Investigating Mineralogical and Physio-Chemical Properties of Bentonite for Water-Based Fluids

Abstract

Bentonite is a well-known type of clay and the mineralogical and physio-chemical characterization of its suspensions is essential to be investigated. In this study, the mineralogical and Physio-chemical characterization of the nano-porous structure of four industrial-grade bentonite samples namely, B1, B2, B3 and B4 were investigated to determine their mineralogical properties for a specific industrial application. Instrumental analyses of samples using XRD, XRF and BET were investigated along with laboratory tests including swelling and sediment indices, surface area and cation exchange capacity as well in order to select the appropriate sample. XRF along with slurry pH shows alkali metal ions. The results indicate B4 has calcite impurity, 50 cP viscosity reading at 600 r/min, 6 value for yield point/plastic viscosity ratio and 39.05 wt% residue of diameter greater than 75 μm. B3 is the most suitable sample for water-based fluid utilization compared to B1, B2 and B4, which satisfies the best standard requirements.

Khảo sát ảnh hưởng của muối lên tính chất của dung dịch khoan bentonite ở khu vực bị nhiễm mặn

“…Giới hạn chảy (YP) là sức cản dòng chảy ban đầu của chất lưu hoặc ứng suất cần thiết để di chuyển chất lưu. Nói cách khác, YP là lực hút giữa các hạt keo trong dung dịch khoan [17]. Hình 3c chỉ ra rằng khi hàm lượng bentonite tăng từ 1% đến 5% thu được kết quả YP tăng đáng kể từ 1,00 cP tới 17,25 cP (tăng đến 17,25 lần so với giá trị tại hàm lượng bentonite 1%).…”