Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Скорость растворения галита в растворах электролитов
|
|
NaCl и MgCl2, м/c´ 10-7
| Электролит | Концентрация соли, % | |||||
| NaCl MgCl2 | 4, 7 4, 7 | 3, 9 3, 9 | 3, 1 3, 3 | 2, 2 2, 7 | 0, 14 1, 4 | - 0, 19 |
По полученным данным построены графики зависимости скорости растворения от концетрации. 
(рис. 13.1) зависимость скорости растворения в чистой воде от концетрации соли 1-NaCl; 2-MgCl2 Результаты исследований показывают, что действительно скорость расстворения соли зависит от концетрации соли и при полном насыщении раствора солью растворение соли прекращается.
Ранее при бурения горных пород с промывкой глинистыми растворами отмечалось, что при бурении на стенках скважин образуется плотная глинистая корочка, предотвращающая насыщение горной породы водой, а полимеры способны на стенках скважин образовывать гидрофобную пленку, также предупреждающую насыщение горной породы водой.Для определения влияния твердой фазы и полимеров на влажность и скорость растворения соли были проведены экспериментальные исследования по расстворению галлита в глинистых растворах различной концетрации. Для опытов были использованы малоглинистые растворы из гидрофильной глины (черногорского глинопорошка, активированного кальцинированной содой) способных активно взаимодействовать с гидрофильной горной породой. (Промывка скважин в солевых отложениях глинистыми растворами большой концентрации не возможна вследствие их коагуляции) Скорость растворения соли определялась в неподвижном растворе и постоянном его перемешивании. Для определения скорости растворения соли в полимерных растворах использовались 1, 5 % растворы КМЦ и 0, 5 % растворы ПАА
Таблица 13.2
Скорость растворений галита в глинистом неподвижном растворе, м/с´ 10-7
(емкость сосуда 0, 5л)
| Время растворения, с | Концентрация глины, % | ||
| 3% | 5% | 7% | |
| 2, 5 2, 5 2, 4 1, 6 1, 5 1, 4 0, 3 0, 3 | 2, 5 2, 4 2, 4 1, 6 1, 5 1, 3 0, 2 0, 2 | 2, 1 2, 1 2, 1 1, 3 1, 2 1, 1 0, 2 0, 2 |
Таблица 13.3
Скорость растворения галита в перемешиваемом малоглинистов растворе, м/с´ 10-7 (емкость 10л)
| Время растворения, с | Концентрация глины, % | |||
| 3% | 5% | 7% | ||
| 4, 7 4, 7 4, 7 4, 7 | 2, 55 2, 55 2, 45 2, 38 | 2, 30 2, 30 2, 27 2, 27 | 2, 15 2, 11 2, 11 2, 08 |
Таблица 13.4
Скорость растворения галита в растворах полимеров, м/с´ 10-7
| Полимер | Концентрация полимера, % | |||||
| 0, 5 | 1, 0 | 1, 5 | 2, 0 | 2, 5 | ||
| ПАА КМЦ 600 | 4, 7 4, 7 | 2, 4 3, 8 | 2, 2 3, 5 | 2, 0 3, 4 | 2, 0 3, 2 | 1, 9 3, 0 |
Темп снижения скорости растворения галита как в глинистых растворах так и темп снижения скорости растворения галита в полимерных растворах наблюдается при малой их концентрации. С увеличением концентрации (выше 0, 5 %) скорость растворения галита мало зависит от концентрации полимера.
Результаты исследования показывают, что гидрофильность ионов соли оказывается значительно выше, чем гидрофильность глины и полимеров поэтому ионы солей более активно взаимодействуют с молекулами воды, а не с твердой фазой и макромолекулами полимеров.
Некоторое снижение скорости растворения галлита в растворах можно объяснить за счет повышения их концетрации СХ в расворе.
Скорость растворения соли зависит не только от вида соли (горной породы) но и раствора, в которой она растворяется.
Известно например, что скорость растворения солей с поливалентными катионами (бишофит, карналит, гипс) лучше растворяются в растворах солей с одновалентными катионами например NaCl, чем в чистой воде.
В данном случае двухвалентные катионы солей бишофита и карналлита обладают более высокой гидрофильностью и поэтому способны вытеснять из растворов одновалентные катионы, а повышение в растворе гидрофильных анионов Cl повышает активность раствора и поэтому раствор более активно растворяет бишфит.
Гидрофильность применяемых при бурении солей можно расположить в следующем порядке MgCl2; CaCl2; NaCl; KCl.
Достаточно четкие представления о влиянии типа соли и температуры раствора на растворимость солей дают графики условного объема каверн, которые могут образовываться в отложениях галлита и бишофита при длительном контактировании их с растворами KCl, NaCl, MgCl2, насыщенных при 100 С.
Графики построены по результатам перерасчета данных Н.С. Курнакова и Н.А. Осокарева.
Поскольку объемы растворенной соли прямо пропорционален скорости растворения соли поэтому по этим графикам можно судить и о скорости растворения соли в различных растворах.
а б
Рис 13.2. Графики условного объема каверн, которые могут образовываться в отложениях галита, сильвина и бишофита при длительном контактировании с растворами KC1 (1), NaCI(2) и MgCI2(З), насыщенными при 100С: а - галит, б - сильвин, в – бишофит.
Полученные графики еще раз подверждают выводы о том, что:
1) Скорость растворения соли в насыщенном растворе одноименной соли будет минимальной (галита в растворе галита, бишофита в растворе бишофита, сильвина в растворе сильвина).
2) Соли с поливалентными катионами легко растворяются в растворах с солей с одновалентными катионами (бишофита в растворе галита; бишофита в растворе сильвина).
3) С увеличением температуры раствора скорость растворения солей увелчиваются.
Этот вывод следует учитывать при бурении глубоких скважин. Насыщенной солью раствор на поверхности при «комнатной» температуре в скважинах с высокой температурой оаазывается ненасыщенным и поэтому способен растворять соль.