Бентонит суспензиясының тығыздығы
1. Шламның жіктелуі және өнімділігі
1.1 Жіктеу
Бентонит, сондай-ақ бентонит жынысы деп те аталады, құрамында монтмориллониттің жоғары пайызы бар сазды жыныс, оның құрамында көбінесе аз мөлшерде иллит, каолинит, цеолит, дала шпаты, кальцит және т.б. болады. Бентонитті үш түрге бөлуге болады: натрий негізіндегі бентонит (сілтілік топырақ), кальций негізіндегі бентонит (сілтілік топырақ) және табиғи ағартқыш топырақ (қышқылды топырақ). Олардың ішінде кальций негізіндегі бентонитті кальций-натрий негізіндегі және кальций-магний негізіндегі бентониттерге де бөлуге болады.
1.2 Өнімділік
1) Физикалық қасиеттер
Бентонит табиғи түрде ақ және ашық сары түсте болады, сонымен қатар ашық сұр, ашық жасыл қызғылт, қоңыр қызыл, қара және т.б. түстерде де кездеседі. Бентонит физикалық қасиеттеріне байланысты қаттылығы әртүрлі.
2) Химиялық құрамы
Бентониттің негізгі химиялық компоненттері - кремний диоксиді (SiO2), алюминий оксиді (Al2O3) және су (H2O). Темір оксиді мен магний оксидінің мөлшері кейде жоғары болады, ал кальций, натрий, калий бентонитте әртүрлі құрамда болады. Бентониттегі Na2O және CaO мөлшері физикалық және химиялық қасиеттерге, тіпті технологиялық процеске де әсер етеді.
3) Физикалық және химиялық қасиеттер
Бентонит өзінің оңтайлы гигроскопиялықтығымен, атап айтқанда, су сіңіргеннен кейінгі кеңеюімен ерекшеленеді. Су сіңірумен байланысты кеңею саны 30 есеге дейін жетеді. Ол суда ерітіліп, тұтқыр, тиксотропты және майлаушы коллоидты суспензия түзілуі мүмкін. Су, шлам немесе құм сияқты ұсақ қоқыстармен араласқаннан кейін ол икемді және жабысқақ болады. Ол әртүрлі газдарды, сұйықтықтарды және органикалық заттарды сіңіре алады, ал максималды адсорбция сыйымдылығы оның салмағынан 5 есеге жетуі мүмкін. Беттік белсенді қышқылды ағартатын топырақ түрлі-түсті заттарды адсорбциялай алады.
Бентониттің физикалық және химиялық қасиеттері негізінен оның құрамындағы монтмориллониттің түрі мен құрамына байланысты. Жалпы, натрий негізіндегі бентонит кальций немесе магний негізіндегі бентонитке қарағанда жоғары физикалық және химиялық қасиеттерге және технологиялық көрсеткіштерге ие.
2. Бентонит суспензиясын үздіксіз өлшеу
TheЛоннметркезектеbentониteslуррyтығыздықметронлайн болып табыладыцеллюлоза тығыздығын өлшейтін құралөнеркәсіптік процестерде жиі қолданылады. Қоспаның тығыздығы суспензия салмағының белгілі бір су көлемінің салмағына қатынасын білдіреді. Орында өлшенген суспензия тығыздығының мөлшері суспензия мен суспензиядағы бұрғылау шламының жалпы салмағына байланысты. Қоспалардың салмағы, егер бар болса, қосылуы керек.
3. Әртүрлі геологиялық жағдайларда шламды қолдану
Бөлшектер арасындағы байланыс қасиеттерінің төмендеуі үшін тегістеуіште, қиыршық таста, малтатас қабаттарында және сынған аймақтарда тесік бұрғылау қиын. Мәселенің кілті бөлшектер арасындағы байланыс күшін арттыруда жатыр және мұндай қабаттарда қорғаныс тосқауылы ретінде шламды пайдаланады.
3.1 Бұрғылау жылдамдығына суспензия тығыздығының әсері
Бұрғылау жылдамдығы суспензия тығыздығының артуымен төмендейді. Бұрғылау жылдамдығы айтарлықтай төмендейді, әсіресе суспензия тығыздығы 1,06-1,10 г/см3-ден жоғары болғанда.3Қоспаның тұтқырлығы неғұрлым жоғары болса, бұрғылау жылдамдығы соғұрлым төмен болады.
3.2 Бұрғылауға шламдағы құм мөлшерінің әсері
Шламдағы тау жыныстарының қалдықтарының мөлшері бұрғылау кезінде қауіп төндіреді, бұл дұрыс тазартылмаған тесіктерге және кейіннен тұрып қалуға әкеледі. Сонымен қатар, бұл сору мен қысымның қозуына әкелуі мүмкін, бұл ағып кетуге немесе ұңғыманың құлауына әкеледі. Құмның мөлшері жоғары және ұңғымада шөгінді қалың. Бұл ылғалдану салдарынан ұңғыма қабырғасының құлауына әкеледі және шлам қабығының түсіп, ұңғымада апаттарға әкелуі оңай. Сонымен қатар, шөгіндінің көп мөлшері құбырлардың, бұрғы ұштарының, су сорғысының цилиндр жеңдерінің және поршень шыбықтарының тозуына әкеледі және олардың қызмет ету мерзімі қысқа. Сондықтан, қабат қысымының тепе-теңдігін қамтамасыз ету шарты бойынша шлам тығыздығы мен құм мөлшерін мүмкіндігінше азайту керек.
3.3 Жұмсақ топырақтағы суспензия тығыздығы
Жұмсақ топырақ қабаттарында, егер суспензия тығыздығы тым төмен болса немесе бұрғылау жылдамдығы тым жоғары болса, бұл ұңғымалардың құлауына әкеледі. Әдетте суспензия тығыздығын 1,25 г/см2 деңгейінде ұстаған дұрыс.3осы топырақ қабатында.
4. Жалпы суспензия формулалары
Машина жасауда суспензияның көптеген түрлері бар, бірақ оларды химиялық құрамына қарай келесі түрлерге жіктеуге болады. Пропорциялау әдісі келесідей:
4.1 Na-Cmc (натрий карбоксиметилцеллюлозасы) суспензиясы
Бұл суспензия ең көп таралған тұтқырлықты арттыратын суспензия болып табылады, ал Na-CMC тұтқырлықты одан әрі арттыруда және су шығынын азайтуда маңызды рөл атқарады. Формуласы: 150-200 г жоғары сапалы суспензия саз балшығы, 1000 мл су, 5-10 кг сода күлі және шамамен 6 кг Na-CMC. Суспензияның қасиеттері: тығыздығы 1,07-1,1 г/см3, тұтқырлығы 25-35 с, су шығыны 12 мл/30 мин-нан аз, рН мәні шамамен 9,5.
4.2 Темір хром тұзы-Na-Cmc суспензиясы
Бұл суспензияның тұтқырлығы мен тұрақтылығы күшті, ал темір-хром тұзы флокуляцияның (сұйылтудың) алдын алуда маңызды рөл атқарады. Формуласы: 200 г саз, 1000 мл су, 50% концентрациядағы шамамен 20% таза сілті ерітіндісін қосу, 20% концентрациядағы 0,5% феррохром тұзы ерітіндісін қосу және 0,1% Na-CMC. Суспензияның қасиеттері: тығыздығы 1,10 г/см3, тұтқырлығы 25с, су шығыны 12 мл/30 мин, рН 9.
4.3 Лигнин сульфонат суспензиясы
Лигнин сульфонаты сульфит целлюлоза қалдықтарының сұйықтығынан алынады және әдетте тұтқырлықтың артуына байланысты суспензияның флокуляцияға қарсы және су жоғалтуын шешу үшін көмір сілті агентімен бірге қолданылады. Формула 1 м3 суспензия үшін 100-200 кг саз, 30-40 кг сульфит целлюлоза қалдықтарының сұйықтығы, 10-20 кг көмір сілті агенті, 5-10 кг NaOH, 5-10 кг көбіксіздендірілген және 900-1000 л судан тұрады. Суспензияның қасиеттері: тығыздығы 1,06-1,20 г/см3, воронка тұтқырлығы 18-40с, су жоғалтуы 5-10 мл/30 мин және су жоғалтуын одан әрі азайту үшін бұрғылау кезінде 0,1-0,3 кг Na-CMC қосуға болады.
4.4 Гумин қышқылы суспензиясы
Гумин қышқылы суспензиясы тұрақтандырғыш ретінде көмір сілті агентін немесе натрий гуматын пайдаланады. Оны Na-CMC сияқты басқа өңдеу агенттерімен бірге қолдануға болады. Гумин қышқылы суспензиясын дайындау формуласы 1 м3 суспензияға 150-200 кг көмір сілті агентін (құрғақ салмақ), 3-5 кг Na2CO3 және 900-1000 л су қосу болып табылады. суспензияның қасиеттері: тығыздығы 1,03-1,20 г/см3, су шығыны 4-10 мл/30 мин, рН 9.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 12 ақпан
