बेंटोनाइट स्लरीची घनता
१. स्लरीचे वर्गीकरण आणि कार्यक्षमता
१.१ वर्गीकरण
बेंटोनाइट, ज्याला बेंटोनाइट खडक असेही म्हणतात, हा एक चिकणमातीचा खडक आहे ज्यामध्ये मॉन्टमोरिलोनाइटचे प्रमाण जास्त असते आणि त्यात अनेकदा इलाईट, केओलिनाइट, झिओलाइट, फेल्डस्पार, कॅल्साइट इत्यादींचे अल्प प्रमाण आढळते. बेंटोनाइटचे तीन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: सोडियम-आधारित बेंटोनाइट (अल्कधर्मी माती), कॅल्शियम-आधारित बेंटोनाइट (अल्कधर्मी माती) आणि नैसर्गिक ब्लीचिंग अर्थ (आम्लधर्मी माती). यांपैकी, कॅल्शियम-आधारित बेंटोनाइटचे कॅल्शियम-सोडियम-आधारित आणि कॅल्शियम-मॅग्नेशियम-आधारित बेंटोनाइटमध्येही वर्गीकरण केले जाऊ शकते.
१.२ कामगिरी
१) भौतिक गुणधर्म
नैसर्गिकरित्या बेंटोनाइट पांढरा आणि फिकट पिवळा असतो, तसेच तो फिकट राखाडी, फिकट हिरवा, गुलाबी, तपकिरी, लाल, काळा इत्यादी रंगांमध्येही आढळतो. त्यांच्या भौतिक गुणधर्मांमुळे बेंटोनाइटच्या कडकपणात फरक आढळतो.
२) रासायनिक रचना
बेंटोनाइटचे मुख्य रासायनिक घटक सिलिकॉन डायऑक्साइड (SiO2), ॲल्युमिनियम ऑक्साईड (Al2O3) आणि पाणी (H2O) आहेत. आयर्न ऑक्साईड आणि मॅग्नेशियम ऑक्साईडचे प्रमाणही कधीकधी जास्त असते, आणि कॅल्शियम, सोडियम, पोटॅशियम हे अनेकदा वेगवेगळ्या प्रमाणात बेंटोनाइटमध्ये आढळतात. बेंटोनाइटमधील Na2O आणि CaO च्या प्रमाणामुळे त्याच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांवर, आणि अगदी प्रक्रिया तंत्रज्ञानावरही फरक पडतो.
३) भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म
बेंटोनाइट त्याच्या उत्कृष्ट आर्द्रताशोषकतेमुळे, म्हणजेच पाणी शोषल्यानंतर होणाऱ्या प्रसरणामुळे, वेगळे ठरते. पाणी शोषल्यानंतर होणारे प्रसरण ३० पटींपर्यंत पोहोचते. ते पाण्यात विखुरले जाऊन एक चिकट, थिक्सोट्रॉपिक आणि स्निग्ध कलिल निलंबन तयार करू शकते. पाणी, स्लरी किंवा वाळू यांसारख्या बारीक कणांमध्ये मिसळल्यावर ते लवचिक आणि चिकट बनते. ते विविध वायू, द्रव आणि सेंद्रिय पदार्थ शोषून घेण्यास सक्षम आहे आणि त्याची कमाल शोषण क्षमता त्याच्या वजनाच्या ५ पटींपर्यंत पोहोचू शकते. पृष्ठभागावर सक्रिय असलेली आम्ल विरंजन माती रंगीत पदार्थ शोषून घेऊ शकते.
बेंटोनाइटचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म मुख्यत्वे त्यात असलेल्या मॉन्टमोरिलोनाइटच्या प्रकारावर आणि प्रमाणावर अवलंबून असतात. सर्वसाधारणपणे, कॅल्शियम-आधारित किंवा मॅग्नेशियम-आधारित बेंटोनाइटच्या तुलनेत सोडियम-आधारित बेंटोनाइटचे भौतिक, रासायनिक गुणधर्म आणि तांत्रिक कार्यक्षमता अधिक चांगली असते.
२. बेंटोनाइट स्लरीचे सतत मापन
लॉनमीटरइनलाइनbentओनीteएसएलurryघनतामीटरऑनलाइन आहेलगद्याची घनता मापकऔद्योगिक प्रक्रियांमध्ये वारंवार वापरले जाते. स्लरीची घनता म्हणजे स्लरीच्या वजनाचे, पाण्याच्या विशिष्ट घनफळाच्या वजनाशी असलेले गुणोत्तर होय. जागेवर मोजल्या जाणाऱ्या स्लरीच्या घनतेचे प्रमाण हे स्लरी आणि त्यातील ड्रिल कटिंग्जच्या एकूण वजनावर अवलंबून असते. जर काही मिश्रके असतील, तर त्यांच्या वजनाचाही त्यात समावेश केला पाहिजे.
३. विविध भूवैज्ञानिक परिस्थितींमध्ये स्लरीचा वापर
कणांमधील बंधाचे गुणधर्म कमकुवत असल्यामुळे वाळू, खडी, गोटे यांच्या थरांमध्ये आणि तुटलेल्या भागांमध्ये छिद्र पाडणे अवघड असते. या समस्येचे मूळ कणांमधील बंधशक्ती वाढवण्यात आहे, आणि अशा थरांमध्ये स्लरीचा एक संरक्षक अडथळा म्हणून वापर केला जातो.
३.१ स्लरीच्या घनतेचा ड्रिलिंगच्या वेगावर होणारा परिणाम
स्लरीची घनता वाढल्याने ड्रिलिंगचा वेग कमी होतो. विशेषतः जेव्हा स्लरीची घनता १.०६-१.१० ग्रॅम/सेमी³ पेक्षा जास्त असते, तेव्हा ड्रिलिंगचा वेग लक्षणीयरीत्या कमी होतो.3स्लरीची स्निग्धता जेवढी जास्त असते, तेवढा ड्रिलिंगचा वेग कमी असतो.
३.२ स्लरीमधील वाळूच्या प्रमाणाचा ड्रिलिंगवरील परिणाम
स्लरीमधील खडकांच्या अवशेषांमुळे ड्रिलिंगमध्ये धोके निर्माण होतात, ज्यामुळे छिद्रे नीट शुद्ध होत नाहीत आणि नंतर ती अडकतात. याव्यतिरिक्त, यामुळे सक्शन आणि दाबात वाढ होऊन गळती किंवा विहीर कोसळू शकते. वाळूचे प्रमाण जास्त असते आणि छिद्रातील गाळ जाड असतो. यामुळे हायड्रेशनमुळे छिद्राची भिंत कोसळते आणि स्लरीचा थर गळून पडून छिद्रात अपघात होण्याची शक्यता असते. त्याच वेळी, जास्त गाळामुळे पाईप्स, ड्रिल बिट्स, वॉटर पंप सिलेंडर स्लीव्हज आणि पिस्टन रॉड्सची मोठ्या प्रमाणात झीज होते आणि त्यांचे सेवा आयुष्य कमी होते. म्हणून, भूस्तराच्या दाबाचा समतोल राखण्याच्या अटीवर, स्लरीची घनता आणि वाळूचे प्रमाण शक्य तितके कमी केले पाहिजे.
३.३ मऊ मातीतील स्लरीची घनता
मऊ मातीच्या थरांमध्ये, जर स्लरीची घनता खूप कमी असेल किंवा ड्रिलिंगचा वेग खूप जास्त असेल, तर त्यामुळे छिद्र खचू शकते. साधारणपणे स्लरीची घनता १.२५ ग्रॅम/सेमी³ ठेवणे चांगले असते.3मातीच्या या थरात.
४. सामान्य स्लरी सूत्रे
अभियांत्रिकीमध्ये स्लरीचे अनेक प्रकार आहेत, परंतु त्यांच्या रासायनिक रचनेनुसार त्यांचे खालील प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते. प्रमाण ठरवण्याची पद्धत खालीलप्रमाणे आहे:
४.१ Na-Cmc (सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोज) स्लरी
ही स्लरी चिकटपणा वाढवणारी सर्वात सामान्य स्लरी आहे, आणि Na-CMC चिकटपणा आणखी वाढवण्यासाठी आणि पाण्याची घट कमी करण्यासाठी भूमिका बजावते. याचे सूत्र आहे: १५०-२०० ग्रॅम उच्च-गुणवत्तेची स्लरी क्ले, १००० मिली पाणी, ५-१० किलो सोडा ॲश, आणि सुमारे ६ किलो Na-CMC. स्लरीचे गुणधर्म आहेत: घनता १.०७-१.१ ग्रॅम/सेमी³, चिकटपणा २५-३५ सेकंद, पाण्याची घट १२ मिली/३० मिनिटांपेक्षा कमी, pH मूल्य सुमारे ९.५.
४.२ आयर्न क्रोमियम सॉल्ट-Na-Cmc स्लरी
या स्लरीमध्ये चिकटपणा वाढवण्याची आणि स्थिरतेची क्षमता आहे, आणि लोह क्रोमियम क्षार (आयर्न क्रोमियम सॉल्ट) गुठळ्या होण्यापासून (पातळ होण्यापासून) रोखतो. याचे सूत्र आहे: २०० ग्रॅम चिकणमाती, १००० मिली पाणी, ५०% तीव्रतेच्या शुद्ध अल्कली द्रावणाची सुमारे २०% भर, २०% तीव्रतेच्या फेरोक्रोमियम क्षाराच्या द्रावणाची ०.५% भर, आणि ०.१% Na-CMC. स्लरीचे गुणधर्म आहेत: घनता १.१० ग्रॅम/सेमी³, चिकटपणा २५ सेकंद, पाण्याची घट १२ मिली/३० मिनिटे, pH ९.
४.३ लिग्निन सल्फोनेट स्लरी
लिग्निन सल्फोनेट हे सल्फाइट पल्पच्या टाकाऊ द्रवापासून मिळवले जाते आणि सामान्यतः चिकटपणा वाढवून स्लरीमधील अँटी-फ्लॉक्युलेशन (गुच्छ न जमणे) आणि पाण्याची घट या समस्या सोडवण्यासाठी कोळशाच्या अल्कली एजंटसोबत वापरले जाते. १ घनमीटर स्लरीसाठी याचे सूत्र आहे: १००-२०० किलो चिकणमाती, ३०-४० किलो सल्फाइट पल्पचा टाकाऊ द्रव, १०-२० किलो कोळशाचा अल्कली एजंट, ५-१० किलो NaOH, ५-१० किलो डिफॉमर आणि ९००-१००० लिटर पाणी. स्लरीचे गुणधर्म असे आहेत: घनता १.०६-१.२० ग्रॅम/सेमी³, फनेल व्हिस्कोसिटी १८-४० सेकंद, पाण्याची घट ५-१० मिली/३० मिनिटे, आणि पाण्याची घट आणखी कमी करण्यासाठी ड्रिलिंग दरम्यान ०.१-०.३ किलो Na-CMC मिसळले जाऊ शकते.
४.४ ह्युमिक ॲसिड स्लरी
ह्युमिक ॲसिड स्लरीमध्ये स्थिरीकरण म्हणून कोल अल्कली एजंट किंवा सोडियम ह्युमेटचा वापर केला जातो. याचा वापर Na-CMC सारख्या इतर प्रक्रिया घटकांसोबत केला जाऊ शकतो. ह्युमिक ॲसिड स्लरी तयार करण्याचे सूत्र असे आहे की, १ घनमीटर स्लरीमध्ये १५०-२०० किलो कोल अल्कली एजंट (कोरडे वजन), ३-५ किलो Na2CO3 आणि ९००-१००० लिटर पाणी घालावे. स्लरीचे गुणधर्म: घनता १.०३-१.२० ग्रॅम/घनसेमी, पाण्याची घट ४-१० मिली/३० मिनिटे, pH ९.
पोस्ट करण्याची वेळ: १२ फेब्रुवारी २०२५