Upotreba bentonita u bušenju

Što je Bentonit?

Upotreba bentonita u bušenju je glina koja se često koristi u industriji bušenja. Ovo se može kupiti u prahu ovdje u Zhejiang Camp-Shinningu i zatim se pomiješati s vodom da se dobije tvar nalik glini. Tlu daje svojstva vodonepropusnosti. Bentonit također ima povećanu viskoznost, čineći ga otpornim na deformacije uzrokovane posmičnim naprezanjem. Također pokazuje izvrsna reološka svojstva, sposobnosti apsorpcije, i tiksotropne prirode. Reološko svojstvo označava njegovu tendenciju da postane viskozan u kombinaciji s vodom, dok njezina sposobnost upijanja omogućuje glini da upije tekućine.

Sirovi bentonit | Upotreba bentonita u bušenju

Sirovi bentonit prvenstveno se sastoji od minerala montmorilonita, posebno kada je fino samljeven. Kroz tehnike obrade i sinteze, sirovi bentonit se može transformirati u organoglinu, koji je modificirani oblik bentonita. To uključuje ugradnju organskih spojeva u strukturu gline, poboljšati njegova svojstva i proširiti raspon primjene.

Sinteza organogline omogućuje prilagodbu njezinih karakteristika, kao što je poboljšano reološko ponašanje, povećana stabilnost, i poboljšane sposobnosti adsorpcije. Kao rezultat, organoklana se koristi u raznim industrijama, uključujući tekućine za bušenje, građevinski materijali, sanacija okoliša, i više.

Prerada sirovog bentonita | Upotreba bentonita u bušenju

U kampu Zhejiang-Shinning, bavimo se preradom sirovog bentonita kako bismo zadovoljili industrijske zahtjeve. Naš proces uključuje nekoliko faza kako bi se sirovi bentonit pretvorio u profinjen i upotrebljiv oblik. Početni korak u procesu je rudarenje, gdje se sirovi bentonit ekstrahira iz prirodnih naslaga u zemlji. Jednom dobiveni, sirovina se skladišti na otvorenom prostoru, olakšavanje skladištenja i naknadne obrade.

Sljedeće je razbijanje, tijekom koje se sirovi bentonit podvrgava mehaničkoj obradi kako bi se razbio na manje, upravljiviji fragmenti. Ovaj proces pomaže u pripremi materijala za daljnju obradu. Nakon drobljenja, materijal se podvrgava sušenju, što uključuje smanjenje njegovog sadržaja vlage na željenu razinu.

Nakon sušenja, osušeni bentonit prolazi kroz konačno mljevenje, gdje se fino melje kako bi se postigla željena raspodjela veličine čestica. Ovaj postupak mljevenja poboljšava konzistenciju i jednoličnost materijala. Razvrstavanje po zraku koristi se za odvajanje i klasificiranje fino mljevenih čestica bentonita na temelju njihove veličine i drugih fizičkih svojstava.

Kvaliteta bentonita | Upotreba bentonita u bušenju

Kada je u pitanju ocjena kvaliteta bentonita, mi u Zhejiang Camp-Shinning osiguravamo čistoću bentonita 100% čist, koji se pretežno sastoji od minerala montmorilonita. Kao što znamo, montmorilonit je primarna komponenta odgovorna za poželjna svojstva bentonita.

Pouzdan uzorak bentonita trebao bi imati vrijednost kapaciteta kationske izmjene sličnu onoj montmorilonita. Ova vrijednost ukazuje na sposobnost gline da privuče i zadrži katione, pridonoseći njegovim svojstvima adsorpcije i ionske izmjene. Bentonit bi trebao imati sposobnost značajnog bubrenja kada se pomiješa s vodom, tvoreći gelastu konzistenciju. Ovo je svojstvo ključno u primjenama kao što su tekućine za bušenje ili kao materijal za brtvljenje za sprječavanje infiltracije vode.

Hidratacija bentonita

Za pokretanje procesa hidratacije, bentonit u prahu obično se miješa s vodom u određenim omjerima. Voda djeluje kao medij koji olakšava disperziju i bubrenje čestica bentonita. Kao voda se dodaje i miješa s prahom, čestice bentonita apsorbiraju vodu i prolaze fizičku transformaciju.

Tijekom hidratacije, pojedinačni slojevi montmorilonita unutar strukture bentonita počinju se odvajati, stvaranje koloidne suspenzije. Ova disperzija čestica omogućuje bentonitu da pokaže svoja karakteristična svojstva kao što je bubrenje, viskoznost, i tiksotropije.

Nakon što je bentonit potpuno hidratiziran i pretvoren u kašu, čini bentonit koji se koristi u bušenju. Bentonitna kaša ima višestruku namjenu, uključujući podmazivanje svrdla, uklanjanje bušotine, stabiliziranje stijenki bušotine, i sprječavanje gubitka tekućine.

Važnost tekućine za bušenje

Tekućina za bušenje je suspenzija krhotina stijene. Kako svrdlo napreduje u podzemlje, nailazi na razne formacije, i stvaraju se krhotine stijena. Tekućina za bušenje, obično se sastoji od otopina na bazi vode ili ulja, formuliran je s bentonitom i drugim dodacima kako bi se stvorila viskozna tekućina koja može učinkovito suspendirati i transportirati te ostatke na površinu.

Tijekom bušenja, tekućina vrši hidrostatski pritisak na bušotinu, koji se suprotstavlja tlaku formacije kako bi se spriječilo ispuhivanje. Gustoća tekućine za bušenje pažljivo se podešava različitim aditivima, uključujući bentonit, uskladiti ili premašiti formacijski tlak.

U nekim slučajevima, formacija koja se buši može biti nestabilna ili sklona urušavanju. Tekućina za bušenje, sa svojim pažljivo dizajniranim reološkim svojstvima, pomaže stvoriti potpornu barijeru protiv izloženih stijenskih formacija. Bentonit, sa svojim svojstvima bubrenja i viskoznosti, igra ključnu ulogu u povećanju stabilnosti bušotine i sprječavanju oštećenja formacije.

Tekućina za bušenje osigurava uzgon, posebno u operacijama bušenja na moru. Ugradnjom laganih aditiva, može se smanjiti gustoća tekućine, omogućujući opremi za bušenje da pluta. Ovaj uzgon smanjuje opterećenje opreme, olakšavajući operacije bušenja i zatvaranja.

Vrste isplake za bušenje | Upotreba bentonita u bušenju

Na odabir isplake za bušenje utječe niz varijabli, uključujući potrebe stabilnosti bušotine, ograničenja okoliša, i ciljevi projekta. Isplaka za bušenje postoji u tri glavne varijante:

Blato na bazi vode | Upotreba bentonita u bušenju

Najčešći tip tekućine za bušenje. Sastoji se prvenstveno od slatke vode s drugim mineralima. Može se i najvjerojatnije formulirati s prirodnim glinama poput bentonita ili montmorilonita. Služi kao primarni medij za suspendiranje krutih tvari i izvođenje operacija bušenja. Minerali gline poboljšavaju reološka svojstva i osiguravaju stabilnost. Oni imaju visoku sposobnost izmjene kationa i mogu nabubriti kada su hidratizirani, pridonoseći željenoj viskoznosti, kontrola filtracije, i čvrstoća gela blata.

Isplake na bazi ulja | Upotreba bentonita u bušenju

Sastoji se od ulja kao kontinuirane faze, with water serving as the dispersed phase. To create the desired emulsion, it also incorporates emulsifiers, wetting agents, and gellants into the mixture like organoclay. CP-160 is one of the most recommended organoclay product recommended by Zhejiang Camp Shinning if you want the use of Bentonite Use in Drilling oil-based muds.

Synthetic Based Muds | Upotreba bentonita u bušenju

This consists of synthetic organic compounds serving as lubricants. These lubricants are dispersed within a salt brine solution to form an emulsion, which is further complemented by various other ingredients. These additional components include emulsifiers, wetting agents, and a weighting material, typically Bentonite Use in Drilling and montmorillonite.

Bentonite and Horizontal Directional Drilling

Drilling mud is a fluid that is pumped into the borehole during HDD operations. Its primary function is to stabilize the borehole by forming a protective layer on the sidewalls. This layer of mud deposits helps prevent the fluid from penetrating through the sidewall, which could lead to a frac-out. A frac-out occurs when the drilling fluid breaches the borehole’s integrity, resulting in the mud and cuttings escaping into the surrounding soil or groundwater. Frac-outs can cause delays in the HDD project, as the borehole’s integrity must be restored before drilling can continue. These delays not only waste time but also contribute to increased project costs.

In addition to preventing frac-outs, the composition of the drilling mud is crucial for avoiding borehole collapse. If the mud composition is incorrect, the borehole may collapse due to instability. This can have similar consequences to a frac-out, halting the HDD project and necessitating the reinforcement of the borehole before drilling can proceed.

Bentonite used in drilling mud for HDD projects has excellent viscosity and colloidal properties, which contribute to its ability to form a stable mud layer on the borehole walls. The high viscosity of Bentonite Use in Drilling helps to control fluid loss, reducing the chances of a frac-out. Nadalje, bentonite’s swelling characteristics and the ability to create a low-permeability barrier enhance the stability of the borehole, minimizing the risk of collapse.

Drilling Mud Formulas | Upotreba bentonita u bušenju

For water-based muds, the mud density is typically expressed in pounds per gallon. The density of water itself is approximately 8.33 pounds per gallon. When additional additives like barite are introduced to increase the mud density, the range can extend up to 11.832 pounds per gallon.Bentonite Use in Drilling

Oil-based muds generally have a lower density compared to water-based muds. The mud density for oil-based systems is usually below 8.33 pounds per gallon. To calculate the mud density for bentonite used in well drilling operation, the formula involves considering the well depth. Desired density range based on the type of mud system being used.

Clays like organofilna glina Bentonite Use in Drilling should be 3% in the composition of drilling fluid. Salt is often added at 4% to the drilling mud as a brine solution to create the desired density and improve the performance of the mud. By adjusting the concentration of barite to 9%, gustoća isplake može se prilagoditi kako bi odgovarala specifičnim zahtjevima bušenja bušotine. The 30% vode služi kao dispergirana faza u mulju, stvarajući emulziju s uljem. The 50-80% uljne faze u bušaćoj isplaci na bazi ulja osigurava kontinuirani medij koji djeluje kao mazivo, smanjujući trenje i toplinu koja se stvara tijekom bušenja.