Плотность бентонитовой суспензии
1. Классификация и эксплуатационные характеристики шлама
1.1 Классификация
Бентонит, также известный как бентонитовая порода, представляет собой глинистую породу с высоким содержанием монтмориллонита, которая часто содержит небольшое количество иллита, каолинита, цеолита, полевого шпата, кальцита и т. д. Бентонит можно разделить на три типа: бентонит на основе натрия (щелочная почва), бентонит на основе кальция (щелочная почва) и натуральная отбеливающая земля (кислая почва). Среди них бентонит на основе кальция можно разделить на бентониты на основе кальция-натрия и кальция-магния.
1.2 Производительность
1) Физические свойства
Бентонит в природе бывает белого и светло-желтого цвета, но также встречается в светло-сером, светло-зеленом, розовом, коричнево-красном, черном и т. д. Жесткость бентонита зависит от его физических свойств.
2) Химический состав
Основными химическими компонентами бентонита являются диоксид кремния (SiO2), оксид алюминия (Al2O3) и вода (H2O). Содержание оксида железа и оксида магния также иногда высокое, а кальций, натрий, калий часто присутствуют в бентоните в разных концентрациях. Содержание Na2O и CaO в бентоните оказывает влияние на физические и химические свойства, и даже технологию процесса.
3) Физические и химические свойства
Бентонит отличается оптимальной гигроскопичностью, а именно расширением после поглощения воды. Число расширения, включающее поглощение воды, достигает высокого значения до 30 раз. Он может быть диспергирован в воде, образуя вязкую, тиксотропную и смазывающую коллоидную суспензию. Он становится пластичным и клейким после смешивания с мелкими частицами, такими как вода, пульпа или песок. Он способен поглощать различные газы, жидкости и органические вещества, а максимальная адсорбционная способность может достигать 5-кратного веса. Поверхностно-активная кислотная отбеливающая земля может адсорбировать цветные вещества.
Физические и химические свойства бентонита в основном зависят от типа и содержания монтмориллонита, который он содержит. В целом, бентонит на основе натрия имеет превосходящие физические и химические свойства и технологические характеристики, чем бентонит на основе кальция или магния.
2. Непрерывное измерение бентонитовой суспензии
TheЛоннметрв соответствииbentониteслуррyплотностьметрэто онлайнизмеритель плотности пульпычасто используется в промышленных процессах. Плотность пульпы относится к отношению веса пульпы к весу определенного объема воды. Размер плотности пульпы, измеренный на месте, зависит от общего веса пульпы и бурового шлама в пульпе. Вес примесей также должен быть включен, если таковые имеются.
3. Применение шлама в различных геологических условиях
Трудно просверлить отверстие в слоях песка, гравия, гальки и сломанных зонах для младших связующих свойств между частицами. Ключ к проблеме заключается в увеличении силы связи между частицами и принимает шлам как защитный барьер в таких слоях.
3.1 Влияние плотности пульпы на скорость бурения
Скорость бурения уменьшается с увеличением плотности пульпы. Скорость бурения значительно уменьшается, особенно когда плотность пульпы больше 1,06-1,10 г/см3.3. Чем выше вязкость пульпы, тем ниже скорость бурения.
3.2 Влияние содержания песка в пульпе на бурение
Содержание обломков горных пород в пульпе создает риски при бурении, что приводит к неправильной очистке отверстий и последующему застреванию. Кроме того, это может вызвать всасывание и волнение давления, что приводит к утечке или обрушению скважины. Содержание песка высокое, а осадок в отверстии толстый. Это приводит к обрушению стенки отверстия из-за гидратации, и легко вызвать падение корки пульпы и вызвать несчастные случаи в отверстии. В то же время высокое содержание осадка вызывает большой износ труб, буровых долот, цилиндрических втулок водяных насосов и поршневых штоков, а их срок службы короткий. Поэтому, исходя из предпосылки обеспечения баланса пластового давления, следует максимально снизить плотность пульпы и содержание песка.
3.3 Плотность пульпы в мягкой почве
В мягких слоях почвы, если плотность пульпы слишком низкая или скорость бурения слишком высокая, это приведет к обрушению скважины. Обычно лучше поддерживать плотность пульпы на уровне 1,25 г/см33в этом слое почвы.
4. Распространенные формулы навозной жижи
В машиностроении существует множество типов шлама, но их можно разделить на следующие типы в зависимости от химического состава. Метод пропорции следующий:
4.1 Суспензия Na-Cmc (натрийкарбоксиметилцеллюлоза)
Эта суспензия является наиболее распространенной суспензией, повышающей вязкость, и Na-CMC играет роль в дальнейшем повышении вязкости и снижении потери воды. Формула: 150-200 г высококачественной глины для суспензии, 1000 мл воды, 5-10 кг кальцинированной соды и около 6 кг Na-CMC. Свойства суспензии: плотность 1,07-1,1 г/см3, вязкость 25-35 с, потеря воды менее 12 мл/30 мин, значение pH около 9,5.
4.2 Суспензия железохромовой соли-Na-Cmc
Эта суспензия имеет сильное повышение вязкости и стабильности, а соль железа и хрома играет роль в предотвращении флокуляции (разбавления). Формула: 200 г глины, 1000 мл воды, около 20% добавления чистого щелочного раствора с концентрацией 50%, 0,5% добавления раствора соли феррохрома с концентрацией 20% и 0,1% Na-CMC. Свойства суспензии: плотность 1,10 г/см3, вязкость 25 с, потеря воды 12 мл/30 мин, pH 9.
4.3 Суспензия лигнинсульфоната
Лигнинсульфонат получают из сульфитной целлюлозной жидкости отходов и обычно используют в сочетании с угольным щелочным агентом для решения проблемы антифлокуляции и потери воды пульпы на основе увеличения вязкости. Формула: 100-200 кг глины, 30-40 кг сульфитной целлюлозной жидкости отходов, 10-20 кг угольного щелочного агента, 5-10 кг NaOH, 5-10 кг пеногасителя и 900-1000 л воды на 1 м3 пульпы. Свойства пульпы: плотность 1,06-1,20 г/см3, воронкообразная вязкость 18-40 с, потеря воды 5-10 мл/30 мин, и 0,1-0,3 кг Na-CMC можно добавлять во время бурения для дальнейшего снижения потери воды.
4.4 Гуминовая кислота в суспензии
Гуминовая кислота в качестве стабилизатора использует угольно-щелочной агент или гумат натрия. Его можно использовать в сочетании с другими средствами обработки, такими как Na-CMC. Формула приготовления гуминовой кислоты в 1 м3 шлама: добавить 150-200 кг угольно-щелочного агента (сухой вес), 3-5 кг Na2CO3 и 900-1000 л воды. Свойства шлама: плотность 1,03-1,20 г/см3, водоотдача 4-10 мл/30 мин, pH 9.
Время публикации: 12 февр. 2025 г.
