Bentonit Bulamacının Yoğunluğu
1. Bulamacın Sınıflandırılması ve Performansı
1.1 Sınıflandırma
Bentonit kayası olarak da bilinen bentonit, yüksek oranda montmorillonit içeren ve genellikle az miktarda illit, kaolinit, zeolit, feldispat, kalsit vb. içeren bir kil kayasıdır. Bentonit üç türe ayrılır: sodyum bazlı bentonit (alkali toprak), kalsiyum bazlı bentonit (alkali toprak) ve doğal ağartma toprağı (asidik toprak). Bunlar arasında kalsiyum bazlı bentonit, kalsiyum-sodyum bazlı ve kalsiyum-magnezyum bazlı bentonitler olarak da sınıflandırılabilir.
1.2 Performans
1) Fiziksel Özellikler
Bentonit doğada beyaz ve açık sarı renktedir ancak açık gri, açık yeşil, pembe, kahverengi, kırmızı, siyah vb. renklerde de bulunabilir. Bentonitlerin fiziksel özelliklerine bağlı olarak sertlikleri değişiklik gösterir.
2) Kimyasal Bileşim
Bentonitin temel kimyasal bileşenleri silisyum dioksit (SiO2), alüminyum oksit (Al2O3) ve sudur (H2O). Demir oksit ve magnezyum oksit içeriği de bazen yüksektir ve kalsiyum, sodyum ve potasyum genellikle farklı oranlarda bentonitte bulunur. Bentonitteki Na2O ve CaO içeriği, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve hatta proses teknolojisi üzerinde fark yaratır.
3) Fiziksel ve Kimyasal Özellikler
Bentonit, optimum higroskopikliği, yani su emiliminden sonra genleşmesiyle öne çıkar. Su emilimiyle oluşan genleşme değeri 30 kata kadar çıkar. Suda dağılarak viskoz, tiksotropik ve kaygan bir kolloidal süspansiyon oluşturabilir. Su, bulamaç veya kum gibi ince taneciklerle karıştırıldığında yumuşak ve yapışkan hale gelir. Çeşitli gazları, sıvıları ve organik maddeleri emebilir ve maksimum adsorpsiyon kapasitesi ağırlığının 5 katına ulaşabilir. Yüzey aktif asit ağartma toprağı, renkli maddeleri adsorbe edebilir.
Bentonitin fiziksel ve kimyasal özellikleri, içerdiği montmorillonit türüne ve içeriğine bağlıdır. Genel olarak, sodyum bazlı bentonit, kalsiyum bazlı veya magnezyum bazlı bentonitten daha üstün fiziksel ve kimyasal özelliklere ve teknolojik performansa sahiptir.
2. Bentonit Bulamacının Sürekli Ölçümü
TheUzunlukölçerÇizgidebentoniteslurryyoğunlukmetreçevrimiçi birhamur yoğunluk ölçerEndüstriyel proseslerde sıklıkla kullanılır. Bulamaç yoğunluğu, bulamacın ağırlığının belirli bir hacimdeki suyun ağırlığına oranını ifade eder. Sahada ölçülen bulamaç yoğunluğunun büyüklüğü, bulamacın ve bulamaçtaki sondaj atıklarının toplam ağırlığına bağlıdır. Varsa, katkı maddelerinin ağırlığı da hesaba katılmalıdır.
3. Farklı Jeolojik Koşullarda Bulamacın Uygulanması
Zımpara, çakıl, çakıl katmanları ve kırık bölgelerde, parçacıklar arasında düşük bağ özellikleri elde etmek için delik açmak zordur. Sorunun anahtarı, parçacıklar arasındaki bağ kuvvetini artırmakta yatmaktadır ve bu tür katmanlarda koruyucu bir bariyer olarak bulamaç kullanılır.
3.1 Bulamaç Yoğunluğunun Delme Hızına Etkisi
Delme hızı, artan çamur yoğunluğuyla birlikte azalır. Delme hızı, özellikle çamur yoğunluğu 1,06-1,10 g/cm3'ten fazla olduğunda önemli ölçüde azalır.3Bulamacın viskozitesi ne kadar yüksek olursa delme hızı o kadar düşük olur.
3.2 Bulamaçtaki Kum İçeriğinin Delme Üzerindeki Etkisi
Bulamaçtaki kayaç kalıntılarının içeriği, sondaj sırasında riskler oluşturarak uygunsuz şekilde temizlenmiş deliklere ve sonrasında tıkanıklığa neden olur. Ayrıca, emme ve basınç dalgalanmalarına neden olarak sızıntıya veya kuyu çökmesine yol açabilir. Kum içeriği yüksek ve kuyudaki tortu kalındır. Bu durum, delik duvarının hidratasyon nedeniyle çökmesine neden olur ve bulamaç kabuğunun kolayca düşerek kuyuda kazalara yol açmasına neden olur. Aynı zamanda, yüksek tortu içeriği borularda, matkap uçlarında, su pompası silindir kovanlarında ve piston kollarında büyük aşınmaya neden olur ve kullanım ömürleri kısadır. Bu nedenle, oluşum basıncı dengesini sağlamak amacıyla bulamaç yoğunluğu ve kum içeriği mümkün olduğunca azaltılmalıdır.
3.3 Yumuşak Topraktaki Bulamaç Yoğunluğu
Yumuşak toprak katmanlarında, bulamaç yoğunluğu çok düşükse veya delme hızı çok yüksekse, delik çökmesine neden olur. Bulamaç yoğunluğunu genellikle 1,25 g/cm3'te tutmak daha iyidir.3bu toprak tabakasında.
4. Yaygın Bulamaç Formülleri
Mühendislikte birçok bulamaç türü vardır, ancak kimyasal bileşimlerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılabilirler. Oranlama yöntemi aşağıdaki gibidir:
4.1 Na-Cmc (Sodyum Karboksimetil Selüloz) Bulamacı
Bu bulamaç, viskoziteyi artıran en yaygın bulamaçtır ve Na-CMC, viskoziteyi daha da artırmada ve su kaybını azaltmada rol oynar. Formülü şöyledir: 150-200 g yüksek kaliteli bulamaç kili, 1000 ml su, 5-10 kg soda külü ve yaklaşık 6 kg Na-CMC. Bulamaç özellikleri şunlardır: yoğunluk 1,07-1,1 g/cm3, viskozite 25-35 sn, su kaybı 12 ml/30 dakikadan az, pH değeri yaklaşık 9,5.
4.2 Demir Krom Tuzu-Na-Cmc Bulamacı
Bu bulamaç güçlü bir viskozite artışı ve kararlılığa sahiptir ve demir-krom tuzu, flokülasyonu (seyreltmeyi) önlemede rol oynar. Formülü şöyledir: 200 g kil, 1000 ml su, %50 konsantrasyonda yaklaşık %20 saf alkali çözelti ilavesi, %20 konsantrasyonda %0,5 ferrokrom tuz çözeltisi ilavesi ve %0,1 Na-CMC. Bulamaç özellikleri şunlardır: yoğunluk 1,10 g/cm3, viskozite 25 saniye, su kaybı 12 ml/30 dakika, pH 9.
4.3 Lignin Sülfonat Bulamacı
Lignin sülfonat, sülfit hamuru atık sıvısından elde edilir ve genellikle bulamacın flokülasyon önleyici ve su kaybını viskozite artışına bağlı olarak çözmek için kömür alkali ajanı ile birlikte kullanılır. Formül, 1 m3 bulamaç için 100-200 kg kil, 30-40 kg sülfit hamuru atık sıvısı, 10-20 kg kömür alkali ajanı, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg köpük kesici ve 900-1000 L su içerir. Bulamacın özellikleri şunlardır: yoğunluk 1,06-1,20 g/cm3, huni viskozitesi 18-40 sn, su kaybı 5-10 ml/30 dk ve su kaybını daha da azaltmak için delme sırasında 0,1-0,3 kg Na-CMC eklenebilir.
4.4 Hümik Asit Bulamacı
Humik asit bulamacı, stabilizatör olarak kömür alkali ajanı veya sodyum humat kullanır. Na-CMC gibi diğer arıtma ajanlarıyla birlikte kullanılabilir. Humik asit bulamacı hazırlama formülü, 1 m3 bulamaca 150-200 kg kömür alkali ajanı (kuru ağırlık), 3-5 kg Na2CO3 ve 900-1000 L su eklemektir. Bulamaç özellikleri: yoğunluk 1,03-1,20 g/cm3, su kaybı 4-10 ml/30 dk, pH 9.
Gönderi zamanı: 12 Şubat 2025
