Dichte der Bentonit-Aufschlämmung
1. Klassifizierung und Leistung von Gülle
1.1 Klassifizierung
Bentonit, auch Bentonitgestein genannt, ist ein Tongestein mit einem hohen Anteil an Montmorillonit, das oft geringe Mengen an Illit, Kaolinit, Zeolith, Feldspat, Kalzit usw. enthält. Bentonit kann in drei Typen eingeteilt werden: Natrium-Bentonit (alkalischer Boden), Calcium-Bentonit (alkalischer Boden) und natürliche Bleicherde (saurer Boden). Calcium-Bentonit kann auch in Calcium-Natrium- und Calcium-Magnesium-Bentonit unterteilt werden.
1.2 Leistung
1) Physikalische Eigenschaften
Bentonit ist in der Natur weiß und hellgelb, kommt aber auch in Hellgrau, Hellgrün, Rosa, Braun, Rot, Schwarz usw. vor. Die Steifigkeit von Bentonit variiert aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften.
2) Chemische Zusammensetzung
Die wichtigsten chemischen Bestandteile von Bentonit sind Siliziumdioxid (SiO2), Aluminiumoxid (Al2O3) und Wasser (H2O). Auch der Gehalt an Eisenoxid und Magnesiumoxid ist teilweise hoch, und Calcium, Natrium und Kalium sind häufig in unterschiedlichen Konzentrationen in Bentonit enthalten. Der Gehalt an Na2O und CaO beeinflusst die physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie die Prozesstechnologie.
3) Physikalische und chemische Eigenschaften
Bentonit zeichnet sich durch optimale Hygroskopizität aus, d. h. durch Ausdehnung nach Wasseraufnahme. Die Ausdehnungszahl bei Wasseraufnahme beträgt bis zu 30-mal. Es lässt sich in Wasser dispergieren und bildet eine viskose, thixotrope und schmierende kolloidale Suspension. Nach dem Mischen mit feinen Rückständen wie Wasser, Schlamm oder Sand wird es formbar und haftend. Es kann verschiedene Gase, Flüssigkeiten und organische Substanzen absorbieren, wobei die maximale Adsorptionskapazität das Fünffache seines Gewichts erreichen kann. Die oberflächenaktive Säurebleicherde kann farbige Substanzen adsorbieren.
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Bentonit hängen hauptsächlich von der Art und dem Gehalt des enthaltenen Montmorillonits ab. Im Allgemeinen weist Bentonit auf Natriumbasis bessere physikalische und chemische Eigenschaften und eine bessere technologische Leistung auf als Bentonit auf Calcium- oder Magnesiumbasis.
2. Kontinuierliche Messung von Bentonitslurry
DerLängenmeterim EinklangbentoniteslurryDichteMeterist ein OnlineZellstoffdichtemessgerätWird häufig in industriellen Prozessen verwendet. Die Dichte von Schlamm bezieht sich auf das Verhältnis des Schlammgewichts zum Gewicht eines bestimmten Wasservolumens. Die vor Ort gemessene Schlammdichte hängt vom Gesamtgewicht des Schlamms und der darin enthaltenen Bohrspäne ab. Das Gewicht von Zusatzstoffen sollte ebenfalls berücksichtigt werden, falls vorhanden.
3. Anwendung von Schlamm unter verschiedenen geologischen Bedingungen
Es ist schwierig, Löcher in Sand-, Kies- und Kieselschichten sowie in Bruchzonen zu bohren, um die Bindungseigenschaften zwischen den Partikeln zu verbessern. Der Schlüssel zum Problem liegt in der Erhöhung der Bindungskraft zwischen den Partikeln. In solchen Schichten dient Schlamm als Schutzbarriere.
3.1 Einfluss der Schlammdichte auf die Bohrgeschwindigkeit
Die Bohrgeschwindigkeit nimmt mit zunehmender Schlammdichte ab. Die Bohrgeschwindigkeit nimmt insbesondere dann deutlich ab, wenn die Schlammdichte größer als 1,06-1,10 g/cm ist.3Je höher die Viskosität der Aufschlämmung ist, desto geringer ist die Bohrgeschwindigkeit.
3.2 Einfluss des Sandgehalts im Schlamm auf das Bohren
Der Gehalt an Gesteinsschutt im Bohrschlamm birgt Risiken beim Bohren und kann zu unzureichender Bohrlochreinigung und anschließendem Festsetzen führen. Darüber hinaus kann er Sog und Druck erzeugen, was zu Leckagen oder zum Einsturz des Bohrlochs führen kann. Der hohe Sandgehalt und die dichte Sedimentschicht im Bohrloch führen zum Einsturz der Bohrlochwand durch Hydratisierung, wodurch sich die Schlammhaut leicht ablöst und Unfälle im Bohrloch verursacht. Gleichzeitig führt der hohe Sedimentgehalt zu starkem Verschleiß von Rohren, Bohrkronen, Zylinderlaufbuchsen von Wasserpumpen und Kolbenstangen, was deren Lebensdauer verkürzt. Um den Druckausgleich im Bohrloch zu gewährleisten, sollten daher Schlammdichte und Sandgehalt so weit wie möglich reduziert werden.
3.3 Schlammdichte in weichem Boden
In weichen Bodenschichten führt eine zu geringe Schlammdichte oder eine zu hohe Bohrgeschwindigkeit zum Einsturz des Lochs. Normalerweise ist es besser, die Schlammdichte bei 1,25 g/cm zu halten.3in dieser Bodenschicht.
4. Gängige Schlammformeln
In der Technik gibt es viele Arten von Schlämmen, die jedoch je nach chemischer Zusammensetzung in die folgenden Typen eingeteilt werden können. Die Dosierungsmethode ist wie folgt:
4.1 Na-Cmc (Natriumcarboxymethylcellulose)-Aufschlämmung
Dieser Schlamm ist der am häufigsten verwendete viskositätserhöhende Schlamm, und Na-CMC trägt zur weiteren Viskositätserhöhung und Wasserverlustreduzierung bei. Die Formel lautet: 150–200 g hochwertiger Schlammton, 1000 ml Wasser, 5–10 kg Soda und etwa 6 kg Na-CMC. Die Schlammeigenschaften sind: Dichte 1,07–1,1 g/cm3, Viskosität 25–35 s, Wasserverlust weniger als 12 ml/30 min, pH-Wert etwa 9,5.
4.2 Eisen-Chrom-Salz-Na-Cmc-Aufschlämmung
Dieser Schlamm weist eine starke Viskositätserhöhung und Stabilität auf, und Eisenchromsalz trägt zur Verhinderung der Flockung (Verdünnung) bei. Die Formel lautet: 200 g Ton, 1000 ml Wasser, etwa 20 % Zugabe einer reinen Alkalilösung mit 50 %iger Konzentration, 0,5 % Zugabe einer Ferrochromsalzlösung mit 20 %iger Konzentration und 0,1 % Na-CMC. Die Schlammeigenschaften sind: Dichte 1,10 g/cm³, Viskosität 25 s, Wasserverlust 12 ml/30 min, pH 9.
4.3 Ligninsulfonat-Slurry
Ligninsulfonat wird aus Sulfitzellstoffabfällen gewonnen und üblicherweise in Kombination mit Kohlealkali verwendet, um die durch Viskositätsanstieg verursachten Probleme der Flockung und des Wasserverlusts von Schlamm zu lösen. Die Formel lautet: 100–200 kg Ton, 30–40 kg Sulfitzellstoffabfälle, 10–20 kg Kohlealkali, 5–10 kg NaOH, 5–10 kg Entschäumer und 900–1000 l Wasser für 1 m³ Schlamm. Die Schlammeigenschaften sind: Dichte 1,06–1,20 g/cm³, Trichterviskosität 18–40 s, Wasserverlust 5–10 ml/30 min. Während des Bohrens können 0,1–0,3 kg Na-CMC hinzugefügt werden, um den Wasserverlust weiter zu reduzieren.
4.4 Huminsäureaufschlämmung
Huminsäureschlamm verwendet Kohlealkali oder Natriumhumat als Stabilisator. Er kann in Kombination mit anderen Behandlungsmitteln wie Na-CMC verwendet werden. Die Formel zur Herstellung von Huminsäureschlamm besteht darin, 1 m3 Schlamm mit 150–200 kg Kohlealkali (Trockengewicht), 3–5 kg Na2CO3 und 900–1000 l Wasser zu 1 m3 Schlamm zu versetzen. Schlammeigenschaften: Dichte 1,03–1,20 g/cm3, Wasserverlust 4–10 ml/30 min, pH 9.
Veröffentlichungszeit: 12. Februar 2025
