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?膨潤(rùn)土在鉆井行業(yè)的應(yīng)用

文章來(lái)源:本站 發(fā)布時(shí)間:2014-04-26

膨潤(rùn)土(Bentonite)是一種含水粘土礦,朝陽(yáng)膨潤(rùn)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(rùn)性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽(yáng)離子交換性。所以膨潤(rùn)土廣泛用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。

膨潤(rùn)土的主要用途之一是用作鉆井液材料,衡量膨潤(rùn)土的造漿性能的主要指標(biāo)之一是造漿率,一般要求膨潤(rùn)土的造漿率為16米3。鈉膨潤(rùn)土的造漿率較高,而鈣膨潤(rùn)土需要經(jīng)過改造處理才能使用。目前我國(guó)水基鉆井液所用的粘土分為三個(gè)等級(jí):一級(jí)為符合API標(biāo)準(zhǔn)的鈉膨潤(rùn)土;二級(jí)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(jí)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(shí)

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(rùn)土

膨潤(rùn)土現(xiàn)場(chǎng)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(rùn)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(rùn)土的造漿率為16米3。鈉膨潤(rùn)土的造漿率較高,而鈣膨潤(rùn)土需要經(jīng)過改造處理才能使用。目前我國(guó)水基鉆井液所用的粘土分為三個(gè)等級(jí):一級(jí)為符合API標(biāo)準(zhǔn)的鈉膨潤(rùn)土;二級(jí)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(jí)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(rùn)土的質(zhì)量,在使用之前應(yīng)先進(jìn)行鑒定。

室內(nèi)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)為:將膨潤(rùn)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(rùn)土),用1200轉(zhuǎn)/分的速度強(qiáng)烈攪拌15分鐘,不加

任何處理劑,測(cè)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(dòng)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(chǎng)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)為:若現(xiàn)場(chǎng)無(wú)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)備??蓪⑴驖?rùn)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(rùn)土即可作為配制鉆井液的原材料。

膨潤(rùn)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(rùn)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(diǎn),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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