», сводя риск прихвата бурового инструмента к нулю;
- Экологическая безопасность. Бентонит относится к 4-му классу опасности (малоопасное вещество). В отличие от химических реагентов, он не токсичен для почвы. После завершения работ шлам (грунт + бентонит) утилизируется как обычный строительный отход;
- Повышение скорости проходки. Качественная глинистая корка снижает крутящий момент на буровой раме. Это позволяет увеличить скорость бурения на 15-20% за смену, а значит — сдать объект раньше срока.
При горизонтально-направленном бурении бентонит играет ключевую роль, так как от его характеристик напрямую зависят эффективность и безопасность работ. Применение качественного бентонита способствует повышению производительности бурового оборудования, устойчивости скважины и снижению расхода материалов.
