Dichtheid van bentonietslurry
1. Classificatie en prestaties van slib
1.1 Classificatie
Bentoniet, ook wel bentonietgesteente genoemd, is een kleigesteente met een hoog percentage montmorilloniet, dat vaak een kleine hoeveelheid illiet, kaoliniet, zeoliet, veldspaat, calciet, enz. bevat. Bentoniet kan worden onderverdeeld in drie typen: natriumbentoniet (alkalische grond), calciumbentoniet (alkalische grond) en natuurlijke bleekaarde (zure grond). Calciumbentoniet kan ook worden onderverdeeld in calcium-natriumbentoniet en calcium-magnesiumbentoniet.
1.2 Prestaties
1) Fysieke eigenschappen
Bentoniet is van nature wit en lichtgeel van kleur, maar het kan ook voorkomen in lichtgrijs, lichtgroen, roze, bruinrood, zwart, enz. De stijfheid van bentoniet varieert afhankelijk van de fysieke eigenschappen.
2) Chemische samenstelling
De belangrijkste chemische componenten van bentoniet zijn siliciumdioxide (SiO2), aluminiumoxide (Al2O3) en water (H2O). Het gehalte aan ijzeroxide en magnesiumoxide is soms ook hoog, en calcium, natrium en kalium zijn vaak in verschillende concentraties aanwezig in bentoniet. Het gehalte aan Na2O en CaO in bentoniet heeft invloed op de fysische en chemische eigenschappen en zelfs op de procestechnologie.
3) Fysische en chemische eigenschappen
Bentoniet blinkt uit door zijn optimale hygroscopische eigenschappen, namelijk de expansie na wateropname. De expansie bij wateropname bereikt een factor 30. Het kan in water worden gedispergeerd tot een viskeuze, thixotrope en smerende colloïdale suspensie. Het wordt kneedbaar en hechtend na vermenging met fijn materiaal zoals water, slurry of zand. Het kan diverse gassen, vloeistoffen en organische stoffen absorberen, en de maximale adsorptiecapaciteit kan oplopen tot 5 keer zijn eigen gewicht. De oppervlakteactieve zure bleekaarde kan gekleurde stoffen adsorberen.
De fysische en chemische eigenschappen van bentoniet hangen voornamelijk af van het type en de samenstelling van montmorilloniet. Over het algemeen heeft natriumbentoniet superieure fysische en chemische eigenschappen en technologische prestaties ten opzichte van calcium- of magnesiumbentoniet.
2. Continue meting van bentonietslurry
DeLengtemeterin lijnbentoniteslurrydiktemeteris een onlinepulpdichtheidsmeterWordt vaak gebruikt in industriële processen. De dichtheid van slib verwijst naar de verhouding tussen het gewicht van de slib en het gewicht van een bepaald volume water. De grootte van de slibdichtheid, gemeten op locatie, is afhankelijk van het totale gewicht van de slib en het boorgruis in de slib. Het gewicht van eventuele hulpstoffen moet ook worden meegerekend.
3. Toepassing van slib onder verschillende geologische omstandigheden
Het is moeilijk om een gat te boren in lagen zand, grind, kiezels en gebroken zones om de bindingseigenschappen tussen deeltjes te verbeteren. De sleutel tot het probleem ligt in het vergroten van de bindingskracht tussen deeltjes, en slurry dient als beschermende barrière in dergelijke lagen.
3.1 Effect van slibdichtheid op boorsnelheid
De boorsnelheid neemt af met toenemende slurrydichtheid. De boorsnelheid neemt aanzienlijk af, vooral wanneer de slurrydichtheid groter is dan 1,06-1,10 g/cm2.3Hoe hoger de viscositeit van de slurry, hoe lager de boorsnelheid.
3.2 Effect van zandgehalte in slib op boren
Het gehalte aan gesteentepuin in de slurry vormt een risico bij het boren, wat resulteert in gaten die niet goed gezuiverd zijn en daardoor vastlopen. Bovendien kan het zuiging en druk veroorzaken, wat kan leiden tot lekkage of instorting van de put. Het zandgehalte is hoog en het sediment in het gat is dik. Dit zorgt ervoor dat de gatwand instort door hydratatie, waardoor de slurryhuid gemakkelijk loslaat en ongelukken in het gat kan veroorzaken. Tegelijkertijd veroorzaakt het hoge sedimentgehalte grote slijtage aan leidingen, boorkoppen, cilinderbussen van waterpompen en zuigerstangen, en is hun levensduur kort. Om de juiste balans tussen formatiedruk te garanderen, moeten de dichtheid van de slurry en het zandgehalte daarom zoveel mogelijk worden verminderd.
3.3 Slibdichtheid in zachte grond
In zachte grondlagen kan een te lage slurrydichtheid of een te hoge boorsnelheid leiden tot instorting van het gat. Het is meestal beter om de slurrydichtheid op 1,25 g/cm2 te houden.3in deze grondlaag.
4. Veelvoorkomende slurryformules
Er zijn veel soorten slurry in de techniek, maar ze kunnen op basis van hun chemische samenstelling in de volgende typen worden ingedeeld. De doseringsmethode is als volgt:
4.1 Na-Cmc (natriumcarboxymethylcellulose) slurry
Deze slurry is de meest voorkomende viscositeitsverhogende slurry, en Na-CMC speelt een rol bij verdere viscositeitsverbetering en vermindering van waterverlies. De formule is: 150-200 g hoogwaardige slurryklei, 1000 ml water, 5-10 kg soda en ongeveer 6 kg Na-CMC. De eigenschappen van de slurry zijn: dichtheid 1,07-1,1 g/cm³, viscositeit 25-35 s, waterverlies minder dan 12 ml/30 min, pH-waarde ongeveer 9,5.
4.2 IJzerchroomzout-Na-Cmc-slurry
Deze slurry verbetert de viscositeit sterk en is stabiel, en ijzer-chroomzout speelt een rol bij het voorkomen van flocculatie (verdunning). De formule is: 200 g klei, 1000 ml water, ongeveer 20% toevoeging van een pure alkali-oplossing met een concentratie van 50%, 0,5% toevoeging van een ferrochroomzoutoplossing met een concentratie van 20% en 0,1% Na-CMC. De eigenschappen van de slurry zijn: dichtheid 1,10 g/cm³, viscositeit 25 seconden, waterverlies 12 ml/30 minuten, pH 9.
4.3 Ligninesulfonaatslurry
Ligninesulfonaat wordt gewonnen uit afvalvloeistof van sulfietpulp en wordt over het algemeen gebruikt in combinatie met een koolalkali-middel om de antivlokvorming en het waterverlies van slurry op te lossen op basis van viscositeitstoename. De formule is 100-200 kg klei, 30-40 kg afvalvloeistof van sulfietpulp, 10-20 kg koolalkali-middel, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg antischuimmiddel en 900-1000 l water per m³ slurry. De eigenschappen van de slurry zijn: dichtheid 1,06-1,20 g/cm³, trechterviscositeit 18-40 s, waterverlies 5-10 ml/30 min, en 0,1-0,3 kg Na-CMC kan tijdens het boren worden toegevoegd om het waterverlies verder te verminderen.
4.4 Humuszuurslurry
Humuszuurslurry gebruikt koolalkali of natriumhumaat als stabilisator. Het kan worden gebruikt in combinatie met andere behandelingsmiddelen, zoals Na-CMC. De formule voor het bereiden van humuszuurslurry is: voeg 150-200 kg koolalkali (drooggewicht), 3-5 kg Na₂CO₂ en 900-1000 l water toe aan 1 m³ slurry. Eigenschappen van de slurry: dichtheid 1,03-1,20 g/cm³, waterverlies 4-10 ml/30 min, pH 9.
Plaatsingstijd: 12-02-2025
