Þéttleiki bentónítsleðju
1. Flokkun og afköst slurry
1.1 Flokkun
Bentónít, einnig þekkt sem bentónítberg, er leirberg með hátt hlutfall af montmorilloníti, sem inniheldur oft lítið magn af illíti, kaólíníti, zeólíti, feldspat, kalsíti o.s.frv. Bentóníti má flokka í þrjár gerðir: natríumbentónít (basískur jarðvegur), kalsíumbentónít (basískur jarðvegur) og náttúrulega bleikjarðveg (súr jarðvegur). Meðal þeirra má einnig flokka kalsíumbentónít í kalsíum-natríum- og kalsíum-magnesíumbentónít.
1.2 Afköst
1) Eðlisfræðilegir eiginleikar
Bentónít er hvítt og ljósgult í náttúrulegu formi en það birtist einnig í ljósgráu, ljósgrænu bleiku, brúnu rauðu, svörtu o.s.frv. Stífleiki bentóníts er mismunandi eftir eðliseiginleikum þess.
2) Efnasamsetning
Helstu efnafræðilegu efnisþættir bentóníts eru kísildíoxíð (SiO2), áloxíð (Al2O3) og vatn (H2O). Innihald járnoxíðs og magnesíumoxíðs er einnig stundum hátt, og kalsíum, natríum og kalíum eru oft til staðar í bentóníti í mismunandi magni. Innihald Na2O og CaO í bentóníti hefur áhrif á eðlis- og efnafræðilega eiginleika og jafnvel vinnslutækni.
3) Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar
Bentónít einkennist af bestu rakadrægni sinni, þ.e. þenslu eftir vatnsupptöku. Þenslutalan sem fylgir vatnsupptöku nær allt að 30-faldri. Það er hægt að leysa það upp í vatni til að mynda seigfljótandi, þixótrópíska og smurandi kolloidal sviflausn. Það verður sveigjanlegt og klístrað eftir að það er blandað við fínt efni eins og vatn, leðju eða sand. Það getur tekið í sig ýmsar lofttegundir, vökva og lífræn efni og hámarks aðsogsgeta þess getur náð 5-faldri þyngd þess. Yfirborðsvirk sýrubleikiefni geta aðsogað lituð efni.
Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar bentóníts eru aðallega háðir gerð og innihaldi montmorilloníts. Almennt séð hefur natríumbundið bentónít betri eðlis- og efnafræðilega eiginleika og tæknilega afköst en kalsíum- eða magnesíumbundið bentónít.
2. Stöðug mæling á bentónítsleðju
HinnLonnmælirinnlínubentóníteslurryþéttleikimælirer á netinumælir fyrir kvoðuþéttleikaoft notað í iðnaðarferlum. Þéttleiki leðju vísar til hlutfallsins milli þyngdar leðjunnar og þyngdar tiltekins vatnsrúmmáls. Stærð þéttleika leðjunnar sem mæld er á staðnum fer eftir heildarþyngd leðjunnar og borsafs í leðjunni. Þyngd íblöndunarefna ætti einnig að vera meðtalin ef einhver eru.
3. Notkun áburðar við mismunandi jarðfræðilegar aðstæður
Það er erfitt að bora gat í lögum af slípiefni, möl, smásteinum og sprungnum svæðum til að ná fram minni límingu milli agna. Lykillinn að vandamálinu liggur í því að auka límingukraftinn milli agna og notar slurry sem verndarhindrun í slíkum lögum.
3.1 Áhrif þéttleika slurry á borhraða
Borhraðinn minnkar með aukinni þéttleika leðjunnar. Borhraðinn minnkar verulega, sérstaklega þegar þéttleiki leðjunnar er meiri en 1,06-1,10 g/cm3Því hærri sem seigja leðjunnar er, því lægri er borhraðinn.
3.2 Áhrif sandinnihalds í slurry á borun
Innihald grjótleifa í leðjunni skapar áhættu við borun, sem leiðir til ófullnægjandi hreinsaðra hola og síðari fastra hola. Að auki getur það valdið sogi og þrýstingsörvun, sem leiðir til leka eða hruns brunns. Sandinnihaldið er hátt og botnfallið í holunni er þykkt. Þetta veldur því að holuveggurinn hrynur vegna raka og það er auðvelt að láta leðjuhúðina detta af og valda slysum í holunni. Á sama tíma veldur hátt botnfall miklu sliti á pípum, borbitum, strokkahylkjum vatnsdælunnar og stimpilstöngum og endingartími þeirra er stuttur. Þess vegna, með það að markmiði að tryggja jafnvægi á myndunarþrýstingi, ætti að minnka leðjuþéttleika og sandinnihald eins mikið og mögulegt er, með það að markmiði að tryggja jafnvægi á myndunarþrýstingi.
3.3 Þéttleiki áburðar í mjúkum jarðvegi
Í mjúkum jarðlögum, ef þéttleiki leðjunnar er of lágur eða borhraðinn er of mikill, mun það leiða til þess að holan hrynji. Það er venjulega betra að halda þéttleika leðjunnar við 1,25 g/cm3í þessu jarðlagi.
4. Algengar uppskriftir að slurry
Það eru margar gerðir af slurry í verkfræði, en þær má flokka í eftirfarandi gerðir eftir efnasamsetningu þeirra. Hlutfallsaðferðin er sem hér segir:
4.1 Na-Cmc (natríumkarboxýmetýlsellulósi) slurry
Þessi leðja er algengasta seigjuaukandi leðjan og Na-CMC gegnir hlutverki í frekari seigjuaukningu og minnkun vatnsmissis. Formúlan er: 150-200 g af hágæða leirleir, 1000 ml af vatni, 5-10 kg af sódaösku og um 6 kg af Na-CMC. Eiginleikar leðjunnar eru: eðlisþyngd 1,07-1,1 g/cm3, seigja 25-35s, vatnsmissir minni en 12 ml/30 mín, pH gildi um 9,5.
4.2 Járn-króm salt-Na-Cmc slurry
Þessi leðja hefur sterka seigjuaukningu og stöðugleika, og járn-króm salt gegnir hlutverki í að koma í veg fyrir flokkun (þynningu). Formúlan er: 200 g af leir, 1000 ml af vatni, um 20% viðbót af hreinni basískri lausn við 50% styrk, 0,5% viðbót af járnkróm saltlausn við 20% styrk og 0,1% Na-CMC. Eiginleikar leðjunnar eru: eðlisþyngd 1,10 g/cm3, seigja 25s, vatnstap 12 ml/30 mín, pH 9.
4.3 Lignínsúlfónat slurry
Lignínsúlfónat er unnið úr súlfítkvoðuúrgangi og er almennt notað í samsetningu við kolalkalíefni til að leysa vandamálið með flokkun og vatnslosun í leðjunni út frá aukinni seigju. Formúlan er 100-200 kg af leir, 30-40 kg af súlfítkvoðuúrgangi, 10-20 kg af kolalkalíefni, 5-10 kg af NaOH, 5-10 kg af froðueyði og 900-1000 l af vatni fyrir 1 m3 af leðju. Eiginleikar leðjunnar eru: eðlisþyngd 1,06-1,20 g/cm3, trektarseigja 18-40s, vatnslosun 5-10 ml/30 mín. og hægt er að bæta við 0,1-0,3 kg af Na-CMC við borun til að draga enn frekar úr vatnslosun.
4.4 Húmínsýruslammi
Húmínsýrublanda notar kolalkalíefni eða natríumhúmat sem stöðugleikaefni. Hana má nota ásamt öðrum meðhöndlunarefnum eins og Na-CMC. Formúlan til að búa til húmínsýrublandu er að bæta 150-200 kg af kolalkalíefni (þurrvigt), 3-5 kg af Na2CO3 og 900-1000 l af vatni við 1 m3 af blandunni. Eiginleikar blandunnar: eðlisþyngd 1,03-1,20 g/cm3, vatnstap 4-10 ml/30 mín, pH 9.
Birtingartími: 12. febrúar 2025
