گل حفاری

بنتونیت در گل حفاری

سیستم های آسیاب NEUMAN & ESSER بنتونیت را برای صنعت نفت و گاز با حداکثر دقت و کارایی اقتصادی پردازش می کنند. تنها با انجام این کار می توان از خواص فوق العاده مواد به بهترین نحو استفاده کرد.

ماده معدنی بنتونیت در سراسر جهان یافت می شود. از خاکستر آتشفشانی هوازدگی تشکیل شده است. بنتونیت مخلوطی از کانی های مختلف رسی است. از 60 تا 80 درصد مونت موریلونیت تشکیل شده است. مواد معدنی همراه دیگر می تواند شامل کوارتز، میکا، فلدسپات، پیریت یا کلسیت باشد.

در درجه اول خواص استثنایی آن قابل توجه است: هنگامی که در آب هم زده می شود، زیرا یک واکنش به اصطلاح تیکسوتروپیک را نشان می دهد. وقتی تحت فشار مکانیکی قرار می گیرد، یعنی تکان داده می شود یا بهم می خورد، به صورت سیال واکنش نشان می دهد. اما در حالت سکون سخت می شود زیرا ویسکوزیته آن افزایش می یابد.

رایج ترین کاربرد بنتونیت در سیالات حفاری است. بنتونیت موجود در مایع شستشو ابزارهای برش را روان و خنک می کند و در عین حال از خوردگی محافظت می کند. از آنجایی که سیال حفاری فشار هیدرواستاتیکی را در گمانه ایجاد می کند، مانع از نفوذ سیال و گاز می شود.

اگرچه این سیالات حفاری برای حفاری های ساده مانند چاه ها نیز استفاده می شود، پتانسیل واقعی آنها فقط برای کارهای سخت مانند حفاری برای منابع نفت و گاز طبیعی و اکتشاف در سکوهای حفاری نشان داده می شود.

مایع حفاری قلمه های مته را به سطح منتقل می کند. هنگامی که پمپ های تصفیه دارای دوره های بیکاری هستند، تیکسوتروفی بنتونیت مانع از ریختن مواد سنگی به داخل شفت سوراخ شده می شود.

بنتونیت به عنوان یک مایع شستشو، شفت حفاری شده را از ورود آب به سمت پایین و در کناره های شفت آب بندی می کند.

این ماده معدنی یک کیک لجن سفت بر روی دیواره سوراخ ایجاد می کند که ثبات بیشتری را برای گمانه فراهم می کند. ذرات ریز بنتونیت وارد دیواره سوراخ شده، متورم و سخت می شوند. بسته به ساختار ساختار زمین، ذرات ریز و درشت مورد نیاز است.

الزامات ذرات بنتونیت غیر معمول نیست، اما با این وجود حیاتی است. API 13A “مشخصات مواد حفاری” دقیقاً اطلاعات فنی بنتونیت را در مایع حفاری تنظیم می کند.

یک تولید کننده پیشرو بنتونیت با درجه حفاری در خاورمیانه، تولیدکنندگان نفت و گاز در سراسر جهان را تامین می کند. از سال 2005، او از NEUMAN & سیستم آسیاب ESSER برای آسیاب بنتونیت. انتخاب سازنده بنتونیت برای یک پیکربندی سیکلون با آسیاب آونگی PM 20U4 و طبقه‌بندی کننده شعاعی SDR 1200 برای آسیاب درشت از 15-25٪ > 63 میکرومتر انجام شد.

فرانک ورک، مدیر فروش منطقه ای، توضیح می دهد:

• «استدلال های به نفع این سرمایه گذاری، عملکرد توان بالای این سیستم تقریباً 18 تن در ساعت و تکرار قابل اعتماد بودن ظرافت محصول و همچنین گزینش پذیری فوق العاده بود. . این برای مشتری مهم بود.
• این سیستم را می توان برای تنظیم بسیار دقیق اندازه ذرات استفاده کرد که امکان پیش بینی دقیق خواص سیال حفاری را فراهم می کند.
• این امر غافلگیری ناخوشایند تولیدکنندگان نفت و گاز را رد می کند.»
• آزمایش های سنگ زنی در مرکز تست مهار فن ابزار

علاوه بر این

مشتریان مهار فن ابزار از تجربه چندین دهه سازنده سیستم سنگ زنی سود می برند. فرانک ورک توضیح می‌دهد: «ما از سال 1940 به مشتریان خود این فرصت را ارائه کرده‌ایم که فرآیند آسیاب خود را بازسازی کنند. ما سیستم‌های مختلفی در مرکز آزمایش خود داریم که می‌توان از آنها برای تمام آزمایش‌های سنگ‌زنی و جداسازی هوا استفاده کرد. مرکز تست مهار فن ابزار از برنامه ریزی سیستم های جدید و همچنین بهبود سیستم های موجود برای بهینه سازی فرآیندها و محصولات پشتیبانی می کند.

چیزی که در نهایت سازنده بنتونیت خاورمیانه مهار فن ابزار Mahl-und Sichtsysteme را متقاعد کرد محافظت از سایش چشمگیر آنها توسط کارخانه NEA بود. ناخالصی های موجود در بنتونیت باعث افزایش تنش، ساییدگی و ساییدگی در آسیاب می شود. با این وجود، مواد غذایی ساینده آسیب چندانی به آسیاب نمی‌زند. تمام اجزای سیستم سنگ زنی به گونه ای طراحی شده اند که مقاوم و مقاوم در برابر سایش باشند. همانطور که فرانک ورک اعتراف می کند، اگر مشتریان ما به اندازه این مشتری خوشحال باشند، ما به خصوص به آسیاب ها و سیستم های آسیاب خود افتخار می کنیم.

سیستم های آسیاب و طبقه بندی NEA برای بنتونیت

NEA در آسیاب بنتونیت، مخلوط بنتونیت- زغال سنگ و زمین فولر تجربه کسب کرده است. امروزه بیش از 50 سیستم آسیاب بنتونیت با موفقیت در حال بهره برداری هستند. محدوده نقطه برش و حداکثر اندازه ذرات را می توان بسیار دقیق تنظیم کرد، هم برای آسیاب های کوچک و هم برای سیستم های بزرگ که بنتونیت را تا 40 تن در ساعت ریز یا 55 تن در ساعت درشت آسیاب می کنند. مواد خوراک مرطوب با محتوای آب تا 18 درصد را می توان بدون هیچ مشکلی پردازش کرد. یک مولد گاز داغ کارآمد گرمای مورد نیاز برای خشک کردن بنتونیت را فراهم می کند، در حالی که به طور همزمان محصول را در آسیاب آسیاب و طبقه بندی می کند. سیستم سنگ زنی NEA هزینه های پایینی برای سایش و پارگی، تعمیر و نگهداری، برق دارد و از نظر حرارتی کارآمد است.

بنتونیت در گل حفاری

بنتونیت به دلیل خواص مواد فوق العاده ای که دارد کاربردهای گسترده ای دارد.

ماده معدنی بنتونیت در سرتاسر جهان یافت می شود و از خاکستر آتشفشانی در هوای هوا تشکیل می شود. خواص استثنایی دارد:

هنگامی که در آب هم زده می شود، رفتار تیکسوتروپیک را نشان می دهد که در آن نازک تر و چسبناک تر می شود.

بنابراین وقتی تحت فشار مکانیکی قرار می گیرد، به عنوان مثال هنگام تکان دادن یا هم زدن، به عنوان یک سیال عمل می کند، اما در شرایط استاتیک سخت می شود.

بنتونیت در حفاری

رایج ترین کاربرد بنتونیت در سیالات حفاری است. بنتونیت موجود در مایع شستشو ابزارهای برش را روان و خنک می کند و در عین حال از خوردگی محافظت می کند. از آنجایی که سیال حفاری فشار هیدرواستاتیکی را در گمانه ایجاد می کند، مانع از نفوذ سیال و گاز می شود. مایع حفاری قلمه های مته را به سطح منتقل می کند. هنگامی که پمپ های تصفیه دارای دوره های بیکاری هستند، تیکسوتروفی بنتونیت مانع از ریختن مواد سنگی به داخل شفت سوراخ شده می شود.
بنتونیت در آب سیال تیکسوتروپیک را تشکیل می دهد ©Nikola-Nikolovski

بنتونیت به عنوان یک مایع شستشو، شفت حفاری شده را از ورود آب به سمت پایین و در کناره های شفت آب بندی می کند. این ماده معدنی یک کیک لجن سفت روی دیواره سوراخ ایجاد می کند که ثبات بیشتری را برای گمانه فراهم می کند. ذرات ریز بنتونیت وارد دیواره سوراخ می شوند و در آنجا متورم و سخت می شوند. بسته به ساختار ساختار زمین، ذرات ریز و درشت مورد نیاز است.

خواص کاربردهای حفاری ذرات بنتونیت حیاتی و به شدت تنظیم شده است.

یک تولید کننده پیشرو بنتونیت درجه حفاری در خاورمیانه نفت و گاز را در سراسر جهان تامین می کند و از سال 2005، آنها از سیستم آسیاب ( مهار فن ابزار ) برای آسیاب بنتونیت استفاده می کنند. این سیستم محافظت قابل توجهی از سایش را نشان می دهد، که با توجه به اینکه ناخالصی های بنتونیت باعث افزایش تنش، ساییدگی و سایش در آسیاب می شود، یک مسئله رایج است. با این وجود، مواد ساینده آسیب چندانی به آسیاب نمی زند، زیرا تمام اجزای سیستم آسیاب به گونه ای طراحی شده اند که مقاوم و مقاوم در برابر سایش باشند.

سایر کاربردهای بنتونیت

از آنجایی که بنتونیت حاوی 60 تا 80 درصد مونت موریلونیت است، خواص ویژه ای مانند تورم و جذب دارد. سیلیکات سه لایه می تواند مقدار استثنایی آب را جذب کند و چندین برابر اندازه اصلی منبسط شود. سطح داخلی یک گرم بنتونیت 400 تا 600 متر مربع است – خاک رس معمولی فقط 2 متر مربع دارد. رفتار تورم و ویسکوزیته بنتونیت در حضور آب و همچنین سطح داخلی بسیار بالای آن گزینه های کاربردی متعددی را برای این ماده معدنی باز می کند.

بنتونیت به عنوان افزودنی غذایی و همچنین در لوازم آرایشی و دارویی به عنوان افزودنی در سرامیک، ریخته گری، کاغذ و مواد شوینده و همچنین به عنوان پوشش سطحی در فناوری نانو برای لاک و رنگ استفاده می شود. کانی چندوجهی تثبیت کننده حرارت در پلاستیک ها، پاک کننده های هوا، جاذب ها و بایندرها است.