未處理膨潤土鉆井液材料檢測項目全解析

一、物理性能檢測

1. • 檢測方法：配制6%膨潤土懸浮液（按API標準），使用六速旋轉粘度計測量600rpm與300rpm讀數，計算表觀粘度（AV=600rpm讀數/2）、塑性粘度（PV=600rpm-300rpm讀數）、動切力（YP=300rpm讀數-PV）。
   • 意義：評估懸浮液攜帶巖屑能力及抗剪切能力，YP＞6 Pa為優質鈉基膨潤土標志。
2. • 方法：在0.69 MPa壓力下，30分鐘內通過濾紙的濾液體積（單位：mL）。
   • 標準：優質膨潤土FLAPI＜15 mL（鈉基）或＞20 mL（鈣基）。濾失量高可能導致井壁失穩。
3. • 方法：105℃烘箱干燥至恒重，計算失重百分比。
   • 控制范圍：水分≤12%。過高水分降低有效成分含量，影響造漿率。
4. • 方法：濕篩法或激光粒度儀分析，要求≥95%顆粒粒徑＜75μm。
   • 意義：細顆粒不足將導致懸浮液粘度下降，無法有效懸浮鉆屑。
5. • 方法：2g膨潤土與100mL蒸餾水混合震蕩后靜置24小時，沉降體積≥15mL/g為合格。
   • 應用：快速評估膨潤土水化膨脹能力。

二、化學性能檢測

1. • 標準：優質膨潤土蒙脫石含量≥80%。
   • 意義：蒙脫石是膨潤土活性的來源，含量低需增加用量，增加成本。
2. • 方法：使用硫酸鎂溶液置換法測定，鈉基膨潤土CEC≥70 meq/100g。
   • 影響：CEC越高，離子交換能力越強，分散性及造漿性能越優。
3. • 方法：電極法測量懸浮液pH值，通常鈉基膨潤土pH 8.5~10.5。
   • 意義：pH異常可能指示雜質存在或加工不當。

三、有害物質檢測

1. • 方法：定量測定與鹽酸反應產生的CO?體積，要求碳酸鹽≤2%。
   • 風險：過量碳酸鹽導致鉆井液絮凝，影響流變性。
2. • 方法：測定懸浮液電導率，鈉基膨潤土電導率＜2000 μS/cm。
   • 影響：高鹽分加劇黏土顆粒聚結，降低造漿率。
3. • 標準：符合《GB 5085.3-2007》危險廢物鑒別標準。
   • 環保要求：避免污染地層及作業環境。

四、檢測結果應用

1. 分級選材：根據檢測數據將膨潤土分為API級（高粘低濾失）或普通級。
2. 配方優化：低膨潤值材料需補充增粘劑（如CMC）；高碳酸鹽含量需預酸化處理。
3. 成本控制：蒙脫石含量＜60%的膨潤土不推薦用于深井高溫環境。

五、