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海水泥浆配制技术

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泥浆技术 废泥浆处理
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海水泥浆配制技术  在保证海水泥浆各项性能指标的前提下,本着经济合理,性能稳定及便于就地取材的原则,对不同性质的造浆材料进行了对比试验。  1)造浆粘土  ①  造浆粘土的优选  研究结果表明,山东钠基土、上海昂润 1# 、 2# 土拌制的海水泥浆稳定性好、失水量小,除静切力稍小外,其余各项性能指标均满足要求。上海昂润 2# 膨润土由于掺有高效有机降滤失剂,其性能指标略优于山东膨润土,但其成本较高。山东钠基土性能优良且价格较低,是经济理想的造浆材料。抗盐土及钻井膨润土均稳定性较差,胶体率和失水率不满足要求,虽然可以通过增加处理剂 消除不稳定现象,但抗盐土价格较钠基膨润土高。(对比试验结果见表  1 )  膨润土、钠基膨润土、抗盐粘土性能试验表                          表  1  试样名称  海水(g) 膨润土(g) 比重  粘度  (s) 静切力(失水量 (0 泥皮厚  (体率(%) 稳定性  10s 10  下  山东钠基膨润土  700 70  8 海昂润膨润土 1#  700 70  7 海昂润膨润土 2#  700 70  9 海昂润膨润土 3#  700 70  1 井膨润土  700 70  7 0 /  /  明光抗盐粘土  700 56  2 47 3 :以上各组均掺泥浆总量 江苏宜兴 粘剂)和  散剂)。  ②  膨润土的性能指标  试验采用山东潍坊龙凤钠基膨润土,其物理指标及化学组成见表 2。  钠基膨润土物理、化学指标                                   表 2 项目  粒度  2O 烧失量  数值  200 目通过96% 钠基膨润土加入水后,水很快进入蒙脱石的晶格层,使膨润土很快湿胀,并成为一种带有电荷的亲水胶体,通过颗粒的静电斥力保持稳定的悬浮状态。  2)增粘剂  ①  增粘剂的优选  使用增粘剂可增强防止钻孔坍塌的作用,在泥浆受盐分或水泥污染时起保护凝胶的作用,同时可提高钻孔效率。一般工程中常用的有羧甲基纤维素( ,由于海水中阳离子和 验选用了天津的州瓯海的 阴离子纤维素)和 甲基羟丙基纤维素)以及江苏宜兴的 行优选试验,试验结果见表 3。  不同增粘剂的性能对比试验                                 表 3  海水(700 钠基土 (g) 增粘剂 (g) g) 比重  粘度  (s) 静切力(失水量 (0泥皮厚(稳定性  胶体率(%) 10s 10  下  70 宜   6 70 温  8 70 温  8 70 津  2 综合考虑,选用宜兴通达化工有限公司生产的 其拌制的海水泥浆稳定性好,失水量小。  ②  聚阴离子纤维素 (简称 羧甲基纤维素 衍生物,是一种阴离子型线性高分子物质 ,能在海水中不降粘,具有增稠性、保水性、抗盐性及较好的薄膜成形性。 高粘度、低粘度两种。粘度越高,增粘效果越好,但粘度过高会影响其在泥浆中的溶解性。  3)分散剂  ①  分散剂的优选  分散剂的首要作用是使进入水中的膨润土颗粒分散开来,形成外包水化膜的胶体颗粒,减少了内部阻力,泥浆中如含有   金属离子,泥皮的形成性能降低,比重增加,致使膨润土凝聚、泥水分离,有可能造成孔壁坍塌。使用分散剂可以解决这些问题,改善泥浆的性能。常用的分散剂有碱类(如:木质素磺酸盐类(俗称 铬盐)。分别用  同配比的泥浆性能试验,经过比较发现, 然易溶于清水或盐水,但其分散效果不如 且稳定性较差。 与海水中的  化学反应,生成碳酸钙,使金属离子惰性,因此分散效果较好。可根据需要利用 掺量来控制泥浆的 。泥浆呈碱性稳定性好,而且碱性环境对钢筋的锈蚀起到保护作用。  比较试验见表 4。   比较试验表                                 表 4 海水(700 钠基土(g) 温州 ) (g) g) g) 比重  粘度  (s) 静切力 (失水量(0泥皮厚(稳定性  胶体率(%) 10s 10  下  70 —   9 70 —   2 从表可以看出,用 分散剂配制的海水泥浆,泥浆的稳定性及胶体率不满足使用要求,而用 分散剂配制的海水泥浆性能均能满足使用要求。  ②  纯碱( 性能指标  采用工业纯碱,其 量大于 98%,常含有结晶水。由于 海水中能电离水解,提供钠离子和碳酸根离子,可使泥浆 增大,使粘土颗粒分散,粘土颗粒表面负电荷增加,更好地吸收外界的正离子,增加水化膜的厚度,提高了泥浆的胶体率和稳定性,降低失水率。  

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