Способ создания противофильтрационного экрана котлована- отстойника

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов грунтовнакопителей-отстойников технологических жидкостей и отходов производства. Цель изобретения - п'овышение прочности и устойчивости экрана к агрессивному воздействию минерализованной пластовой воды. Способ создания противофильтрациониого экрана включает нанесение на поверхность грунта сначала состава, содержащего 1 мае,ч. меламиноформальдегиднрй смолы, 0,02-0,04 мае.ч. кислого отвердителя из группы: сульфат алюминия, сульфаминовая кислота, хлорид аммония и 1,18-1,76 мас.ч. воды, а затем состава, содержащего 1 мас.ч. меламиноформальдегидной смолы, 0,02- 0,04 мас.ч. кислого отвердителя из указанной группы 1,23-1,85 мас.ч. воды и 0,005-0,015 мас.ч. сульфонола, выдержанного до начала его гелеобразования, после чего вспененного и нанесенного на ту же поверхность грунта. Прочность противрфильтрационного экрана при сжатии 0,87- 3,11 МПа, после воздействия агрессивной среды 0,87-3,09 МПа. 2 табл.N_^^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (54)5 Е 02 0 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4747716/33 (22) 16.10.89 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) H.È.Êðûñèí, M.P.Màâëeòîâ, А.М.Ишмухаметова, Ф.Н.Гребнева, В.В.Гаврилов, А.П.Пермяков, Н,М.Алексеев, В.А,Пьянков, В.А.Караваев, В.К.Андреев и Ю.М.Сухих (53) 624.138.4(088,8) (56) Блескина Н.А., Федоров Б.С. Глубинное закрепление грунтов синтетическими смолами. — М., 1980, с.127.

Материалы к Н! Всесоюзному совещаwe по закреплению и уплотнению грунтов. — М.. МГУ, 1968, с.169. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА КОТЛОВАНА-ОТ.СТОЙНИКА (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов грунтов

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов грунтовых накопителей-отстойников технологических жидкостей и отходов производства.

Целью изобретения является повышение прочности и устойчивости экрана к агрессивному воздействию минерализованной пластовой воды.

Способ осуществляется следующим образом, На грунт наносят химический кольматант на основе аминоальдегидной смолы со,,,!ЖÄÄ 1710665 А1 накопителей-отстойников технологических жидкостей и отходов производства. Цель изобретения — повышение прочности и устойчивости экрана к агрессивному воздействию минералиэованной пластовой воды.

Способ создания противофильтрационного экрана включает нанесение на поверхность грунта сначала состава, содержащего 1 мас.ч. меламиноформальдегидной смолы, 0,02 — 0,04 мас.ч. кислого отвердителя из группы: сульфат алюминия, сульфаминовая кислота, хлорид аммония и 1,18-1,76 мас.ч. воды, а затем состава, содержащего 1 мас,ч. меламиноформальдегидной смолы, 0,02—

0,04 мас.ч. кислого отвердителя из указанной группы 1,23 — 1,85 мас.ч. воды и

0,005 — 0,015 мас.ч. сульфонола, выдержанного до начала его гелеобразования, после чего вспененного и нанесенного на ту же поверхность грунта. Прочность противофильтрационного экрана при сжатии 0,873,11 МПа, после воздействия агрессивной среды 0,87 — 3,09 МПа. 2 табл. о следующим соотношением ингредиентов, О мас.ч.: (л

Меламиноформальдегидная смола 1,0

Кислый отвердитель— сульфат алюминия или сульфаминовая кислота, или хлорид аммония 0,02-0,04

Вода 1,18 — 1,76 далее готовят второй состав на основе ами:ноальдегидной смолы со следующим соотношением ингредиентов, мас.ч.:

1710665

Меламиноформальдегидная смола 1,0

Кислый отвердитель— сульфат алюминия или сульфаминовая кислота, 5 или хлорид аммония 0,02-0,04.

Сульфонол 0,005 — 0.015

Вода 1,23-1,85

Второй состав выдерживают до начала гелеобразования, затем его вспенивают и 10 образующуюся пену наносят на поверхность грунта, Способ испытан в лабораторных условиях, При этом использованы следующие вещества и оборудование: меламинофор- 15 мальдегидная смола марки МС P-100С, белое порошкообразное вещество (50$-ный водный раствор), сульфат аммония (порошок белого цвета)(5 -ный водный раствор), сульфаминовая кислота, кристаллическое 20 вещество белого цвета (10 -ный водный раствор), хлорид аммония кристаллическое вещество белого цвета (10 -ный водный раствор), сульфонол, порошок желтого цвета (10ф,-ный водный раствор), техническая 25 вода (водопроводная) жесткостью менее 5 мг-экв/л, пластовая вода плотностью 1180 кгlм с общей минерализацией 260 г/л и содержанием хлорида кальция 52 г/R как агрессивная среда для воздействия на 30 противофильтрационный экран при определении коэффициента фильтрации, вискозиметр марки BCH-Ç, установка УИПК-1М, лабораторная мешалка марки "Воронеж-2".

В лабораторных условиях готовят пер- 35 вый состав путем смешивания смолы с от-, вердителем в мешалке со скоростью 2100 об/мин. Таким составом обрабатывают поверхность грунта не позднее 1 ч после его приготовления, а именно для достижения 40 составами пластической вязкости s 35

МПа с, при которой начинается процесс гелеобразования.

Второй состав готовят путем смешения смолы, отвердителя и сульфонола, затем его 45 выдерживают также до начала гелеобразования, -после чего вспенивают путем интенсивного перемешивания в.течение 5 мин в лабораторной мешалке со скоростью 3500 об/мин или за счет подачи воздуха компрес- 50 сором. Полученную пену, характеризуемую высокой устойчивостью, коатностью 2 — 3,5, плотностью 0,35 — 0,5 кг/м, наносят на поверхность грунта, обработанную первым составом. 55

Методика определения устойчивости экрана к агрессивной среде следующая.

Готовят по два одинаковых образца грунта, обработанного предлагаемым способом составом при различном соотношении компонентов. Для этого в специальные резиновые формы диаметром 25 мм насыпают кварцевый песок высотой 30 мм и пропитывают грунт сначала первым составом, затем на поверхность образца наносят второй состав. Через 24 ч образцы грунта достают из формы, один из них оставляют на воздухе на 48 ч, после чего определяют прочность образца на сжатие, второй помещают в кристаллизатор, наполненный минерализован ной пластовой водой, и выдерживают в нем в течение 20 дней. после чего также определяют прочность образцов на сжатие на прессе установки

УИПК-1М. По сопоставлению сравнительных данных о прочности образцов, прошедших выдержку в воздушно-сухом состоянии и в агрессивной среде, судят об устойчивости противофильтрационного экрана к агрессивным средам.

В качеств агрессивной среды применяется минерализованная пластовая вода плотностью 1180 кгlм с общей минерализ зацией 260 г/л следующего состава. г/л:

Са 18,8: Mg 4,6; Na + К 74,1; CI 162,6;

SO4 0.6, НСОз 0,2.

Выбор минерализованной пластовой воды в качестве агрессивной среды обусловлен тем, что она содержит комплекс ионов, +г в том числе наиболее агрессивных — Са

Mg, CI . Высокие противофильтрационные свойства экрана, создаваемого согласно предлагаемому способу, также обеспечиваются при воздействии на него минерализованных растворов, применяемых при строительстве скважин, например хлорнатриевого, кальциевого, известкового, хлоркалиевого и др., так каК содержание агрессивных солей в них не превышает их содержания в пластовой воде.

Методика определения коэффициента .фильтрации экрана следующая. В воронку

Бюхнера диаметром 60 мм насыпают слой кварцевого песка толщиной 1 см и пропитывают грунт вначале составом I, а затем на поверхность наносят состав II при одном из предлагаемых количественных,соотношений ингредиентов, Через 24 ч после обработки песка составами в воронку наливают минерализованную пластовую воду и по количеству отфильтровавшейся за 7 ч жидкости через противофильтрационный экран судят о коэффициенте фильтрации.

Расход растворов для,создания противофильтрационного экрана 0,63 см на 1 см з г площади грунта для состава 1 (или 6,3 л на 1 м ) и 0,12 см на 1 см площади грунта для состава II (или 1,2 л на 1 м ).

1710665

Примеры количественного соотношения компонентов первого и второго составов, а также результаты определения времени гелеобразования и водопроницаемости экрана представлены в табл.1, результаты определений прочности экрана и его устойчивости при воздействии минерализованной воды — в табл.2.

Как следует из табл.2, противофильтрационный экран, полученный по предлагаемому способу,:обладает высокими показателями прочности и устойчивости к агрессивному воздействию на него минерализованной пластовой воды. сивному воздействию минерализованной пластовой воды, сначала на поверхность грунта наносят раствор состава, мас.ч,:

Меламиноформальдегид5 ная смола 1,0

Кислый отвердитель из группы: сульфат аммония, сульфаминовая кис-, лота, хлорид алюминия 0,02 — 0,04

10 Вода 1,,18-1,76 затем готовят раствор, включающий указанные смолу, овердитель, воду и дополнительно сульфонол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

15 Меламиноформальдегидная смола 1,0

Кислый отвердитель 0,02 — 0,04

Вода 1,23-1,85

Сульфонол 0,005 — 0,015

20 выдерживают этот раствор до начала гелеобразования, после чего раствор вспенивают и наносят на ту же поверхность грунта.

Формула изобретен ия

Способ создания противофильтрационного экрана котлована-отстойника путем обработки грунта раствором полимерной смолы и кислым отвердителем, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения прочности и устойчивости экрана к агрес25

Таблица 1

Состав I. Отве итель, мас.ч

Опыт

Меламиноформальдегидная смола, мас.ч.

Вода техническая, мас.ч.

Хлорид аммония

Сульфат алю- Сульфаминоминия вая кислота

Известный способ

П е агаемый способ

0,01

0,015

0,02

0,03

0,04

0,05

0,02

0,02

0;02

0,02

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,04

0,04

0.04

3

5

7

9

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

26

1

1

1

1

1

1 .1

1

1

1

1. .1

1,19 . 1,29

1,34

1,57

1,76

1,95

1,34

1,34

1,34

1,34

1,09

1,18

1,27

1,36

1,54

1,09

1,18.

1,27

1,36

1,54

1,76

1,36

1,36

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1 аблица