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膨润土泥浆加烧碱或纯碱起什么作用

发布时间:2022-07-23人气:2

很多第一次做钻井泥浆的朋友只知道膨润土这种造浆材料,并不了解为膨润土泥浆中何要加烧碱或纯碱,下面小编就以专业角度为大家做出详细解答!

我们先来了解一下这些泥浆材料的基本作用

纯碱

(1)纯碱

纯碱,别名:碳酸钠,苏打或碱灰,它在类别中属于盐。纯碱是一种无机化合物,它在玻璃、陶瓷釉、泥浆助剂、洗涤剂、酸类产品以及食品领域的工业中都有应用,所以说纯碱是一种非常重要的无机化工原料,

烧碱

(2)烧碱

烧碱,别名:火碱、片碱、苛性钠、氢氧化钠,它和纯碱一样同样也是一种无机化合物。烧碱最大的特点是,危险性强,它具有强烈的腐蚀性和强碱性,因此我们在使用它之前必定做好防护工作,防止接触到皮肤和眼睛。火碱广泛用于酸中和、稳定剂、皂化剂、显色剂、洗涤剂、去皮剂、沉淀剂、配合掩蔽剂等多个领域。


钻井泥浆膨润土

(3)膨润土

膨润土是制备钻井、勘探、非开挖、顶管等各类工程泥浆的主要材料。膨润土与水结合后,可快速吸水并且膨胀,待完全溶解后可形成一种悬浮性很强的凝胶溶液,能够粘附在井壁的周围起到加固井壁,这样也就起到了防止塌孔的作用。在钻井作业中人们将这项施工任务称之为造浆。膨润土是钻井行业的“血液”,膨润土的品质可以直接影响钻井工程的质量,它非常重要,因此我们在选择购买之前一定要做好各项指标的检测。

膨润土加火碱(纯碱)的作用

膨润土在配置泥浆时,加纯碱和烧碱,这两者的作用其实都是一样的。膨润土加碱(可以烧碱也可以是纯碱)的作用都是为了增加膨润土的碱性系数,碱性系数越高,膨润土的造浆性能就越强。比如碱量越高则泥浆中的PH值偏碱性的数值就越大,意味着膨润土造浆率也就越大。目前膨润土配置钻井泥浆时,PH值建议控制在9~11左右为宜。

膨润土添加烧碱或纯碱的注意事项

膨润土造浆现场

一、膨润土是不是加碱越多越好

膨润土制备钻井泥浆加碱对于造浆效果肯定是好的,但是有的朋友会问是不是膨润土加碱越多越好,这肯定是不对的。如果泥浆中加入了过量的碱,则容易导致膨润土分子发生聚集,受到破坏,所以可直接影响泥浆的质量。我们膨润土厂家的建议是如果膨润土中添加纯碱建议比例应控制在膨润土量的5%,超过则没必要。如果是烧碱可以控制在每吨膨润土添加40kg的烧碱造浆效果最好。另外当进行油、其开采或在钻水泥塞或钻井泥浆受到钙侵时,加入适量纯碱使Ca2+沉淀成CaCO3,从而也可使钻井泥浆性能变好。

二、什么情况下膨润土必须加碱?

①在一般地层情况下钠基膨润土可以满足造浆护壁效果,无需添加火碱

例如:在普通松散的土质层和半沙半土层进行地质勘探时,无需添加纯碱或烧碱,您可以直接选用常规的钠基膨润土进行造浆就可以满足钻孔造浆护壁的要求。当泥浆中的水过多,导致泥浆含量过低时,这时候我们可以及时地向膨润土泥浆中掺入适量的烧碱或纯碱,以增加膨润土的出浆率,及时地调整钻井液的比重。

②在砂石较多和回填土质层、岩石层造浆时,有必要加烧碱或纯碱

当在一些纯砂层、岩石层钻井时,常规的钠基膨润土无法满足造浆需求和润滑作用,必须要向泥浆中添加适量的烧碱或纯碱,快速增强膨润土的出浆率,以满足达到泥浆护壁和润滑钻具、减少钻进压力的作用效果。

膨润土配置打桩护壁泥浆现场

三、膨润土泥浆中加火碱的主要作用

(1)增加钠含量,膨润土添加纯碱和火碱为了增加钠的含量,当钠含量较高时,造浆能力也会加强。

(2)修改PH值,膨润土加碱(火碱或纯碱)可以修改泥浆中的PH值,当数值越高时,膨润土泥浆的吸水性、出浆率、悬浮性、膨胀性、润滑性、触变性等各项指标都会增强

(3)增加分散性,碱这种化学物质易溶于水中,它会完全解离成钠离子与氢氧根离子,有效加强膨润土的涣散造浆效果。

(4)快速溶解化学物质,碱可以加速泥浆里面的各类有机处理剂的溶解效果。添加量通常为膨润土泥浆的0.1%~0.5%左右。

四、火碱在膨润土泥浆中的使用方法和添加量

火碱的添加量应该按照:水的0.2%来进行添加。简要地说,每1立方水一般加膨润土50-75公斤,添加烧碱2-3公斤。即每1吨膨润土需添加40公斤的火碱。如果是海水造浆,则在应在膨润土泥浆中加火碱的同时,还应添加部分抗盐剂等化学物质,以达到改善膨润土的海水制浆能力。

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