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油田钻井/工程膨润土

发布日期:2016-10-24 18:53:11      发布部门:上海万照精细化工有限公司

膨润土简介

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子,如Cu、Mg、Na、K等,且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定,易被其它阳离子交换,故具有较好的离子交换性。国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用,有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。

膨润土也叫斑脱岩,皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久,原来只是做为一种洗涤剂(四川仁寿地区数百年前就有露天矿,当地人称膨润土为土粉),正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中,呈黄绿色的粘土,加水后能膨胀成糊状,后来人们就把凡是有这种性质的粘土,统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石,含量在85-90%,膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等,可以成致密块状,也可为松散的土状,用手指搓磨时有滑感,小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍,在水中呈悬浮状,水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分及内部结构有关。

万照钠基膨润土的应用

1、建筑工程施工。

2、石油钻井中:

  1. (1)堵漏:黄土层漏失、基岩裂隙漏失都需要用来配堵漏泥浆。

  2. (2)护壁:在井壁上形成泥饼,减少钻井液内的水分向井壁渗透,起到保护井壁稳定的作用。

  3. (3)携砂:配制一定数量的高比重大粘度膨润土泥浆定期打入井内,将井内掉块、岩屑顺利携带出井外,保持井内干净。

  4. (4)配治塌泥浆:井壁长时间浸泡发生坍塌,常规泥浆仍不能维护井壁时,就要加入膨润土以提高比重、切力、粘度达到稳定井壁之目的。

  5. (5)配加重泥浆:遇到涌水或者高压油气层时,都需要在泥浆中加膨润土来平衡地层压力。

  6. (6)配完井液和封闭浆:为顺利测井,完钻时需要配完井液,在易塌井段需要配封闭浆,这这些都需要膨润土。

万照钠基膨润土的特点

1、吸水倍数较高,一般吸水量为自身体积的8-15倍,膨胀体积为30倍左右。

2、阳离子交换量高,胶质价高。

3、在水中分散性能好,并且悬浮性、触变性、热稳定性、粘结性、可塑性较好。

4、吸水强度、干压强度、热湿拉强度较高。

5、具有优良的造浆率。

简单测试

1、造浆率:1吨膨润土配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。如造浆率15m³/t,就是再100g水中加入6.67g膨润土搅拌30分钟倒入试管(100毫升)中,24小时胶体率在95%以上。

2、漏斗粘度:用马氏漏斗测其粘度,国标钠基膨润土一般不低于28秒,API级钠基膨润土一般不低于45秒。

3、失水量:用ANS气压失水仪测失水量。一般不大于18ml/30min。

4、含砂量:将100g膨润土加到1000g水中搅拌30分钟,再加入1000g水搅拌30分钟静止30分钟。将沉淀物上面的泥浆全部倒掉,然后用水再洗两次,把最后的砂子烘干,称其重量,即膨润土含砂量,含砂量小于5%为合格品。

 

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