В процессе бурения скважин, за счет диспергирования глин, происходит накопление коллоидной твердой фазы в буровом растворе, которую невозможно удалить основным оборудованием систем очистки буровой установки. Обычно, для уменьшения влияния коллоидной твердой фазы на свойства бурового раствора в него добавляют воду, что увеличивает объем бурового раствора, это влечет за собой дополнительные затраты на обработку и, в дальнейшем, на утилизацию отходов бурения.
Блок коагуляции и флокуляции (БКФ) позволяет связать коллоидные частицы глины между собой в более крупные и отделить их на центрифуге, получив практически чистую (прозрачную) воду, которую после незначительной химической обработки можно вторично использовать для приготовления и обработки бурового раствора или направить ее на хранение в резервную емкость, оставляя объем бурового раствора неизменным.
Блок коагуляции и флокуляции может быть интегрирован в буровую установку или установлен автономно в непосредственной близости с блоком регулирования твердой фазы (центрифугами).
Флокуляция – вид коагуляции при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в жидкой или газовой среде, образуют рыхлые хлопьевидные скопления, т. н. флоккулы — это этап, логически следующий за коагуляцией.
Технология коагуляции (Коагуляция — физико-химический процесс слипания коллоидных частиц.) с последующей флокуляцией применяется с целью преобразования мелкодисперсной взвеси, присутствующей в жидких отходах бурения (в т.ч. буровые растворы на водной основе) в укрупненные хлопьевидные частицы, доступные для последующего удаления на центрифуге. Для этого в коллекторе БФК производится смешивание жидких отходов бурения в необходимых пропорциях с водными растворами хим. Реагентов: кислот, коагулянтов и флокулянтов. Обработанный раствор подается на центрифугу буровой установки.
Основные хим. реагенты, применяемые для обработки буровых растворов:
- кислота соляная, фосфорная или серная концентрации 10 — 20%;
- коагулянт — водный раствор поливалентной соли (сернокислый алюминий, хлористый алюминий, оксихлорид алюминия, сернокислое железо и т.п.);
- флокулянт — водный раствор высокомолекулярного полимера или сополимера акриламида, полиметилакрилата, полиакриловой кислоты и т.п.
Представленная технология в настоящее время пользуется спросом у ведущих Российских буровых компаний.