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钻井泥浆膨润土是石油、天然气和地质勘探钻井工程中的基础材料。其主要作用是配制具有特定性能的钻井液,实现护壁、携渣、冷却、润滑等功能。优质的钻井泥浆膨润土应具备高造浆率、良好的悬浮性和触变性,能形成致密坚韧的泥皮,有效稳定井壁,防止井喷、塌井等事故。同时,它还需具备一定的抗盐、抗钙、抗温能力,以适应不同的地质和钻井条件。钻井泥浆膨润土的性能直接影响钻井效率、井下安全和最终的勘探开发成本,是钻井工程中名副其实的“血液”。
膨润土遇水就膨胀,这种自然现象产生的主要原因是膨润土矿物晶层间距加大,水分子进入了矿物的晶层,另外引起膨润土膨胀的原因还有膨润土矿物的阳离子交换作用。膨胀性与膨润土的属性和蒙脱石含量关系极大,钠质膨润土的膨胀性明显比钙质膨润土要强,另外纯度较高、蒙脱石含量高的膨润土的膨胀性要强。因此,在实际应用时,如果我们主要想利用膨润土矿物的膨胀性,那么我们在考虑膨润土矿物的种类时首先要选择钠质膨润土矿,其次要考虑蒙脱石含量高的钠质膨润土。在机械铸造和铁矿球团工作中,对膨胀性要求较高。大量的钙质膨润土质,达不到使用要求,因此在使用前需要对钙质膨润土进行改性处理。