بررسی کانی شناسی و ویژگی های رئولوژی بنتونیت های منطقه مومن آباد، پهنه بنتونیتی شرق ایران، به منظور کاربرد در صنعت حفاری

منطقه معدنی مومن آباد بخشی از پهنه بنتونیتی شرق ایران است که در واحدهای آتشفشانی ائوسن – الیگوسن تشکیل شده است. اسمکتیت و کریستوبالیت به عنوان فاز کانیایی اصلی و پلاژیوکلاز، فلدسپار قلیایی، پاراگونیت، زئولیت (هولاندیت و کلینوپتیولیت)، میکا- ایلیت و کوارتز نیز به عنوان فازهای فرعی در بنتونیت­ها حضور دارند. تصویر برداری الکترونی از ذره های صفحه ای بنتونیت، انبوهه هایی را با ظاهری لخته شده و به صورت کروی و زاویه دار با بافت دانه ذرتی نشان می دهند. طیف سنجی پراکنش انرژی پرتو ایکس (EDX) نشان می دهد که بنتونیت ها از نوع مونت موریلونیت سدیم هستند. نتایج آزمون­های رئولوژی نشان می­دهد که گرانروی ظاهری، گرانروی ناکشسان، نقطه تسلیم و استحکام ژله­ای در نمونه­های بنتونیتی ساده با وزن ۴/۳۰ گرم بیشتر از نمونه­های با وزن ۸/۱۰ و ۴/۲۲ گرم است و نمونه­های B۰۷ و B۰۴ با استاندارد API همخوانی نداشته، اما نمونه B۰۲ با ویژگی­های رئولوژی بهتر، قابلیت استفاده در صنعت حفاری را دارد. ویژگی­های رئولوژی و استحکام ژله­ای در نمونه­های فعال­شده بهتر از نمونه­های ساده است و سیال­های دربردارنده کربوکسی متیل سلولز به علت ویژگی یونی بالای ذرات نسبت به دیگر پلیمرها، بهترین افزایش دهنده ویژگی­های رئولوژی هستند (نمونه های B۰۲ و B۰۴). اما نمونه B۰۷با استفاده از همه افزودنی ها با استاندارد API همخوانی ندارد و نمی توان از آن­ در صنعت حفاری استفاده کرد. بنتونیتی، از نظر ویژگی های رئولوژی مانند گرانروی ظاهری، گرانروی ناکشسان، نقطه تسلیم و استحکام ژله­ای در ۱۰ ثانیه و ۱۰ دقیقه از میان سه نمونه ساده B۰۲ با وزن ۴/۳۰ گرم به ترتیب با ۵/۸، ۵، ۷، ۵ و ۵ و همچنین با حضور پلیمر کربوکسی متیل سلولز به ترتیب با ۲۵، ۹، ۳۲، ۱۴ و ۱۱ بهترین ویژگی ها را بر اساس استاندارد API برای کاربرد در صنعت حفاری دارند.

کلیدواژه ها:

viscosity ، drilling ، bentonite ، Momen Abad ، East Iran ، گرانروی ، حفاری ، بنتونیت ، مومن آباد ، شرق ایران.