بررسي كاني‌شناسي و ويژگي‌هاي رئولوژي بنتونيت‌هاي منطقه مومن آباد، پهنه بنتونيتي شرق ايران، به منظور كاربرد در صنعت حفاري

منطقه معدني مؤمن ‌آباد بخشي از پهنه بنتونيتي شرق ايران است كه در واحدهاي آتشفشاني ائوسن - اليگوسن تشكيل شده است. اسمكتيت و كريستوباليت به عنوان فاز كانيايي اصلي و پلاژيوكلاز، ‌فلدسپار قليايي، پاراگونيت، زئوليت (هولانديت و كلينوپتيوليت)، ميكا ايليت و كوارتز نيز به عنوان فازهاي فرعي در بنتونيت ها حضور دارند. تصوير‌برداري الكتروني از ذره‌هاي صفحه‌اي بنتونيت، انبوهه‌هايي را با ظاهري لخته شده و به صورت كروي و زاويه‌دار با بافت دانه‌ذرتي نشان مي‌دهند. طيف‌سنجي پراكنش انرژي پرتو ايكس (EDX) نشان مي‌دهد كه بنتونيت‌ها از نوع مونت‌موريلونيت سديم هستند. نتايج آزمون هاي رئولوژي نشان مي دهد كه گرانروي ظاهري، گرانروي ناكشسان، نقطه تسليم و استحكام ژله اي در نمونه هاي بنتونيتي ساده با وزن 30.4 گرم بيشتر از نمونه هاي با وزن 10.8 و 22.4 گرم است و نمونه هاي B07 و B04 با استاندارد API همخواني نداشته، اما نمونه B02 با ويژگي هاي رئولوژي بهتر، قابليت استفاده در صنعت حفاري را دارد. ويژگي هاي رئولوژي و استحكام ژله اي در نمونه هاي فعال شده بهتر از نمونه هاي ساده است و سيال هاي دربردارنده كربوكسي‌متيل‌سلولز به علت ويژگي يوني بالاي ذرات نسبت به ديگر پليمرها، بهترين افزايش‌دهنده ويژگي هاي رئولوژي هستند (نمونه‌هاي B02 و B04). اما نمونه B07با استفاده از همه افزودني‌ها با استاندارد API همخواني ندارد و نمي‌توان از آن در صنعت حفاري استفاده كرد. بنتونيتي، از نظر ويژگي‌هاي رئولوژي مانند گرانروي ظاهري، گرانروي ناكشسان، نقطه تسليم و استحكام ژله اي در 10 ثانيه و 10 دقيقه از ميان سه نمونه ساده B02 با وزن 30.4 گرم به ترتيب با 8.5، 5، 7، 5 و 5 و همچنين با حضور پليمر كربوكسي‌متيل‌سلولز به ترتيب با 25، 9، 32، 14 و 11 بهترين ويژگي‌ها را بر اساس استاندارد API براي كاربرد در صنعت حفاري دارند.