Kepadatan Bubur Bentonit
1. Klasifikasi dan Kinerja Bubur
1.1 Klasifikasi
Bentonit, juga dikenal sebagai batuan bentonit, adalah batuan lempung dengan persentase montmorillonit yang tinggi, yang seringkali mengandung sedikit illite, kaolinit, zeolit, 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 juga 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, coklat merah, hitam, dan 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 besi oksida dan magnesium oksida terkadang juga tinggi, dan kalsium, natrium, serta kalium seringkali terdapat dalam bentonit dengan kadar yang berbeda-beda. Kandungan Na2O dan CaO dalam bentonit berpengaruh terhadap sifat fisik dan kimia, bahkan teknologi pengolahannya.
3) Sifat Fisika dan Kimia
Bentonit unggul dalam higroskopisitas optimalnya, yaitu ekspansi setelah penyerapan air. Angka ekspansi yang melibatkan penyerapan air mencapai 30 kali lipat. Bentonit dapat terdispersi dalam air untuk membentuk suspensi koloid yang kental, tiksotropik, dan lubrikan. Bentonit menjadi lunak dan lengket setelah dicampur dengan partikel halus seperti air, bubur, atau pasir. Bentonit mampu menyerap berbagai gas, cairan, dan zat organik, dan kapasitas adsorpsi maksimumnya dapat mencapai 5 kali beratnya. Tanah pemutih asam aktif permukaan dapat mengadsorpsi zat berwarna.
Sifat fisik dan kimia bentonit terutama bergantung pada jenis dan kandungan montmorilonit 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
ItuLonnmetersebarisbentonitebahasa inggriskamuykepadatanmeteradalah sebuah situs onlinepengukur 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 bergantung pada berat total bubur dan serbuk bor di dalamnya. Berat bahan tambahan juga harus disertakan jika ada.
3. Aplikasi Slurry pada Kondisi Geologi yang Berbeda
Sulit untuk mengebor lubang pada lapisan pasir, kerikil, kerikil kecil, dan zona pecah untuk mendapatkan sifat ikatan yang lebih baik antar partikel. Kunci permasalahannya terletak pada peningkatan daya ikat antar partikel, dan penggunaan bubur sebagai lapisan pelindung pada lapisan tersebut.
3.1 Pengaruh Kepadatan Bubur 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/cm3.3Semakin tinggi viskositas bubur, semakin rendah kecepatan pengeboran.
3.2 Pengaruh Kandungan Pasir dalam Lumpur terhadap Pengeboran
Kandungan puing batuan dalam lumpur pengeboran menimbulkan risiko pada pengeboran, mengakibatkan lubang yang tidak dimurnikan dengan benar 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. Hal ini menyebabkan dinding lubang runtuh karena hidrasi, dan mudah menyebabkan kulit lumpur jatuh dan menyebabkan kecelakaan di dalam lubang. Pada saat yang sama, kandungan sedimen yang tinggi menyebabkan keausan yang hebat pada pipa, mata bor, selongsong silinder pompa air, dan batang piston, dan masa pakainya pendek. Oleh karena itu, dengan premis memastikan keseimbangan tekanan formasi, kepadatan lumpur dan kandungan pasir harus dikurangi sebanyak mungkin.
3.3 Kepadatan Bubur di Tanah Lunak
Pada lapisan tanah lunak, kepadatan bubur yang terlalu rendah atau kecepatan pengeboran yang terlalu cepat dapat menyebabkan keruntuhan lubang. Umumnya, kepadatan bubur yang ideal adalah 1,25 g/cm3.3di lapisan tanah ini.
4. Formula Bubur Umum
Terdapat banyak jenis slurry dalam teknik, tetapi 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 dan pengurangan kehilangan air. Formulanya adalah: 150-200 g lempung bubur berkualitas tinggi, 1000 ml air, 5-10 kg soda abu, dan sekitar 6 kg Na-CMC. Sifat-sifat bubur ini adalah: densitas 1,07-1,1 g/cm³, viskositas 25-35 detik, kehilangan air kurang dari 12 ml/30 menit, dan nilai pH sekitar 9,5.
4.2 Bubur Garam Besi Kromium-Na-Cmc
Bubur ini memiliki peningkatan viskositas dan stabilitas yang kuat, dan garam besi-kromium berperan dalam mencegah flokulasi (pengenceran). Formulanya adalah: 200 g lempung, 1000 ml air, sekitar 20% penambahan larutan alkali murni pada konsentrasi 50%, 0,5% penambahan larutan garam ferokromium pada konsentrasi 20%, dan 0,1% Na-CMC. Sifat-sifat bubur ini adalah: densitas 1,10 g/cm³, viskositas 25 detik, kehilangan air 12 ml/30 menit, pH 9.
4.3 Bubur Lignin Sulfonat
Lignin sulfonat berasal dari cairan limbah pulp sulfit dan umumnya digunakan dalam kombinasi dengan agen alkali batubara untuk mengatasi masalah anti-flokulasi dan kehilangan air pada slurry berdasarkan peningkatan viskositas. Formulanya adalah 100-200 kg lempung, 30-40 kg cairan limbah pulp sulfit, 10-20 kg agen alkali batubara, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg defoamer, dan 900-1000 L air untuk 1 m3 slurry. Sifat-sifat slurry adalah: densitas 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 mengurangi kehilangan air lebih lanjut.
4.4 Bubur Asam Humat
Bubur asam humat menggunakan agen alkali batubara atau natrium humat sebagai penstabil. Bubur ini dapat digunakan bersama dengan agen pengolah lain seperti Na-CMC. Formula untuk menyiapkan bubur asam humat adalah dengan menambahkan 150-200 kg agen alkali batubara (berat kering), 3-5 kg Na2CO3, dan 900-1000 L air ke dalam 1 m3 bubur. Sifat-sifat bubur: densitas 1,03-1,20 g/cm3, kehilangan air 4-10 ml/30 menit, pH 9.
Waktu posting: 12-Feb-2025
