Densitat de purins de bentonita
1. Classificació i rendiment dels purins
1.1 Classificació
La bentonita, també coneguda com a roca bentonita, és una roca d'argila amb un alt percentatge de montmorillonita, que sovint conté una petita quantitat d'illita, caolinita, zeolita, feldespat, calcita, etc. La bentonita es pot classificar en tres tipus: bentonita a base de sodi (sòl alcalí), bentonita a base de calci i sodisilidica alcalina (sodicàdica alcalina natural). Entre ells, la bentonita a base de calci també es podria classificar en bentonites a base de calci i sodi i a base de calci i magnesi.
1.2 Rendiment
1) Propietats físiques
La bentonita és de color blanc i groc clar al natural mentre que també apareix en gris clar, rosa verd clar, vermell marró, negre, etc. La bentonita varien en rigidesa a causa de les seves propietats físiques.
2) Composició química
Els principals components químics de la bentonita són el diòxid de silici (SiO2), l'òxid d'alumini (Al2O3) i l'aigua (H2O). El contingut d'òxid de ferro i òxid de magnesi també és elevat de vegades, i el calci, el sodi i el potassi solen estar presents a la bentonita en diferents continguts. El contingut de Na2O i CaO a la bentonita marca la diferència en les propietats físiques i químiques, i fins i tot en la tecnologia de procés.
3) Propietats físiques i químiques
La bentonita destaca per la seva higroscopicitat òptima, és a dir, l'expansió després de l'absorció d'aigua. El nombre d'expansió que implica l'absorció d'aigua arriba a 30 vegades. Es pot dispersar en aigua per formar una suspensió col·loïdal viscosa, tixotròpica i lubricant. Es torna mal·leable i adhesiu després de barrejar-se amb restes fines com aigua, purins o sorra. És capaç d'absorbir diversos gasos, líquids i substàncies orgàniques, i la capacitat màxima d'adsorció pot arribar a 5 vegades el seu pes. La terra de blanqueig àcid tensioactiu pot adsorbir substàncies acolorides.
Les propietats físiques i químiques de la bentonita depenen principalment del tipus i contingut de montmorillonita que conté. En general, la bentonita a base de sodi té propietats físiques i químiques i un rendiment tecnològic superiors a la bentonita a base de calci o magnesi.
2. Mesura contínua de purins de bentonita
ElLlonmetreen líniabentoniteslurrydensitatmetreés en líniadensímetre de polpautilitzat freqüentment en processos industrials. La densitat de purins es refereix a la relació entre el pes de la purín i el pes d'un volum d'aigua especificat. La mida de la densitat de purins mesurada in situ depèn del pes total de la purín i dels talls de perforació a la purín. També s'ha d'incloure el pes dels additius, si n'hi ha.
3. Aplicació de purins en diferents condicions geològiques
És difícil perforar un forat a la polidora, grava, capes de còdols i zones trencades per obtenir propietats d'unió menor entre partícules. La clau del problema rau en l'augment de la força d'unió entre les partícules i pren els purins com a barrera protectora en aquests estrats.
3.1 Efecte de la densitat de purins sobre la velocitat de perforació
La velocitat de perforació disminueix amb l'augment de la densitat de purins. La velocitat de perforació disminueix significativament, especialment quan la densitat de purins és superior a 1,06-1,10 g/cm3. Com més gran sigui la viscositat del purí, menor serà la velocitat de perforació.
3.2 Efecte del contingut de sorra en purins en la perforació
El contingut de restes de roca en el purín comporta riscos en la perforació, donant lloc a forats depurats inadequats i posterior enganxament. A més, pot provocar excitació de la succió i la pressió, donant lloc a fuites o col·lapse del pou. El contingut de sorra és alt i el sediment del forat és gruixut. Fa que la paret del forat s'enfonsi a causa de la hidratació, i és fàcil que la pell de purins caigui i provoqui accidents al forat. Al mateix temps, l'alt contingut de sediments provoca un gran desgast a les canonades, les broques, les mànigues del cilindre de la bomba d'aigua i les tiges del pistó, i la seva vida útil és curta. Per tant, sota la premissa d'assegurar l'equilibri de la pressió de formació, la densitat del purí i el contingut de sorra s'han de reduir al màxim.
3.3 Densitat de purins en sòls tous
En capes de sòl tou, si la densitat de purins és massa baixa o la velocitat de perforació és massa ràpida, provocarà un col·lapse del forat. Normalment és millor mantenir la densitat de purins a 1,25 g/cm3en aquesta capa de sòl.
4. Fórmules comuns de purins
Hi ha molts tipus de purins en enginyeria, però es poden classificar en els següents tipus segons la seva composició química. El mètode de proporció és el següent:
4.1 Suspensió de Na-Cmc (carboximetil cel·lulosa sòdica).
Aquest purí és el purí més comú que millora la viscositat, i Na-CMC té un paper en la millora de la viscositat i la reducció de la pèrdua d'aigua. La fórmula és: 150-200 g d'argila de purins d'alta qualitat, 1000 ml d'aigua, 5-10 kg de carbonato de sosa i uns 6 kg de Na-CMC. Les propietats de la purina són: densitat 1,07-1,1 g/cm3, viscositat 25-35s, pèrdua d'aigua inferior a 12 ml/30 min, valor de pH aproximadament 9,5.
4.2 Ferro Crom Sal-Na-Cmc Suspensió
Aquest purí té una forta millora de la viscositat i estabilitat, i la sal de ferro-crom té un paper important en la prevenció de la floculació (dilució). La fórmula és: 200 g d'argila, 1000 ml d'aigua, aproximadament un 20% d'addició de solució alcalina pura al 50% de concentració, 0,5% d'addició de solució de sal de ferrocrom al 20% de concentració i 0,1% de Na-CMC. Les propietats de la purina són: densitat 1,10 g/cm3, viscositat 25s, pèrdua d'aigua 12ml/30min, pH 9.
4.3 Suspensió de sulfonat de lignina
El sulfonat de lignina es deriva del líquid de residus de polpa de sulfit i s'utilitza generalment en combinació amb un agent alcalí de carbó per resoldre l'antifloculació i la pèrdua d'aigua de purins en funció de l'augment de la viscositat. La fórmula és de 100-200 kg d'argila, 30-40 kg de polpa de sulfit líquid de residus, 10-20 kg d'agent alcalí de carbó, 5-10 kg de NaOH, 5-10 kg d'antiescuma i 900-1000 L d'aigua per a 1 m3 de purín. Les propietats de la purina són: densitat 1,06-1,20 g/cm3, viscositat de l'embut 18-40s, pèrdua d'aigua 5-10ml/30min i es poden afegir 0,1-0,3 kg de Na-CMC durant la perforació per reduir encara més la pèrdua d'aigua.
4.4 Suspensió d'àcid húmic
La purina d'àcid húmic utilitza un agent alcalí de carbó o humat de sodi com a estabilitzador. Es pot utilitzar juntament amb altres agents de tractament com Na-CMC. La fórmula per preparar la purín d'àcid húmic és afegir 150-200 kg d'agent alcalí de carbó (pes sec), 3-5 kg de Na2CO3 i 900-1000 L d'aigua a 1 m3 de purín. Propietats de purins: densitat 1,03-1,20 g/cm3, pèrdua d'aigua 4-10ml/30min, pH 9.
Hora de publicació: 12-feb-2025
