Densitat de la suspensió de bentonita
1. Classificació i rendiment dels purins
1.1 Classificació
La bentonita, també coneguda com a roca bentonítica, és una roca argilosa amb un alt percentatge de montmorillonita, que sovint conté una petita quantitat d'il·lita, caolinita, zeolita, feldespat, calcita, etc. La bentonita es pot classificar en tres tipus: bentonita de sodi (sòl alcalí), bentonita de calci (sòl alcalí) i terra decolorant natural (sòl àcid). Entre elles, la bentonita de calci també es pot classificar en bentonites de calci-sodi i de calci-magnesi.
1.2 Rendiment
1) Propietats físiques
La bentonita és blanca i groc clar en estat natural, mentre que també apareix en gris clar, rosa verd clar, vermell marró, negre, etc. La bentonita varia 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 sovint són presents a la bentonita en diferents continguts. El contingut de Na2O i CaO a la bentonita influeix en les propietats físiques i químiques, i fins i tot en la tecnologia del 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 adhesiva després de barrejar-se amb restes fines com aigua, fangs 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 blanquejant àcida tensioactiva 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 la suspensió de bentonita
ElLonnmeteren líniabentoniteslurrydensitatmetreés en líniamesurador de densitat de polpas'utilitza amb freqüència en processos industrials. La densitat de la suspensió fa referència a la relació entre el pes de la suspensió i el pes d'un volum especificat d'aigua. La mida de la densitat de la suspensió mesurada in situ depèn del pes total de la suspensió i dels residus de perforació que hi ha. També s'ha d'incloure el pes de les addicions, si n'hi ha.
3. Aplicació de fangs en diferents condicions geològiques
És difícil perforar un forat en capes de sorra, grava, còdols i zones trencades per obtenir propietats d'unió júniors entre partícules. La clau del problema rau en augmentar la força d'unió entre les partícules i utilitzar la pasta líquida com a barrera protectora en aquests estrats.
3.1 Efecte de la densitat de la pasta sobre la velocitat de perforació
La velocitat de perforació disminueix a mesura que augmenta la densitat de la pasta. La velocitat de perforació disminueix significativament, especialment quan la densitat de la pasta és superior a 1,06-1,10 g/cm3Com més alta sigui la viscositat de la pasta, menor serà la velocitat de perforació.
3.2 Efecte del contingut de sorra en el fang en la perforació
El contingut de restes de roca a la fang presenta riscos durant la perforació, cosa que provoca forats purificats incorrectament i posterior enganxament. A més, pot causar succió i excitació de pressió, cosa que provoca fuites o col·lapse del pou. El contingut de sorra és elevat i el sediment al forat és gruixut. Això fa que la paret del forat es col·lapsi a causa de la hidratació, i és fàcil que la capa de la fang caigui i causi accidents al forat. Al mateix temps, l'alt contingut de sediments provoca un gran desgast de les canonades, les broques, els mànigues del cilindre de la bomba d'aigua i les varetes del pistó, i la seva vida útil és curta. Per tant, sota la premissa de garantir l'equilibri de la pressió de formació, la densitat de la fang i el contingut de sorra s'han de reduir tant com sigui possible.
3.3 Densitat del fang en sòl tou
En capes de sòl tou, si la densitat de la pasta és massa baixa o la velocitat de perforació és massa ràpida, el forat es col·lapsarà. Normalment és millor mantenir la densitat de la pasta a 1,25 g/cm3.3en aquesta capa de sòl.
4. Fórmules comunes de fangs
Hi ha molts tipus de fangs en enginyeria, però es poden classificar en els següents tipus segons la seva composició química. El mètode de dosificació és el següent:
4.1 Suspensió de Na-Cmc (carboximetilcel·lulosa sòdica)
Aquesta pasta és la pasta que augmenta la viscositat més comuna, i el Na-CMC juga un paper en l'augment addicional de la viscositat i la reducció de la pèrdua d'aigua. La fórmula és: 150-200 g d'argila de pasta d'alta qualitat, 1000 ml d'aigua, 5-10 kg de carbonat de sodi i uns 6 kg de Na-CMC. Les propietats de la pasta són: densitat 1,07-1,1 g/cm3, viscositat 25-35 s, pèrdua d'aigua inferior a 12 ml/30 min, valor de pH aproximadament 9,5.
4.2 Suspensió de sal de ferro i crom-Na-Cmc
Aquesta pasta té una forta viscositat i estabilitat, i la sal de ferrocrom juga un paper 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, un 0,5% d'addició de solució de sal de ferrocrom al 20% de concentració i un 0,1% de Na-CMC. Les propietats de la pasta són: densitat 1,10 g/cm3, viscositat 25 s, pèrdua d'aigua 12 ml/30 min, pH 9.
4.3 Suspensió de sulfonat de lignina
El sulfonat de lignina es deriva del líquid residual de polpa de sulfit i generalment s'utilitza en combinació amb un agent alcalí de carbó per resoldre l'antifloculació i la pèrdua d'aigua de la suspensió a causa de l'augment de la viscositat. La fórmula és de 100-200 kg d'argila, 30-40 kg de líquid residual de polpa de sulfit, 10-20 kg d'agent alcalí de carbó, 5-10 kg de NaOH, 5-10 kg d'antiespumant i 900-1000 L d'aigua per a 1 m3 de suspensió. Les propietats de la suspensió són: densitat 1,06-1,20 g/cm3, viscositat d'embut 18-40 s, pèrdua d'aigua 5-10 ml/30 min 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 suspensió 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 ara Na-CMC. La fórmula per preparar la suspensió 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 suspensió. Propietats de la suspensió: densitat 1,03-1,20 g/cm3, pèrdua d'aigua 4-10 ml/30 min, pH 9.
Data de publicació: 12 de febrer de 2025
