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钻井泥浆膨润土的吸附性是怎样的?

  钻井泥浆膨润土的吸附性是怎样的?

  附着是存在所有固体物质的自然现象。我们将某种分子聚集在膨润土表面的现象称为膨润土的功能。这种作用在工业上得到了广泛的应用。钻井泥浆膨润土矿物的特性调整不同用途的泥浆参数,例如,添加滤网损失剂是通过高分子聚合物的一端吸在膨润土颗粒表面,另一端溶于水,从而在膨润土颗粒和水分子之间产生间接关系。形成了一种交联作用,减少了泥浆中的游离水,改变了泥浆的性能参数,达到了降低过滤损失率的目的。

  钻井泥浆膨润土吸附可分为物理、化学和离子交换吸附三种类型。

  l)物理是由吸附剂和吸附剂之间的分子间引力产生的。也就是说,它是由我们常说的范德瓦尔斯力量引起的。物理吸附是在一定条件下吸附速度和解吸速度动态平衡的逆吸附过程。物理吸附的主要原因是膨润土表面分子具有表面能。由于膨润土在水中高度分散,物理现象非常明显。

  2)化学是由附着剂和材料之间的化学键力引起的,化学作用一般是不可逆的。在钻井泥浆中应用化学处理剂是化学作用的典型例子。例如,铁铬木素磺酸盐添加到膨润土泥浆中,是利用铬离子对膨润土晶体的边缘进行集成。这种化学附着作用显然比物理作用稳定。因此,用铁铬木质素磺酸盐处理的膨润土泥浆具有很高的耐热性,可以作为地热和超深井的高温泥浆系统。

  3)离子交换。膨润土矿物晶体一般带负电荷,因此需要在膨润土颗粒表面吸附等当量相反电荷的阳离子。阳离子可以与溶液中的阳离子起到交换功能,这种功能称为离子交换附着。离子交换附着的特点是东湖离子相互交换,背电相互交换。离子交换的反应是可逆的,附着和解吸的速度受到离子浓度的影响,这种影响符合质量作用的规律。

  影响钻井泥浆膨润土矿物吸附的因素有什么?

  1)膨润土类型的影响。钠膨润土的能力明显强于钙等其他类型膨润土矿物的能力。

  2)膨润土颗粒破碎粒度的影响。根据固体吸附理论,破碎的膨润土矿物的能力明显提高,粉碎矿物越细,作用越强。

  3)溶液介质的影响。根据双电层理论,膨润土矿物晶体带负电,形成正电层时进行离子交换。溶液中离子浓度过高时,压缩膨润土颗粒双电层,膨润土的分散和扩散,甚至在膨润土上产生凝聚和凝聚。



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