تنشيط خام البنتونايت بمحافظة خليص بطريقة الطحن الناعم Activation of Khulais bentonite using fine grinding technique

Abstract

Khulais region in Saudi Arabia has a big reserve of calcium bentonite which does not satisfy the request specifications of commercial bentonite Some studies has been done to activate this bentonite by addition of sodium carbonate in a wet condition but it gave low activation which are faraway from the required specifications In this work the grinding energy was used in dry state to activate Khulais bentonite with different percentages of sodium carbonate Also a few percentage of a commercial certificated bentonite was mixed to obtain more activation The activation of bentonite was measured for the following properties Free swell index; plasticity index; methylene blue value; cation exchang capacity; total surface area filtration loss; density and apparent viscosity Then the values of these properties were compared with the required specifications for drilling mud From the obtained results this research work gave the following new approach The optimum conditions of Khulais calcium bentonite to become an active bentonite as near as possible to the specification of drilling mud are when it is mixed with 5% commercial certificated bentonite and 6% sodium carbonate in a grinding mill for one hour in dry state

تمتلك محافظة خليص بالمملكة العربية السعودية احتياطيا ضخما من خام البنتونايت والذى لم يتم تنشيطه ليصبح صالحا للإستخدام في حفر آبار البترول والغاز والمياه طبقا للمواصفات القياسية في هذا الشأن وقد أجريت عليه بعض الدراسات السابقة لمحاولة تنشيطه بواسطة استخدام محاليل مركبات الصوديوم ولكنها أعطت درجة تنشيط منخفضة وغير مطابقة للمواصفات وفى هذا البحث تم تنشيط خام بنتنونايت خليص باستخدام طاقة الطحن الناعم للخام مع نسب مختلفة من كربونات الصوديوم بالطريقة الجافة مع إضافة نسب بسيطة من بنتونايت تجارى معتمد ومطابق للمواصفات المستخدمة لسائل حفر الآبار وقد تم الاستدلال على نشاط البنتونايت بالخواص التالية دليل الانتفاخ الحر ودليل اللدونة ومقدار الصبغة الزرقاء وسعة التبادل الأيوني والمساحة السطحية الكلية وفاقد الترشيح والكثافة واللزوجة الظاهرية وقد تم مقارنة تلك الخواص بالمواصفات القياسية المطلوبة لسائل الحفر ومن تلك النتائج تم التوصل لمفهوم جديد إلى الظروف المثالية لتنشيط بنتونايت خليص ليصبح متقاربا للمواصفات القياسية المطلوبة لسائل حفر الآبار وذلك باستخدام طاقة الطحن الناعم لخليط بنتونايت خليص مع 6% من مسحوق كربونات الصوديوم الجاف ومع 5% من مسحوق البنتونايت التجاري وذلك لمدة ساعة من الطحن