钻井膨润土又名“班脱岩”,是一种主要有蒙脱石组成的非金属矿产品。具吸湿性和膨胀性,可吸附8-15倍于自身体积的水量,体积膨胀数倍至30余倍。在水介质中,钻井泥浆膨润土,膨润土能分散呈胶凝状和悬浮状,此混合液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性,其与水、泥、沙等细碎屑物的接合,具有较好的可塑性和较好的粘结性,此外,膨润土还具有较强的阳离子交换能力,对各种气体、液体有一定的吸附能力,*吸附量右达5倍于其本身质量。
层间阳离子为Na+时称 钠基膨润土;层间阳离子为Ca2+时称钙基膨润土;层间阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土、**漂白土-酸性白土);层间阳离子为**阳离子时称**膨润土。
活性白土
活性白土是用粘土(主要是膨润土)为原料,经无机酸化处理,再经水漂洗、干燥制成的吸附剂,外观为乳白色粉末,无臭,泥浆膨润土,无味,复合膨润土,无毒,吸附性能很强,能吸附有色物质、**物质。在空气中易吸潮,放置过久会降低吸附性能。但是,加热至300摄氏度以上便开始失去结晶水,使结构发生变化,松滋膨润土,影响褪色效果。活性白土不溶于水、各种油类中,几乎完全溶于热碱和盐酸中,相对密度2.3~2.5,在水及油中膨润较小。
胶质价 膨润土在水介质中能分散呈胶体悬浮液,这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性,以胶质价表征这些性能。膨润土与水按比例混合后,加适量氧化镁,静置24小时后形成的凝胶层体积称为胶质价。以15克样形成的凝胶体体积的毫升数表示。胶质价是评价膨润土形成胶体体系及其稳定性的一种指标,是分散性、亲水性和膨润性的综合表现。钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的胶质**;同一属型的膨润土,含蒙脱石愈多,胶质价愈高。
粘结性和可塑性 膨润土和水、泥或砂等的掺合物有粘结性和可塑性,一般以湿态抗压强度(湿压强度)、热湿拉强度表示。湿压强度是评价膨润土的湿态粘结能力。将膨润土与标准砂(内蒙通辽县大林型砂厂产)和水按一定比例混碾,形成粘土膜将砂粒包裹,制成标准试样,测单位面积上所能承受的极限载荷,单位为kg/cm2。
将膨润土与标准砂和水按比例混碾后,制成标准试件,在试件一端加热,使之形成一定厚度的干砂层及其后的水分凝聚区,然后加载拉力负荷,测定试件在水分凝聚区的抗拉强度,为热湿拉强度,以kg/cm2表示。热湿拉强度是铸造工业评价膨润土质量的重要技术指标。
造浆性能 膨润土的主要用途之一是用作钻井液材料。衡量膨润土的造浆性能的主要指标之一是造浆率,即单位重量的膨润土可以配制成具有表观粘度为15mPa?s的悬浮液体积数(单位为m3/t)。