Gilsonite » کاربردهای گیلسونایت » آسفالت سولفونه

آسفالت سولفونه

آسفالت سولفونه یک افزودنی تخصصی سیال حفاری است که به دلیل محبوبیت و مقرون به صرفه بودن به عنوان تثبیت کننده و بازدارنده شیل چاهی با کارایی بالا شناخته شده است. این ماده از طریق یک فرآیند سولفوریزاسیون تخصصی تولید می شود که خواصی مانند حلالیت در آب، روان کنندگی، کنترل فیلتراسیون و مهار بنتونیت را ایجاد می کند. این افزودنی همه کاره به طور گسترده در کاربردهای حفاری نفت استفاده می شود.

آسفالت سولفونه شده چیست؟

آسفالت سولفونه سدیم یک افزودنی است که برای کنترل شیل در عملیات حفاری استفاده می شود. هدف آن جلوگیری از تورم و غارنوردی شیل های ناشی از تجزیه آبدار است. علاوه بر این، آسفالت سولفونه به عنوان یک افزودنی گردش خون از دست رفته عمل می کند و به طور موثر مناطقی را که سیال حفاری از بین می رود مسدود می کند. این امر باعث از بین رفتن کامل سیال حفاری در سازند حفاری جلوگیری می کند و گردش مداوم را از پایین سوراخ مته به بالا تضمین می کند.

برای بستن چنین مناطقی، عوامل آسفالت سولفونه می توانند شامل دوغاب های شیمیایی معدنی یا مخلوط های سیمانی حاوی سیلیکات، اکسیدهای فلزی و سنگ آهک باشند. این مواد به طور موثر منطقه را مسدود می کنند و از دست رفتن بیشتر مایع حفاری جلوگیری می کنند.

آسفالت سولفونه یک محصول سولفونه سدیم محلول در آب است که از طریق یک فرآیند سولفوناسیون متمایز ایجاد می شود. این ماده به عنوان یک نرم کننده گل بسیار همه کاره عمل می کند و مزایای متعددی مانند تثبیت سازه های شیل، افزایش روانکاری، کاهش اتلاف سیال با فشار بالا در دمای بالا (HTHP) و بهبود خواص کیک فیلتر در سیالات حفاری مبتنی بر روغن و آب را ارائه می دهد. این افزودنی را می توان به راحتی با اکثر گل های پایه آب، روغنی و مصنوعی مخلوط کرد.

دو نوع افزودنی آسفالت سولفونه موجود است: معمولی و افزایش یافته با پتاسیم. افزودنی آسفالت سولفونه پتاسیم یک نمک پتاسیمی مخصوص آسفالت سولفونه است. همراه با داشتن همان ویژگی‌های منحصر به فرد افزودنی معمولی، یون‌های پتاسیم محلول در آب را نیز با تقریباً 400 ppm/lb از محصول حمل شده در سیستم گل تامین می‌کند.

این ویژگی به ویژه در مناطقی که عمل خاص پتاسیم برای به حداقل رساندن موثر تورم خاک رس ناشی از آب مورد نیاز است سودمند است.

آسفالت به عنوان یک افزودنی بسیار مورد توجه و مورد استفاده در حوزه سیالات حفاری است که به دلیل خواص استثنایی خود مشهور است. این ماده قابل توجه که از آسفالت نفتی به دست می آید، خود را به شکل قطعات قهوه ای، به راحتی شکسته یا پودر سیال نشان می دهد. با داشتن چگالی 0.98 گرم بر سانتی متر مکعب، دارای توانایی منحصر به فرد برای حل شدن جزئی در آب و روغن است که آن را به یک انتخاب همه کاره برای طیف گسترده ای از کاربردهای سیال حفاری تبدیل می کند.

آسفالت سولفونه شده در درجه اول توسط صنعت نفت به عنوان یک جزء حیاتی در حفاری های مبتنی بر آب و نفت استفاده می شود. این ماده همه کاره چندین عملکرد حیاتی را در محلول های حفاری انجام می دهد:

• به عنوان یک بازدارنده برای شیل های رسی عمل می کند، دیوارهای چاه را تقویت می کند و از شکستگی آنها جلوگیری می کند. علاوه بر این، آب بندی سریع ترک ها را تسهیل می کند. • آسفالت سولفونه شده به طور موثری از دست دادن آب تحت فشار بالا و شرایط گرمایش شدید را کاهش می دهد. • روانکاری محلول را افزایش می دهد و در نتیجه کیک فیلتر چسبنده کمتری دارد. • علاوه بر این، امکان ایجاد محلول های با کیفیت بالا را بدون نیاز به امولسیفایرهای اضافی فراهم می کند.

اطلاعات فنی پیشرفته آسفالت سولفونه:

– محتوای محلول در آب: ≥90.0٪ – محتوای محلول در روغن: ≥18.0٪ – نرخ کاهش اتلاف سیال در دمای بالا و فشار بالا: ≥40.0% – محدوده pH: 8-10 – میزان رطوبت: ≤10.0٪

مزایای افزودنی گیلسونایت سولفوناته

برای بیش از 52 سال، شیمی منحصر به فرد افزودنی های گیلسونایت سولفونه شده به طور مداوم نتایج استثنایی در سیالات حفاری مختلف ارائه داده است. این مواد افزودنی فواید زیادی دارند، از جمله:

تثبیت سازه های شیل: افزودنی های گیلسونایت سولفونه شده به طور موثر لایه شیل را تثبیت می کنند و فرآیند حفاری ایمن تر را تضمین می کنند.
کاهش گشتاور چرخشی و جلوگیری از گیر کردن: با ترکیب این افزودنی ها، خطر گشتاور چرخشی و گیر کردن به طور قابل توجهی کاهش می یابد و منجر به عملیات حفاری نرم تر می شود.
روغن جایگزین: افزودنی‌های گیلسونایت سولفوناته می‌توانند به عنوان جایگزینی برای روغن‌های مختلف از جمله نفت خام، روغن موتور باطله و روغن دیزل عمل کنند.
کاهش انبساط جامد براده های مته: این افزودنی ها به طور موثر انبساط براده های مته را به حداقل می رساند و راندمان حفاری را افزایش می دهد.
تولید کیک‌های گلی نازک و مستحکم: افزودنی‌های گیلسونایت سولفوناته به تولید کیک‌های گلی نازک و در عین حال بادوام کمک می‌کنند که به حفظ یکپارچگی کمک می‌کنند.
واکنش با شیل برای جلوگیری از ریزش و تورم: افزودنی‌ها با تشکیلات شیل واکنش می‌دهند و به طور موثر از فرورفتگی و تورم جلوگیری یا متوقف می‌کنند و محیط حفاری پایدار را تضمین می‌کنند.
کاهش اتلاف سیال با فشار بالا در دمای بالا (HTHP): افزودنی‌های گیلسونایت سولفوناته سابقه ثابتی در کاهش اتلاف سیال در شرایط با دمای بالا و فشار بالا دارند. تاریخچه های متعددی بر اثربخشی آنها گواهی می دهد.
تولید کیک فیلتر نازک تراکم پذیر: این افزودنی ها تولید کیک های فیلتر نازک و تراکم پذیر را تسهیل می کنند که برای عملیات حفاری کارآمد بسیار مهم هستند.
افزایش قابل توجه روانکاری: افزودنی های گیلسونایت سولفونه شده، چه به تنهایی یا در ترکیب با مقادیر کمی روغن، روغن های مصنوعی یا گلیکول استفاده شوند، روانکاری را تا حد زیادی افزایش می دهند، اصطکاک را کاهش می دهند و عملکرد حفاری را بهبود می بخشند.
از گیر کردن لوله مته جلوگیری می کند.
پایداری دمایی فوق‌العاده‌ای را نشان می‌دهد و فاقد نقطه نرمی است که معمولاً در افزودنی‌های آسفالتی واکنش نداده یافت می‌شود.
دارای حداقل فلورسانس و به راحتی قابل تشخیص است که امکان ثبت بدون مانع چاه و تجزیه و تحلیل هسته را فراهم می کند.
هیچ لکه نفتی، درخشندگی یا رنگین کمان روی آب در مکان های دور از ساحل باقی نمی گذارد.
برای اختلاط مناسب به امولسیفایر نیاز ندارد
نیازی به دور زدن تجهیزات کنترل مواد جامد در طول فرآیند اختلاط ندارد.
ژل شدن در دمای بالا را کاهش می دهد و خواص گل را تثبیت می کند.
دوز توصیه شده: ۱.۴٪

کد HS برای آسفالت سولفونه شده

کد سیستم هماهنگ (HS) یک سیستم استاندارد بین المللی است که برای طبقه بندی محصولات معامله شده استفاده می شود. مشخصه آن یک کد شش رقمی است که بر اساس ترکیب، هدف و ماهیت هر آیتم اعمال می شود. مقامات گمرکی در سرتاسر جهان از این کد برای تعیین محدودیت‌ها، مقررات و تعرفه‌های مربوطه هنگام تجارت یک محصول خاص مانند آسفالت سولفونه استفاده می‌کنند. Tکد HS مربوط به آسفالت سولفونه شده با توجه به شکل خاصی که در آن قرار دارد، مانند مایع، پودر یا هر نوع دیگری متفاوت است. همانطور که گفته شد، یک کد تقریبی HS که شامل مخلوط‌های قیری مبتنی بر آسفالت طبیعی و قیر طبیعی است و بنابراین احتمالاً شامل آسفالت سولفونه شده است، 2715.00 است. البته، کد HS دقیق ممکن است بسته به کشور مقصد و مقررات آن متفاوت باشد، بنابراین بسیار توصیه می شود که از مقامات ذیصلاح گمرکی مشاوره بگیرید یا از کمک متخصص برای اطمینان از کد HS دقیق برای تجارت آسفالت سولفونه در تجارت خاص استفاده کنید. زمینه

چگونه از آسفالت سولفونه استفاده کنیم؟

آسفالت سولفونه شده معمولاً با مخلوط کردن دو ماده با هم در یک نسبت خاص، بسته به کاربرد مورد نظر و عوامل عملکرد، روی گیلسونایت اعمال می شود. فرآیند اختلاط را می توان با استفاده از تجهیزات متنوعی مانند میکسر با برش بالا یا هموژنایزر انجام داد.
در برخی موارد، آسفالت سولفونه شده نیز ممکن است در طول فرآیند استخراج، قبل از اینکه یواینتایت تصفیه و به محصول نهایی تبدیل شود، به یواینتایت اضافه شود. این می تواند به بهبود حلالیت در آب و پراکندگی آسفالت از همان ابتدا کمک کند.

آسفالت سولفونه یک ماده کاملا امولسیون شده در آب است، در حالی که گیلسونایت تمایل دارد روی سطح باقی بماند.

بسته بندی و حمل و نقل

آسفالت سولفونه شده در مقادیر 25 کیلوگرم یا 50 لیتر بسته بندی می شود و به طور ایمن در یک کیسه کاغذی مرکب 4 در 1 با پوشش پلاستیکی بسته بندی شده است. بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که کیسه در طول ذخیره سازی و حمل و نقل دست نخورده باقی می ماند، زیرا محصول محلول در آب است..

هنگامی که آسفالت سولفونه شده با یواینتایت مخلوط می شود، محصول به دست آمده را می توان در کاربردهای مختلفی مانند امولسیون های آسفالتی، سیالات حفاری، پوشش ها و درزگیرها، بسته به خواص خاص و الزامات عملکرد محصول نهایی، مورد استفاده قرار داد.
برای استفاده از آسفالت سولفونه معمولاً به عنوان یک افزودنی یا افزودنی در طول مرحله اختلاط کاربرد اضافه می شود. کاربرد و دوز دقیق بسته به مورد استفاده خاص و خواص نهایی مطلوب محصول متفاوت خواهد بود. توصیه می شود برای تعیین دوز و روش کاربرد مناسب برای پروژه خاص خود با یک متخصص مشورت کنید.

استفاده از آسفالت سولفونه سدیم

آسفالت سولفونه سدیم به طور گسترده ای به عنوان یک افزودنی در سیالات حفاری چاه های نفت و گاز استفاده می شود. به عنوان یک سورفکتانت عمل می کند و به کاهش فشار سطحی سیال حفاری کمک می کند. این خاصیت به حرکت موثر سیال از طریق سوراخ چاه کمک می کند و به جلوگیری از تجمع گاز و سایر آلاینده ها کمک می کند. سولفونه سدیم آسفالت نیز به عنوان یک عامل امولسیون کننده در تولید امولسیون آسفالت استفاده می شود. از آن برای ساختن مخلوط آسفالت جامدتر و مقاوم تر در برابر نفوذ آب استفاده می شود. علاوه بر این، در فرمولاسیون مواد پاک کننده، رنگ و سایر محصولات صنعتی استفاده می شود.

کاربرد گیلسونایت در آسفالت سولفونه شده

گیلسونایت یا یواینتایت یک هیدروکربن سیاه و براق طبیعی است که می تواند به عنوان یک افزودنی برای اصلاح و تقویت آسفالت استفاده شود. هنگامی که یواینتایت به آسفالت سولفونه اضافه می شود، چندین مزیت از جمله پایداری افزایش یافته، افزایش استحکام و مقاومت بهتر در برابر شرایط آب و هوایی سخت را ارائه می دهد. آسفالت یا یواینتایت به عنوان یک عامل تقویت کننده عمل می کند و به استحکام و دوام آسفالت می افزاید. نقطه ذوب بالا یواینتایت همچنین به پایداری آن کمک می کند و مقاومت آن را در برابر تغییر شکل در دمای بالا افزایش می دهد.

یواینتایت علاوه بر خواص فیزیکی، خواص شیمیایی آسفالت سولفونه شده را نیز افزایش می دهد. وجود آسفالت، پایداری شیمیایی کلی آسفالت روسازی را افزایش می دهد و حساسیت آن را به واکنش های شیمیایی و تخریب کاهش می دهد. این امر به افزایش عمر آسفالت کمک می کند و نیاز به تعمیر و نگهداری گران قیمت را کاهش می دهد. یواینتایت علاوه بر خواص فیزیکی، خواص شیمیایی آسفالت سولفونه شده را نیز افزایش می دهد. وجود آسفالت، پایداری شیمیایی کلی آسفالت روسازی را افزایش می دهد و حساسیت آن را به واکنش های شیمیایی و تخریب کاهش می دهد. این امر به افزایش عمر آسفالت کمک می کند و نیاز به تعمیر و نگهداری گران قیمت را کاهش می دهد.

اطلاعات فنی آسفالت سولفونه شده

آسفالت سولفونه یک جزء جدایی ناپذیر در کنترل تلفات و کمک به حفاری موفق در صنعت نفت و گاز است. خواص این آسفالت می تواند با توجه به فرمولاسیون و الزامات کاربرد متفاوت باشد. با این حال، در اینجا برخی از ویژگی های معمولی این ماده وجود دارد:

ترکیب شیمیایی

آسفالت سولفونه شده به طور طبیعی از نفت خام آسفالتی منشاء می‌گیرد که با اسید سولفوریک تصفیه می‌شود تا یک محصول سولفونه ایجاد شود. هویت شیمیایی آن عمدتاً شامل ترکیبی از اجزای آلی است که با گروه های اسید سولفونه شده اند

ظاهر

آسفالت سولفونه یک مایع چسبناک قهوه ای تیره تا سیاه است. معمولاً یک ماده قهوه ای تیره تا سیاه، مایع چسبناک یا نیمه جامد است.

کاربردها

آسفالت سولفونه در کاربردهای مختلفی از جمله به عنوان پخش کننده و امولسیفایر در محصولات آسفالت و قیر و به عنوان عامل مرطوب کننده و سورفکتانت در حفاری استفاده می شود.

ویژگی های عملکردی

از نظر کاهش اتلاف سیال در حین حفاری، افزایش حالت پایدار سیال حفاری و دستکاری ویسکوزیته بسیار عالی است.

حلالیت

آسفالت سولفونه شده روسازی در آب و حلال های قطبی محلول است.

pH

PH آسفالت سدیم سولفونه شده معمولاً در محدوده 8 تا 10 است.

محتوای سولفونات

محتوای سولفونات آسفالت می تواند به طور گسترده ای بسته به عیار و کارخانه متفاوت باشد، اما معمولاً در محدوده 5٪ تا 30٪ است.

ویسکوزیته

چگالی آسفالت نیز می تواند بسته به درجه و دما متفاوت باشد، اما معمولاً می توان آن را از 100 تا 500 cSt در دمای 25 درجه سانتی گراد تغییر داد.

وزن مولکولی

وزن مولکولی سولفونه آسفالت از چند هزار تا چند صد هزار گرم در مول متغیر است.

افزودنی گل حفاری آسفالت سولفونه شده

آسفالت سولفونه نوعی افزودنی گل حفاری است که از یواینتایت طبیعی منشاء می گیرد. این یک محصول پودری است که معمولاً در حین فرآیندهای حفاری نفت و گاز به گل حفاری اضافه می شود تا کارایی و اثربخشی فرآیند حفاری افزایش یابد.

عملیات سولفوناسیون مورد استفاده برای توسعه این افزودنی گل حفاری شامل تصفیه یواینتایت با اسید سولفوریک است. این واکنش یک محصول محلول در آب تولید می کند که شامل غلظت بالایی از گروه های عملی مانند گروه های اسید سولفونیک و اسید کربوکسیلیک است.

افزودن یواینتایت سولفونه به گل حفاری مزایای بی شماری دارد. گروه های عاملی موجود در این فرمول شیمیایی می توانند به کاهش پتانسیل تشکیل لجن هیدروکربنی کمک کنند که می تواند باعث آسیب به تجهیزات و کند کردن فرآیند حفاری شود. این محصول همچنین می تواند روانکاری و پایداری گل حفاری را افزایش دهد و در نتیجه اصطکاک را کاهش دهد و فرآیند حفاری را کارآمدتر کند.

علاوه بر این، این محصول یک تثبیت کننده کیک فیلتر قابل توجه است که می تواند به کاهش نفوذپذیری دیواره های چاه کمک کند و مانعی در برابر هجوم مایعات یا گازهای ناخواسته ایجاد کند. همچنین می تواند خطر چسبندگی دیفرانسیل را کاهش دهد، جایی که لوله مته به دیواره چاه گیر می کند. این مزایا در نهایت منجر به صرفه جویی در هزینه و بهبود عملیات حفاری می شود.

پردازش گیلسونایت به آسفالت سولفونه شده و گلوله

گیلسونایت را می توان با روش های مختلف به آسفالت سولفونه و گلوله تبدیل کرد. دو فرآیند رایج عبارتند از فرآیند سولفوناسیون و فرآیند گلوله سازی.
فرآیند سولفوناسیون: این فرآیند شامل تیمار یواینتایت با اسید سولفوریک برای ایجاد سولفوناته است. در طی این فرآیند، ابتدا یواینتایت خرد شده و به پودر تبدیل می شود.
سپس پودر با اسید سولفوریک غلیظ در یک ظرف واکنش گرم شده، معمولاً در دما و فشار بالا، مخلوط می‌شود.
اسید سولفوریک با هیدروکربن های موجود در یواینتایت واکنش می دهد و گروه های اسید سولفونیک را تشکیل می دهد که جایگزین برخی از هیدروژن های موجود در آسفالت می شود. آسفالت سولفونه به دست آمده دارای خواص عملکردی بهتری مانند چسبندگی بهتر و مقاومت در برابر آب است.

فرآیند گندله سازی:

در این روش، یواینتایت به گلوله های فشرده و آسان برای جابجایی تبدیل می شود. این فرآیند با همان پودر شدن گیلسونایت به پودر ریز آغاز می شود. سپس پودر در یک محفظه اختلاط با سرعت بالا با یک ماده اتصال دهنده، معمولاً یک پلیمر ترموپلاستیک، مخلوط می شود. سپس مخلوط از طریق یک قالب اکسترود می شود تا گلوله های فشرده و استوانه ای تولید شود که برای ذخیره سازی، حمل و نقل و کاربرد مناسب هستند.
هر دو فرآیند سولفوناسیون و گلوله سازی خواص عملکرد یواینتایت را بهبود می بخشند و ارزش و تطبیق پذیری آن را به طور قابل توجهی افزایش می دهند. آسفالت و گلوله‌های سولفونه حاصل می‌توانند به روش‌های مختلفی از جمله به عنوان افزودنی برای روسازی آسفالت و سقف، در ساخت رنگ‌ها و پوشش‌ها یا حتی به عنوان افزودنی در گل حفاری چاه‌های نفت و گاز استفاده شوند.
به طور کلی، فرآیندهای سولفوناسیون و گندله سازی به طور قابل توجهی ارزش و تطبیق پذیری یواینتایت را افزایش می دهد و امکان استفاده از آن را در کاربردهای مختلف از جمله آسفالت سولفونه شده و گلوله ها فراهم می کند. در حالی که هر فرآیند منحصر به فرد است، هر دو منجر به آسفالتی با خواص عملکردی بهبود یافته می شوند که آن را به یک عنصر ضروری در بسیاری از صنایع تبدیل می کند.

نتیجه گیری

افزودن گیلسونایت به آسفالت سولفونه شده طیف وسیعی از مزایای را ارائه می دهد. از بهبود پایداری و استحکام تا افزایش مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی سخت، استفاده از یواینتایت در آسفالت سولفونه یک راه عملی و مقرون به صرفه برای بهبود کیفیت و طول عمر آسفالت است. به این ترتیب، آن را تبدیل به یک انتخاب به طور فزاینده ای محبوب برای جاده سازان، صنایع، و توسعه دهندگان زیرساخت های دیگر در سراسر جهان است.