膨潤土(Bentonite)是一種含水粘土礦,朝陽膨潤土它的主要構(gòu)成物質(zhì)為蒙脫石。由于蒙脫石具有特殊的性質(zhì)如膨潤性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性。所以膨潤土廣泛用于各個工業(yè)領(lǐng)域。
膨潤土的主要用途之一是用作鉆井液材料,衡量膨潤土的造漿性能的主要指標(biāo)之一是造漿率,一般要求膨潤土的造漿率為16米3。鈉膨潤土的造漿率較高,而鈣膨潤土需要經(jīng)過改造處理才能使用。目前我國水基鉆井液所用的粘土分為三個等級:一級為符合API標(biāo)準(zhǔn)的鈉膨潤土;二級土為改性土,經(jīng)過改性符合OCMA(Oil Compang Materials,Association)標(biāo)準(zhǔn)要求;三級為較次的配漿土,僅用于性能要求不高的鉆井液。如堵漏用的鉆井液等。
鉆井液的基本知識
鉆井泥漿
所謂鉆井泥漿是把粘土以小顆粒分散在水中所形成的溶膠懸浮體,通過化學(xué)處理劑配置而成。
粘土是配制鉆井液的主要原料,目前已有專門的商品粘土供鉆井使用。常用的粘土類材料有如下幾種:
(一)膨潤土
膨潤土現(xiàn)場俗稱白土粉。以蒙脫石為主要成分,化學(xué)代表式為:(Si8-yAly). (Al4-xMgx) O20 . (OH) 4 . nH2O
膨潤土外觀特征是適當(dāng)粒度的粉末,因含雜質(zhì)的不同,有白色、灰色、灰黃色和紫紅色等顏色,易吸潮,吸潮后結(jié)塊。
一般要求膨潤土的造漿率為16米3。鈉膨潤土的造漿率較高,而鈣膨潤土需要經(jīng)過改造處理才能使用。目前我國水基鉆井液所用的粘土分為三個等級:一級為符合API標(biāo)準(zhǔn)的鈉膨潤土;二級土為改性土,經(jīng)過改性符合OCMA(Oil Compang Materials,Association)標(biāo)準(zhǔn)要求;三級為較次的配漿土,僅用于性能要求不高的鉆井液。如堵漏用的鉆井液等。
為了保證膨潤土的質(zhì)量,在使用之前應(yīng)先進(jìn)行鑒定。
室內(nèi)測定標(biāo)準(zhǔn)為:將膨潤土和蒸餾水配成濃度為6%的泥漿(在100克蒸餾水中加入6克膨潤土),用1200轉(zhuǎn)/分的速度強烈攪拌15分鐘,不加
任何處理劑,測定其性能應(yīng)達(dá)到如下要求。
1、塑性粘度應(yīng)大于15毫帕秒;
2、有效粘度應(yīng)大于18毫帕秒;
3、動切力應(yīng)大于1.9帕;
4、靜切力為0—15帕;
5、濾失量小于15毫升;
6、含砂量小于0.5%;
7、pH值為7左右;
8、細(xì)度要求通過200目篩;
9、粘土密度小于2.70克/厘米3。
現(xiàn)場測定標(biāo)準(zhǔn)為:若現(xiàn)場無上述實驗設(shè)備。可將膨潤土與清水配制成密度為1.05克/厘米3的鉆井液,再加0.5%左右的Na2CO3,鉆井液的漏斗粘
度應(yīng)大于20秒,濾失量小于10毫升,這種膨潤土即可作為配制鉆井液的原材料。
膨潤土是基礎(chǔ)配漿材料,適用于淡水和礦化度小于2000毫克/升的咸水鉆井液,也可以作為降濾失劑、增粘劑和堵漏劑。鉆井泥漿膨潤土具有良好的懸浮性、觸變性,濾失量小、造漿性能好,配制方便、易調(diào)整鉆井液比重等特點,是深井及海洋鉆井工程必不可少的理想基礎(chǔ)材料。
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