Bentonite เราใช้ทำอะไรในน้ำโคลน

• Facebook
• Twitter
• Line

Bentonite – อย่างที่ผมพูดออกสื่อบ่อยๆว่า ผมไม่ได้จบสายตรงเรื่องวิศวกรรมขุดเจาะฯ และ ก็ไม่ได้เริ่มงานสายตรงด้วยเช่นกัน จึงมาถึงวันนี้แบบงงๆ

วันแรกที่คิดว่า ต้องมาสายนี้แล้วล่ะ เป็นอาชีพสุดท้าย อายุก็ปาเข้าไปเลข 4 แล้ว ใจก็คิดว่า ทำไงถึงจะรู้เรื่องให้เร็วที่สุดในเรื่องงานขุดเจาะ จะไปเซ้าซี้ถามน้องๆทุกสิ่งอย่างก็เกรงใจ ผมก็เลยไปถามน้องที่เรียนมาสายตรงคนหนึ่งว่า ใช้ตำราเล่มไหน ผมก็ไปขอเอามาถ่ายสำเนา

Drilling Engineering Book

ในนั้นมี 9 บท ผมตั้งใจว่า ทำงานไปด้วย อ่านไปด้วย บทล่ะเดือน 9 เดือน ผมก็จะอ่านจบ ระหว่างนั้น ผมก็มีน้องๆที่จบสายตรงเก่งๆหลายคนให้ถาม

แล้วผมก็ทำได้สำเร็จ เรียนด้วยตัวเองนี่แหละ อัตาหิอัตโนนาโถ

Bentonite

เกี่ยวกับ bentonite ตรงไหน (ต่อไปนี้จะเรียกว่าผงโคลนล่ะกัน) ไม่เกี่ยวเลยครับ 555 อารัมภบทให้รู้ว่า ผมก็ไม่ได้เดินบนพื้นพรมกำมะหยี่หรอก ไม่มีใครป้อน เริ่มอาชีพก็ตอนแก่แล้ว

มาว่าเรื่องผงโคลนของเราดีกว่า

ความหนืด (viscosity) เป็น คุณสมบัติที่จำเป็นมากๆอย่างหนึ่งของน้ำโคลน ความหนืด ความหนืด ทำหน้าที่สำคัญ 2 อย่างครับ

แขวน (พยุง) ผงหิน (barite) เอาไว้ ไม่ให้ตกปุ๊ลงไปก้นหลุมง่ายๆ ถ้าผงหินตกลงไปที่ก้นหลุม น้ำโคลนจะขาดความหนาแน่น (น้ำหนัก) ความดันเนื่องจากน้ำหนักน้ำโคลนก็จะสู้ความดันของไหลในชั้นหินไม่ได้

พยุงเศษหินที่ได้จากการเจาะ (cutting) ให้ไหลขึ้นมาปากหลุมง่ายๆ ถ้าน้ำโคลนไม่หนืด ก็ต้องใช้ความเร็ว อัตราไหล) ในการปั๊มมาก เปลืองพลังงาน ปั๊มใหญ่ ความดันสูง บลาๆ

ตรงกันข้ามแต่จะหนืดไปก็ไม่ดีอีก ใช้แรงปั๊มเยอะ แถมไปกินสารเคมีตัวอื่นอีก ทำให้ต้องผสมเยอะ เปลืองตังค์

จะเห็นว่า คุณสมบัติทุกอย่างมันต้องพอดีๆ ไม่แก่ ไม่อ่อน เป็นหน้าที่ของวิศวกรหลุมเจาะที่จะต้องคำนวน ยัดใส่มือ วิศวกรน้ำโคลน ไปปรุงมา

การจะทำให้น้ำโคลนหนืด เราใช้สิ่งที่เรียกว่า ผงโคลน ใครนึกไม่ออก ให้นึกถึงปลักควายเละๆ เอาไปตากแห้ง เอามาบด มันจะเป็นผงละเอียดๆ เมื่อเอาผงนั่นมาละลายน้ำ น้ำก็จะกลายเป็นโคลน

แต่ไอ้โคลนแบบนั้น มันไม่หนืดพอ และ ควบคุมคุณสมบัติยากมาก

เราจึงเอาหินชนิดหนึ่งที่ชื่อว่า bentonite เป็นหินโคลน (clay stone) ชนิดหนึ่งแหละ ที่รู้จักกันนี้ เกรดเยี่ยม ที่ใช้กันทั่วไปคือ Wyoming bentonite

เรามีมาตราฐานหนึ่ง ในการวัดว่าผงโคลนแหล่งไหนดีกว่ากัน โดยการวัดสิ่งที่เรียกว่า yield (ผลผลิต) หมายความว่า ผงโคลน 1 ตัน จะผสมน้ำแล้วจะได้น้ำโคลนความหนืดที่กำหนด (15 cp @600 rpm – ใครไม่เข้าใจก็ช่างมันไปก่อน) กี่บาเรล (bbl/ton)

Wyoming bentonite ที่เจ๋งๆ ทำได้ 100 bbl/ton

รองมาก็ตระกูล high yield clay ทำได้ ราวๆ 45 bbl/ton

ส่วนพวก bentonite บ้านๆ ก็ 10 bbl/ton

แน่นอนว่า ราคามันก็ไปตามกันนั่นแหละ

เหมือนผงหินที่เราต้องการใช้น้อยที่สุดแต่ทำให้น้ำโคลนหนักที่สุด เราก็ต้องการใช้ผงโคลนให้น้อยที่สุดเพื่อให้น้ำโคลนหนืดได้ตามความต้องการ

ใครอยากรู้ว่า ผงโคลน หรือ Wyoming bentonite มีสูตรเคมีอะไรยังไงก็กูเกิลเอาครับ ข้อมูลเพียบ

นอกจาก yield แล้ว เจ้าผงโคลนยังมีสเป็คกำกับอีกพอสมควร ก็มีมาตราฐานต่างๆกันไปนะ

นอกจากอุตสาหกรรมเราแล้วผงโคลนยังใช้ในอีกหลายๆอุตสาหกรรม เช่น ก่อสร้าง ซีเมนต์ หรือ แม้กระทั่งยา เครื่องสำอาง ก็ใช้ครับ

กลับมาเรื่องของเรา ความหนาแน่นจำเพาะของเจ้าผงโคลน คือ 2.6 g/cc แสดงว่า ถ้าใส่เยอะ แทนที่จะทำให้หนืดอย่างเดียว ดันไปกระทบกับ ความหนาแน่น (น้ำหนัก) ของน้ำโคลน ที่ควรจะเป็นหน้าที่ของผงหิน (barite)

เห็นไหมครับ นี่แค่ 2 สิ่งในน้ำโคลน มันยังมั่วขนาดนี้เลย ถ้าหลายๆตัว ทั้งของแข็งของเหลว ไม่ปวดตับแย่เหรอ ผมถึงบอกว่า วิศวกรรมน้ำโคลนนี่เป็นทั้งศาสตร์และศิลป์ เผลอๆบนไสยศาสตร์เข้าไปด้วย 555

แค่นี้ก่อนดีกว่า มากกว่านี้ ก็จะไปถึงเรื่องโครงสร้างโมเลกุล ชนิด ของผงโคลน (clay) ชนิดต่างๆ และ การแลกเปลี่ยนประจุ และ มีปฏิกริยาเคมีอะไรอย่างไร กับน้ำ ซึ่งไปอ่านต่อในบทที่ 2 ที่เกี่ยวกับน้ำโคลนในตำราข้างบนนั่นก็ได้ หรือ ไปที่ลิงค์นี้ –> drilling fluid

สงสัยตรงไหน ถามมาที่ช่องความเห็นข้างล่าง เว็บบอร์ด หรือ หรือ ที่เพจ ได้นะครับ … จบตอนก่อนล่ะ

---

It was first used for a clay found in about 1890 in upper cretaceous tuff near Fort Benton, Montana. The main constituent, which is the determinant factor in the clay’s properties, is the clay mineral montmorillonite. This in turn, derives its name from a deposit at Montmorillon, in Southern France.

It is a clay generated frequently from the alteration of volcanic ash, consisting predominantly of smectite minerals, usually montmorillonite. Other smectite group minerals include hectorite, saponite, beidelite and nontronite.

• Facebook
• Twitter
• Line