Kepadatan Bubur Bentonit
1. Klasifikasi dan Kinerja Bubur
1.1 Klasifikasi
Bentonit, yang juga dikenal sebagai batuan bentonit, adalah batuan lempung yang mengandung persentase montmorillonit yang tinggi, yang sering kali mengandung sedikit illite, kaolinite, zeolite, feldspar, kalsit, dll. Bentonit dapat dikategorikan menjadi tiga jenis: bentonit berbasis natrium (tanah alkali), bentonit berbasis kalsium (tanah alkali) dan tanah pemutih alami (tanah asam). Di antara ketiganya, bentonit berbasis kalsium dapat dikategorikan menjadi bentonit berbasis kalsium-natrium dan kalsium-magnesium.
1.2 Kinerja
1) Sifat Fisik
Bentonit berwarna putih dan kuning muda di alam, sementara ia juga muncul dalam warna abu-abu muda, hijau muda merah muda, merah kecokelatan, hitam, dan lain sebagainya. Kekakuan bentonit bervariasi karena sifat fisiknya.
2) Komposisi Kimia
Komponen kimia utama bentonit adalah silikon dioksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3) dan air (H2O). Kandungan oksida besi dan magnesium oksida juga terkadang tinggi, dan kalsium, natrium, kalium sering hadir dalam bentonit dalam kandungan yang berbeda. Kandungan Na2O dan CaO dalam bentonit membuat perbedaan pada sifat fisik dan kimia, dan bahkan teknologi proses.
3) Sifat Fisik & Kimia
Bentonit menonjol karena higroskopisitasnya yang optimal, yaitu ekspansi setelah penyerapan air. Angka ekspansi yang melibatkan penyerapan air mencapai 30 kali lipat. Bentonit dapat didispersikan dalam air untuk membentuk suspensi koloid yang kental, tiksotropik, dan melumasi. Bentonit menjadi lunak dan lengket setelah dicampur dengan serpihan halus seperti air, bubur, atau pasir. Bentonit mampu menyerap berbagai gas, cairan, dan zat organik, dan kapasitas penyerapan maksimumnya dapat mencapai 5 kali beratnya. Tanah pemutih asam aktif permukaan dapat menyerap zat berwarna.
Sifat fisik dan kimia bentonit terutama bergantung pada jenis dan kandungan montmorillonit yang dikandungnya. Secara umum, bentonit berbasis natrium memiliki sifat fisik dan kimia serta kinerja teknologi yang lebih unggul daripada bentonit berbasis kalsium atau magnesium.
2. Pengukuran Kontinu Bubur Bentonit
ItuPengukur jaraksebarisbentonitebahasa inggriskamuykepadatanmeteradalah sebuah onlinealat pengukur kepadatan pulpsering digunakan dalam proses industri. Kepadatan bubur mengacu pada rasio berat bubur terhadap berat volume air tertentu. Ukuran kepadatan bubur yang diukur di lokasi tergantung pada berat total bubur dan serbuk bor dalam bubur. Berat campuran juga harus disertakan jika ada.
3. Aplikasi Slurry pada Kondisi Geologi yang Berbeda
Sulit untuk mengebor lubang pada lapisan pasir, kerikil, batu kerikil, dan zona pecah untuk mendapatkan sifat ikatan yang lebih baik di antara partikel. Kunci dari masalah ini terletak pada peningkatan kekuatan ikatan di antara partikel, dan menggunakan bubur sebagai penghalang pelindung pada lapisan tersebut.
3.1 Pengaruh Kepadatan Lumpur terhadap Kecepatan Pengeboran
Kecepatan pengeboran menurun seiring dengan meningkatnya kepadatan bubur. Kecepatan pengeboran menurun secara signifikan, terutama ketika kepadatan bubur lebih besar dari 1,06-1,10 g/cm3Semakin tinggi viskositas bubur, semakin rendah kecepatan pengeboran.
3.2 Pengaruh Kandungan Pasir dalam Lumpur terhadap Pengeboran
Kandungan puing-puing batu dalam bubur menimbulkan risiko pada pengeboran, yang mengakibatkan lubang yang dimurnikan tidak tepat dan selanjutnya macet. Selain itu, dapat menyebabkan eksitasi hisap dan tekanan, yang mengakibatkan kebocoran atau keruntuhan sumur. Kandungan pasir tinggi dan sedimen di dalam lubang tebal. Itu menyebabkan dinding lubang runtuh karena hidrasi, dan mudah menyebabkan kulit bubur jatuh dan menyebabkan kecelakaan di dalam lubang. Pada saat yang sama, kandungan sedimen yang tinggi menyebabkan keausan besar pada pipa, mata bor, selongsong silinder pompa air, dan batang piston, dan masa pakainya pendek. Oleh karena itu, di bawah premis untuk memastikan keseimbangan tekanan formasi, kepadatan bubur dan kandungan pasir harus dikurangi sebanyak mungkin.
3.3 Kepadatan Bubur di Tanah Lunak
Pada lapisan tanah lunak, jika kepadatan bubur terlalu rendah atau kecepatan pengeboran terlalu cepat, akan menyebabkan lubang runtuh. Biasanya lebih baik untuk menjaga kepadatan bubur pada 1,25 g/cm3di lapisan tanah ini.
4. Formula Bubur Umum
Ada banyak jenis bubur dalam bidang teknik, tetapi bubur dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis berikut berdasarkan komposisi kimianya. Metode proporsinya adalah sebagai berikut:
4.1 Bubur Na-Cmc (Natrium Karboksimetil Selulosa)
Bubur ini merupakan bubur peningkat viskositas yang paling umum, dan Na-CMC berperan dalam peningkatan viskositas lebih lanjut dan pengurangan kehilangan air. Formulanya adalah: 150-200g tanah liat bubur berkualitas tinggi, 1000ml air, 5-10Kg soda abu, dan sekitar 6kg Na-CMC. Sifat bubur adalah: kepadatan 1,07-1,1 g/cm3, viskositas 25-35s, kehilangan air kurang dari 12ml/30min, nilai pH sekitar 9,5.
4.2 Bubur Garam Kromium Besi-Na-Cmc
Bubur ini memiliki peningkatan viskositas dan stabilitas yang kuat, dan garam besi kromium berperan dalam mencegah flokulasi (pengenceran). Rumusnya adalah: 200g tanah liat, 1000ml air, sekitar 20% penambahan larutan alkali murni pada konsentrasi 50%, 0,5% penambahan larutan garam ferrokromium pada konsentrasi 20%, dan 0,1% Na-CMC. Sifat buburnya adalah: densitas 1,10 g/cm3, viskositas 25s, kehilangan air 12ml/30min, pH 9.
4.3 Bubur Lignin Sulfonat
Lignin sulfonat berasal dari limbah cair pulp sulfit dan umumnya digunakan dalam kombinasi dengan agen alkali batu bara untuk mengatasi anti-flokulasi dan kehilangan air dari bubur berdasarkan peningkatan viskositas. Formulanya adalah 100-200 kg tanah liat, 30-40 kg limbah cair pulp sulfit, 10-20 kg agen alkali batu bara, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg defoamer, dan 900-1000 L air untuk bubur 1 m3. Sifat bubur adalah: kepadatan 1,06-1,20 g/cm3, viskositas corong 18-40 detik, kehilangan air 5-10 ml/30 menit, dan 0,1-0,3 kg Na-CMC dapat ditambahkan selama pengeboran untuk lebih mengurangi kehilangan air.
4.4 Bubur Asam Humat
Bubur asam humat menggunakan agen alkali batu bara atau natrium humat sebagai penstabil. Bubur ini dapat digunakan bersama dengan agen pengolahan lain seperti Na-CMC. Rumus untuk menyiapkan bubur asam humat adalah menambahkan 150-200 kg agen alkali batu bara (berat kering), 3-5 kg Na2CO3, dan 900-1000 L air ke dalam 1 m3 bubur. Sifat bubur: kepadatan 1,03-1,20 g/cm3, kehilangan air 4-10 ml/30 menit, pH 9.
Waktu posting: 12-Feb-2025
