צפיפות של בנטוניט סלורי
1. סיווג וביצועים של תרחיץ
1.1 סיווג
בנטוניט, המכונה גם סלע בנטוניט, הוא סלע חרסית הכולל אחוז גבוה של מונטמורילוניט, המכיל לרוב כמות קטנה של איליט, קאוליניט, זאוליט, פלדספאר, קלציט וכו'. ניתן לסווג את הבנטוניט לשלושה סוגים: בנטוניט על בסיס נתרן (אדמה בסיסית), בנטוניט על בסיס סידן-אלקאלי (בנטוניט בנטונייט טבעי). ביניהם, ניתן לסווג בנטוניט על בסיס סידן גם לבנטוניטים על בסיס סידן נתרן ובנטוניטים על בסיס סידן מגנזיום.
1.2 ביצועים
1) מאפיינים פיזיים
הבנטוניט הוא לבן וצהוב בהיר בטבעו בעוד שהוא מופיע גם באפור בהיר, ורוד ירוק בהיר, אדום חום, שחור וכו'. הבנטוניט משתנה בקשיחות עקב תכונותיו הפיזיקליות.
2) הרכב כימי
המרכיבים הכימיים העיקריים של הבנטוניט הם דו תחמוצת הסיליקון (SiO2), תחמוצת אלומיניום (Al2O3) ומים (H2O). תכולת תחמוצת ברזל ותחמוצת מגנזיום גבוהה אף היא לפעמים, וסידן, נתרן, אשלגן נמצאים לרוב בבנטוניט בתכולות שונות. התוכן של Na2O ו- CaO בבנטוניט עושה הבדל בתכונות הפיזיקליות והכימיות, ואפילו בטכנולוגיית התהליך.
3) מאפיינים פיסיים וכימיים
הבנטוניט בולט בהיגרוסקופיות האופטימלית שלו, כלומר התרחבות לאחר ספיגת מים. מספר ההרחבה הכרוך בספיגת מים מגיע גבוה עד פי 30. ניתן לפזר אותו במים ליצירת תרחיף קולואידי צמיג, טיקסוטרופי ומשמן. הוא הופך לגמיש ודביק לאחר ערבוב עם פסולת עדינה כגון מים, תרחיץ או חול. הוא מסוגל לספוג גזים, נוזלים וחומרים אורגניים שונים, ויכולת הספיחה המקסימלית יכולה להגיע לפי 5 ממשקלו. אדמת הלבנת החומצה הפעילה על פני השטח יכולה לספוג חומרים צבעוניים.
התכונות הפיזיקליות והכימיות של הבנטוניט תלויות בעיקר בסוג ובתוכן המונטמורילוניט שהוא מכיל. באופן כללי, לבנטוניט על בסיס נתרן יש תכונות פיסיקליות וכימיות וביצועים טכנולוגיים מעולים מבנטוניט על בסיס סידן או מגנזיום.
2. מדידה רציפה של בנטוניט
הלונמטרמוטבעbentאוניteslurryצְפִיפוּתמֶטֶרהוא מקווןמד צפיפות עיסתמשמש לעתים קרובות בתהליכים תעשייתיים. צפיפות התרחיץ מתייחסת ליחס בין משקל התרחיץ למשקל של נפח מים מוגדר. גודל צפיפות הסליפה הנמדדת באתר תלוי במשקל הכולל של ה-surry וחתכי הקידוח ב- slurry. יש לכלול גם את משקל התערובות אם יש.
3. יישום של סלורי בתנאים גיאולוגיים שונים
קשה לקדוח חור בשכבות מלטשת, חצץ, חלוקי נחל ואזורים שבורים עבור תכונות מליטה זוטרות בין חלקיקים. המפתח לבעיה טמון בהגברת כוח החיבור בין חלקיקים, ולוקח את התרחיץ כמחסום מגן בשכבות כאלה.
3.1 השפעת צפיפות הסלרי על מהירות הקידוח
מהירות הקידוח יורדת עם הגדלת צפיפות התלושים. מהירות הקידוח יורדת באופן משמעותי, במיוחד כאשר צפיפות הרדיפה גדולה מ-1.06-1.10 גרם/ס"מ3. ככל שצמיגות התרחיץ גבוהה יותר, כך מהירות הקידוח נמוכה יותר.
3.2 השפעת תכולת החול בשפשוף על הקידוח
תכולת פסולת הסלע בסילון מהווה סיכונים בקידוח, וכתוצאה מכך חורים מטוהרים לא נאותים ונתקעים לאחר מכן. בנוסף, הוא עלול לגרום להתרגשות יניקה ולחץ, וכתוצאה מכך לדליפה או קריסת באר. תכולת החול גבוהה והמשקעים בחור עבים. זה גורם לקיר החור להתמוטט עקב הידרציה, וקל לגרום לעור תפוחים ליפול ולגרום לתאונות בחור. יחד עם זאת, תכולת המשקעים הגבוהה גורמת לבלאי רב בצינורות, מקדחים, שרוולי גליל משאבת מים ומוטות בוכנה, וחיי השירות שלהם קצרים. לכן, תחת הנחת היסוד של הבטחת האיזון של לחץ היווצרות, יש להפחית ככל האפשר את צפיפות התלושים ותכולת החול.
3.3 צפיפות תפוחים באדמה רכה
בשכבות אדמה רכות, אם צפיפות הרדיפה נמוכה מדי או מהירות הקידוח מהירה מדי, זה יוביל לקריסת חורים. בדרך כלל עדיף לשמור על צפיפות התרחיץ על 1.25 גרם/ס"מ3בשכבת האדמה הזו.
4. נוסחאות סלורי נפוצות
ישנם סוגים רבים של תרחיץ בהנדסה, אך ניתן לסווג אותם לסוגים הבאים על פי ההרכב הכימי שלהם. שיטת הפרופורציה היא כדלקמן:
4.1 Na-Cmc (Sodium Carboxymethyl Cellulose) תמיסת
תרחיץ זה הוא התרחיץ הנפוץ ביותר לשיפור הצמיגות, ו-Na-CMC ממלא תפקיד בשיפור הצמיגות נוסף והפחתת איבוד מים. הנוסחה היא: 150-200 גרם של חימר תמיסה איכותי, 1000 מ"ל מים, 5-10 ק"ג אפר סודה וכ-6 ק"ג Na-CMC. מאפייני הסלרי הם: צפיפות 1.07-1.1 גרם/סמ"ק, צמיגות 25-35 שניות, איבוד מים פחות מ-12 מ"ל/30 דקות, ערך pH כ-9.5.
4.2 ברזל כרום מלח-Na-Cmc slurry
לרחצה זו יש הגברת צמיגות ויציבות חזקים, ומלח כרום ברזל ממלא תפקיד במניעת קצף (דילול). הנוסחה היא: 200 גרם חימר, 1000 מ"ל מים, כ-20% תוספת של תמיסת אלקלית טהורה בריכוז 50%, 0.5% תוספת של תמיסת מלח פרוכרומיום בריכוז 20% ו-0.1% Na-CMC. מאפייני התרחיץ הם: צפיפות 1.10 גרם/סמ"ק, צמיגות 25 שניות, איבוד מים 12 מ"ל/30 דקות, pH 9.
4.3 תמיסת ליגנין סולפונט
ליגנין סולפונט מופק מנוזל פסולת עיסת סולפיט ומשמש בדרך כלל בשילוב עם חומר אלקלי פחם כדי לפתור את האנטי-הצקה ואובדן המים של תרחיץ על בסיס עלייה בצמיגות. הנוסחה היא 100-200 ק"ג חימר, 30-40 ק"ג פסולת נוזלי עיסת סולפיט, 10-20 ק"ג חומר אלקלי פחם, 5-10 ק"ג NaOH, 5-10 ק"ג מסיר קצף ו-900-1000 ליטר מים עבור 1 מ"ר תמיסה. מאפייני הסלרי הם: צפיפות 1.06-1.20 גרם/סמ"ק, צמיגות משפך 18-40 שניות, איבוד מים 5-10 מ"ל/30 דקות, וניתן להוסיף 0.1-0.3 ק"ג Na-CMC במהלך הקידוח כדי להפחית עוד יותר את איבוד המים.
4.4 תמיסה של חומצה הומית
תמיסת חומצה הומית משתמשת בחומר אלקלי פחם או נתרן הומט כמייצב. זה יכול לשמש בשילוב עם סוכני טיפול אחרים כגון Na-CMC. הנוסחה להכנת תרחיץ חומצה הומית היא הוספת 150-200 ק"ג חומר אלקלי פחם (משקל יבש), 3-5 ק"ג Na2CO3, ו-900-1000 ליטר מים ל-1 מ"ר של תמיסה. תכונות תמיסה: צפיפות 1.03-1.20 גרם/סמ"ק, איבוד מים 4-10 מ"ל/30 דקות, pH 9.
זמן פרסום: 12-2-2025
