Densitatea nămolului de bentonită
1. Clasificarea și performanța șlamului
1.1 Clasificare
Bentonita, cunoscută și sub denumirea de rocă de bentonită, este o rocă de argilă care conține un procent ridicat de montmorillonit, care conține adesea o cantitate mică de ilit, caolinit, zeolit, feldspat, calcit etc. Bentonita poate fi clasificată în trei tipuri: bentonită pe bază de sodiu (sol alcalin), bentonită pe bază de calciu (sodicalidă alcalinică naturală). Printre acestea, bentonita pe bază de calciu ar putea fi clasificată și în bentonite pe bază de calciu-sodiu și calciu-magneziu.
1.2 Performanță
1) Proprietăți fizice
Bentonita este albă și galben deschis în natură, în timp ce apare și în gri deschis, roz verde deschis, roșu maro, negru etc. Bentonita variază în rigiditate datorită proprietăților lor fizice.
2) Compoziția chimică
Principalele componente chimice ale bentonitei sunt dioxidul de siliciu (SiO2), oxidul de aluminiu (Al2O3) și apa (H2O). Conținutul de oxid de fier și oxid de magneziu este, de asemenea, uneori ridicat, iar calciul, sodiul, potasiul sunt adesea prezente în bentonită în conținuturi diferite. Conținutul de Na2O și CaO din bentonită face o diferență asupra proprietăților fizice și chimice și chiar asupra tehnologiei de proces.
3) Proprietăți fizice și chimice
Bentonita se remarcă prin higroscopicitatea sa optimă, și anume prin expansiune după absorbția apei. Numărul de expansiune care implică absorbția de apă atinge de 30 de ori. Poate fi dispersat în apă pentru a forma o suspensie coloidală vâscoasă, tixotropă și lubrifiantă. Devine maleabil și adeziv după amestecare cu resturi fine, cum ar fi apă, nămol sau nisip. Este capabil să absoarbă diferite gaze, lichide și substanțe organice, iar capacitatea maximă de adsorbție poate atinge de 5 ori greutatea sa. Pământul de albire acid tensioactiv poate adsorbi substanțe colorate.
Proprietățile fizice și chimice ale bentonitei depind în principal de tipul și conținutul de montmorillonit pe care îl conține. În general, bentonita pe bază de sodiu are proprietăți fizice și chimice superioare și performanță tehnologică decât bentonita pe bază de calciu sau magneziu.
2. Măsurarea continuă a nămolului de bentonită
TheLonnmetruîn liniebentoniteslurrydensitatemetrueste un onlinedensimetru al pulpeifolosit frecvent în procesele industriale. Densitatea șlamului se referă la raportul dintre greutatea șlamului și greutatea unui volum specificat de apă. Mărimea densității nămolului măsurată la fața locului depinde de greutatea totală a nămolului și a tăierilor de foraj din șlam. Greutatea aditivilor ar trebui inclusă, dacă este cazul.
3. Aplicarea șlamului în diferite condiții geologice
Este dificil să găuriți o gaură în straturile de șlefuit, pietriș, pietricele și zonele sparte pentru proprietăți mici de lipire între particule. Cheia problemei constă în creșterea forței de lipire între particule și ia nămolul ca o barieră de protecție în astfel de straturi.
3.1 Efectul densității nămolului asupra vitezei de foraj
Viteza de foraj scade odată cu creșterea densității nămolului. Viteza de foraj scade semnificativ, mai ales atunci cand densitatea suspensiei este mai mare de 1,06-1,10 g/cm3. Cu cât vâscozitatea nămolului este mai mare, cu atât viteza de foraj este mai mică.
3.2 Efectul conținutului de nisip din șlam asupra forajului
Conținutul de resturi de rocă din șlam prezintă riscuri la foraj, rezultând găuri purificate necorespunzătoare și blocarea ulterioară. În plus, poate provoca excitare la aspirație și presiune, ducând la scurgeri sau la prăbușirea puțului. Conținutul de nisip este mare, iar sedimentul din gaură este gros. Face ca peretele găurii să se prăbușească din cauza hidratării și este ușor să cauți căderea pielii de nămol și să provoci accidente în gaură. În același timp, conținutul ridicat de sedimente provoacă o uzură mare a țevilor, burghiilor, manșoanelor cilindrilor pompei de apă și tijelor de piston, iar durata lor de viață este scurtă. Prin urmare, sub premisa asigurării echilibrului presiunii de formare, densitatea nămolului și conținutul de nisip ar trebui reduse cât mai mult posibil.
3.3 Densitatea nămolului în sol moale
În straturile de sol moale, dacă densitatea nămolului este prea mică sau viteza de foraj este prea mare, aceasta va duce la prăbușirea găurii. De obicei, este mai bine să mențineți densitatea suspensiei la 1,25 g/cm3în acest strat de sol.
4. Formule obișnuite pentru șlam
Există multe tipuri de șlam în inginerie, dar acestea pot fi clasificate în următoarele tipuri în funcție de compoziția lor chimică. Metoda de proporție este următoarea:
4,1 Suspensie de Na-Cmc (carboximetil celuloză de sodiu).
Această suspensie este cea mai comună suspensie de creștere a vâscozității, iar Na-CMC joacă un rol în creșterea în continuare a vâscozității și reducerea pierderilor de apă. Formula este: 150-200 g de argilă de înaltă calitate, 1000 ml de apă, 5-10 kg de sodă și aproximativ 6 kg de Na-CMC. Proprietățile suspensiei sunt: densitate 1,07-1,1 g/cm3, vâscozitate 25-35s, pierderi de apă mai mici de 12ml/30min, valoarea pH-ului aproximativ 9,5.
4.2 Săruri de crom de fier-Na-Cmc Suspensie
Această suspensie are o creștere puternică a vâscozității și stabilității, iar sarea de fier-crom joacă un rol în prevenirea floculării (diluției). Formula este: 200 g argilă, 1000 ml apă, aproximativ 20% adăugare de soluție alcalină pură la concentrație de 50%, adăugare de 0,5% soluție de sare de ferocrom la concentrație de 20% și Na-CMC 0,1%. Proprietățile suspensiei sunt: densitate 1,10 g/cm3, vâscozitate 25s, pierdere de apă 12ml/30min, pH 9.
4.3 Suspensie de sulfonat de lignină
Sulfonatul de lignină este derivat din lichidul rezidual de pulpă de sulfit și este, în general, utilizat în combinație cu agent alcalin de cărbune pentru a rezolva antiflocularea și pierderea de apă a nămolului pe baza creșterii vâscozității. Formula este 100-200 kg argilă, 30-40 kg pulpă sulfit lichidă reziduală, 10-20 kg agent alcalin de cărbune, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg antispumant și 900-1000 L apă pentru 1 m3 de șlam. Proprietățile suspensiei sunt: densitatea 1,06-1,20 g/cm3, vâscozitatea pâlniei 18-40s, pierderea de apă 5-10ml/30min și 0,1-0,3kg Na-CMC pot fi adăugate în timpul forajului pentru a reduce și mai mult pierderile de apă.
4.4 Suspensie de acid humic
Suspensia de acid humic folosește agent alcalin de cărbune sau humat de sodiu ca stabilizator. Poate fi utilizat împreună cu alți agenți de tratament, cum ar fi Na-CMC. Formula pentru prepararea nămolului de acid humic este de a adăuga 150-200 kg agent alcalin de cărbune (greutate uscată), 3-5 kg Na2CO3 și 900-1000 L apă la 1 m3 de șlam. proprietățile șlamului: densitate 1,03-1,20 g/cm3, pierderi de apă 4-10ml/30min, pH 9.
Ora postării: 12-feb-2025
