سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه دامغان

طربی, سحر, مدبری, سروش, امامی, محمد هاشم, شیخ ذکریایی, سید جمال. (1399). بررسی کانی‌شناسی و ویژگی‌های رئولوژی بنتونیت‌های منطقه مومن آباد، پهنه بنتونیتی شرق ایران، به منظور کاربرد در صنعت حفاری. مجله زمین شیمی ایران, 28(1), 83-94. doi: 10.29252/ijcm.28.1.83
سحر طربی; سروش مدبری; محمد هاشم امامی; سید جمال شیخ ذکریایی. "بررسی کانی‌شناسی و ویژگی‌های رئولوژی بنتونیت‌های منطقه مومن آباد، پهنه بنتونیتی شرق ایران، به منظور کاربرد در صنعت حفاری". مجله زمین شیمی ایران, 28, 1, 1399, 83-94. doi: 10.29252/ijcm.28.1.83
طربی, سحر, مدبری, سروش, امامی, محمد هاشم, شیخ ذکریایی, سید جمال. (1399). 'بررسی کانی‌شناسی و ویژگی‌های رئولوژی بنتونیت‌های منطقه مومن آباد، پهنه بنتونیتی شرق ایران، به منظور کاربرد در صنعت حفاری', مجله زمین شیمی ایران, 28(1), pp. 83-94. doi: 10.29252/ijcm.28.1.83
طربی, سحر, مدبری, سروش, امامی, محمد هاشم, شیخ ذکریایی, سید جمال. بررسی کانی‌شناسی و ویژگی‌های رئولوژی بنتونیت‌های منطقه مومن آباد، پهنه بنتونیتی شرق ایران، به منظور کاربرد در صنعت حفاری. مجله زمین شیمی ایران, 1399; 28(1): 83-94. doi: 10.29252/ijcm.28.1.83

بررسی کانی‌شناسی و ویژگی‌های رئولوژی بنتونیت‌های منطقه مومن آباد، پهنه بنتونیتی شرق ایران، به منظور کاربرد در صنعت حفاری

مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران
مقاله 6، دوره 28، شماره 1 - شماره پیاپی 77، فروردین 1399، صفحه 83-94    اصل مقاله (3.23 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.29252/ijcm.28.1.83
نویسندگان
سحر طربی* 1؛ سروش مدبری2؛ محمد هاشم امامی1؛ سید جمال شیخ ذکریایی1
1دانشگاه آزاد اسلامی
2دانشگاه تهران
چکیده
 منطقه معدنی مؤمن ‌آباد بخشی از پهنه بنتونیتی شرق ایران است که در واحدهای آتشفشانی ائوسن – الیگوسن تشکیل شده است. اسمکتیت و کریستوبالیت به عنوان فاز کانیایی اصلی و پلاژیوکلاز، ‌فلدسپار قلیایی، پاراگونیت، زئولیت (هولاندیت و کلینوپتیولیت)، میکا- ایلیت و کوارتز نیز به عنوان فازهای فرعی در بنتونیت­ها حضور دارند. تصویر‌برداری الکترونی از ذره‌های صفحه‌ای بنتونیت، انبوهه‌هایی را با ظاهری لخته شده و به صورت کروی و زاویه‌دار با بافت دانه‌ذرتی نشان می‌دهند. طیف‌سنجی پراکنش انرژی پرتو ایکس (EDX) نشان می‌دهد که بنتونیت‌ها از نوع مونت‌موریلونیت سدیم هستند. نتایج آزمون­های رئولوژی نشان می­دهد که گرانروی ظاهری، گرانروی ناکشسان، نقطه تسلیم و استحکام ژله­ای در نمونه­های بنتونیتی ساده با وزن 4/30 گرم بیشتر از نمونه­های با وزن 8/10 و 4/22 گرم است و نمونه­های B07 و B04 با استاندارد API همخوانی نداشته، اما نمونه B02 با ویژگی­های رئولوژی بهتر، قابلیت استفاده در صنعت حفاری را دارد. ویژگی­های رئولوژی و استحکام ژله­ای در نمونه­های فعال­شده بهتر از نمونه­های ساده است و سیال­های دربردارنده کربوکسی‌متیل‌سلولز به علت ویژگی یونی بالای ذرات نسبت به دیگر پلیمرها، بهترین افزایش‌دهنده ویژگی­های رئولوژی هستند (نمونه‌های B02 و B04). اما نمونه B07با استفاده از همه افزودنی‌ها با استاندارد API همخوانی ندارد و نمی‌توان از آن­ در صنعت حفاری استفاده کرد. بنتونیتی، از نظر ویژگی‌های رئولوژی مانند گرانروی ظاهری، گرانروی ناکشسان، نقطه تسلیم و استحکام ژله­ای در 10 ثانیه و 10 دقیقه از میان سه نمونه ساده B02 با وزن 4/30 گرم به ترتیب با 5/8، 5، 7، 5 و 5 و همچنین با حضور پلیمر کربوکسی‌متیل‌سلولز به ترتیب با 25، 9، 32، 14 و 11 بهترین ویژگی‌ها را بر اساس استاندارد API برای کاربرد در صنعت حفاری دارند.     
کلیدواژه‌ها
گرانروی؛ حفاری؛ بنتونیت؛ مومن آباد؛ شرق ایران
مراجع
  1. [1] Murry H., "Applied Clay Mineralogy: Occurrences, Processing, and Application of Kaolins, Bentonites, Palygorskit-Sepiolite, and Common Clays", Elsevier's Science & Technology Right Department in Oxford, UK 2007. [DOI:10.1016/S1572-4352(06)02008-3]
  2. [1] Murry H., "Applied Clay Mineralogy: Occurrences, Processing, and Application of Kaolins, Bentonites, Palygorskit-Sepiolite, and Common Clays", Elsevier's Science & Technology Right Department in Oxford, UK 2007. [DOI:10.1016/S1572-4352(06)02008-3]
  3. [2] Takagi, T., Koh, S. M., Song, M. S., Itoh, M., Mogi, K., "Geology and properties of the Kawasaki and Dobuyama bentonite deposits of Zao region in northeastern Japan",Clay Minerals 40 (2005) 333±350. [DOI:10.1180/0009855054030177]
  4. [2] Takagi, T., Koh, S. M., Song, M. S., Itoh, M., Mogi, K., "Geology and properties of the Kawasaki and Dobuyama bentonite deposits of Zao region in northeastern Japan",Clay Minerals 40 (2005) 333±350. [DOI:10.1180/0009855054030177]
  5. [3] Hosterman J.W., and Patterson S.H., "Bentonite and fuller's earth resources of the United States",US Geological Survey Professional Paper 1522 (1992) 45 pp. [DOI:10.3133/pp1522]
  6. [3] Hosterman J.W., and Patterson S.H., "Bentonite and fuller's earth resources of the United States",US Geological Survey Professional Paper 1522 (1992) 45 pp. [DOI:10.3133/pp1522]
  7. [4] Christidis, G. E., Scott. P. W., Marcopoulos, T., "Origin of the bentonite deposits of Eastern Milos, Aegean, Greece: geological, mineralogical and geochemical evidence", Clays and Clay Minerals 43 (1995) 63-77. [DOI:10.1346/CCMN.1995.0430108]
  8. [4] Christidis, G. E., Scott. P. W., Marcopoulos, T., "Origin of the bentonite deposits of Eastern Milos, Aegean, Greece: geological, mineralogical and geochemical evidence", Clays and Clay Minerals 43 (1995) 63-77. [DOI:10.1346/CCMN.1995.0430108]
  9. [5] YalÇın, H., and Gümüser, G., "Mineralogical and geochemical characteristics of Late Cretaceous bentonite deposits of the Kelkit Valley Region, Northern Turkey", Clay Minerals 35 (2000) 807-825. [DOI:10.1180/000985500547250]
  10. [5] YalÇın, H., and Gümüser, G., "Mineralogical and geochemical characteristics of Late Cretaceous bentonite deposits of the Kelkit Valley Region, Northern Turkey", Clay Minerals 35 (2000) 807-825. [DOI:10.1180/000985500547250]
  11. [6] Yildiz, A., and Kuscu, M., "Origin of the Basoren (Kutahya, W Turkey) bentonite deposits", Clay Minerals 39 (2004) 219-231. [DOI:10.1180/0009855043920132]
  12. [6] Yildiz, A., and Kuscu, M., "Origin of the Basoren (Kutahya, W Turkey) bentonite deposits", Clay Minerals 39 (2004) 219-231. [DOI:10.1180/0009855043920132]
  13. [7] Yildiz, A., Kuscu, M., "Mineralogy, chemistry and physical properties of bentonites from Ba¸sören, Kütahya, W. Anatolia, Turkey", Clay Minerals 42 (2007) 399-414. [DOI:10.1180/claymin.2007.042.3.10]
  14. [7] Yildiz, A., Kuscu, M., "Mineralogy, chemistry and physical properties of bentonites from Ba¸sören, Kütahya, W. Anatolia, Turkey", Clay Minerals 42 (2007) 399-414. [DOI:10.1180/claymin.2007.042.3.10]
  15. [8] Kumar, A.S., Mahto, V., Sharma, V.P., "Behavior of Organic Polymer on the Rheological Properties of Indian Bentonite-Water Based Drilling Fluid System and its Effect on Formation Damage", Indian Journal of Chemical Technology 10 (2003) 525-530.
  16. [8] Kumar, A.S., Mahto, V., Sharma, V.P., "Behavior of Organic Polymer on the Rheological Properties of Indian Bentonite-Water Based Drilling Fluid System and its Effect on Formation Damage", Indian Journal of Chemical Technology 10 (2003) 525-530.
  17. [9] Kelessidis, V.C., C. Tsamantaki, and P. Dalamarinis, "Effect of pH and electrolyte on the rheology of aqueous Wyoming bentonite dispersions", Applied Clay Science 38 (2007) 86-96. [DOI:10.1016/j.clay.2007.01.011]
  18. [9] Kelessidis, V.C., C. Tsamantaki, and P. Dalamarinis, "Effect of pH and electrolyte on the rheology of aqueous Wyoming bentonite dispersions", Applied Clay Science 38 (2007) 86-96. [DOI:10.1016/j.clay.2007.01.011]
  19. [10] Agha, M.A., Ferrell, R.E., Hart, G.F., Abu El Ghar, M.S., Abdel-Motelib, A., "Physical properties and Na-activation of Egyptian bentonitic clays for appraisal of industrial applications", Applied Clay Science 131(2016) 74-83. [DOI:10.1016/j.clay.2015.08.016]
  20. [10] Agha, M.A., Ferrell, R.E., Hart, G.F., Abu El Ghar, M.S., Abdel-Motelib, A., "Physical properties and Na-activation of Egyptian bentonitic clays for appraisal of industrial applications", Applied Clay Science 131(2016) 74-83. [DOI:10.1016/j.clay.2015.08.016]
  21. [11] Temraz, M.G., Hassanien, I., "Mineralogy and rheological properties of some Egyptian bentonite for drilling fluids", Journal of Natural Gas Science and Engineering 31 (2016) 791-799. [DOI:10.1016/j.jngse.2016.03.072]
  22. [11] Temraz, M.G., Hassanien, I., "Mineralogy and rheological properties of some Egyptian bentonite for drilling fluids", Journal of Natural Gas Science and Engineering 31 (2016) 791-799. [DOI:10.1016/j.jngse.2016.03.072]
  23. [12] API, (American Petroleum Institute).,"Specification for Oil-Well Drilling Fluid Materials API Spec, 13A (Dallas TX)", (1983).
  24. [12] API, (American Petroleum Institute).,"Specification for Oil-Well Drilling Fluid Materials API Spec, 13A (Dallas TX)", (1983).
  25. [13] Olatunde, A. O., Usman, M. A., Olafadehan1, O. A., Adeosun, T. A., Ufot, O.E., "Improvement of rheological properties of drilling fluid using locally based materials", Petroleum and Coal 54 (2012) 65-75.
  26. [13] Olatunde, A. O., Usman, M. A., Olafadehan1, O. A., Adeosun, T. A., Ufot, O.E., "Improvement of rheological properties of drilling fluid using locally based materials", Petroleum and Coal 54 (2012) 65-75.
  27. [14] Hassiba, K.J., Amani, M., "The Effect of Salinity on the Rheological Properties of Water Based Mud under High Pressure and High Temperature for Drilling Offshore and Deep Wells", Earth Science Research 2 (2012) 175. [DOI:10.5539/esr.v2n1p175]
  28. [14] Hassiba, K.J., Amani, M., "The Effect of Salinity on the Rheological Properties of Water Based Mud under High Pressure and High Temperature for Drilling Offshore and Deep Wells", Earth Science Research 2 (2012) 175. [DOI:10.5539/esr.v2n1p175]
  29. [15] Namayandeh, A.R., Modabberi, S., Ranjbaran, M., "Mineralogy and geochemistry of Chah-Golestan bentonite mine, Sarayan, Iran", Adv. Appl. Geol. J 5 (2012) 69-79, (in Persian).
  30. [15] Namayandeh, A.R., Modabberi, S., Ranjbaran, M., "Mineralogy and geochemistry of Chah-Golestan bentonite mine, Sarayan, Iran", Adv. Appl. Geol. J 5 (2012) 69-79, (in Persian).
  31. [16] Namayandeh, A.R., Modabberi, S., Ranjbaran, M., "Mineralogical and geochemical studies to determine genesis of Khalkuh bentonite mine, Ferdows, Southern Khorasan", Petrology 21 (2015) 19-34, (in Persian).
  32. [16] Namayandeh, A.R., Modabberi, S., Ranjbaran, M., "Mineralogical and geochemical studies to determine genesis of Khalkuh bentonite mine, Ferdows, Southern Khorasan", Petrology 21 (2015) 19-34, (in Persian).
  33. [17] Modabberi, S., Namayandeh, A., López-Galindo, A., Viseras, C., Setti, M., & Ranjbaran, M., "Characterization of Iranian bentonites to be used as pharmaceutical materials", Applied Clay Science 116 (2015) 193-201. [DOI:10.1016/j.clay.2015.03.013]
  34. [17] Modabberi, S., Namayandeh, A., López-Galindo, A., Viseras, C., Setti, M., & Ranjbaran, M., "Characterization of Iranian bentonites to be used as pharmaceutical materials", Applied Clay Science 116 (2015) 193-201. [DOI:10.1016/j.clay.2015.03.013]
  35. [18] Modabberi, S., Namayandeh, A., López-Galindo, A., & Setti, M., "Genesis of the Eastern Iranian bentonite deposits", Applied Clay Science, 168 (2018) 56-67. [DOI:10.1016/j.clay.2018.10.011]
  36. [18] Modabberi, S., Namayandeh, A., López-Galindo, A., & Setti, M., "Genesis of the Eastern Iranian bentonite deposits", Applied Clay Science, 168 (2018) 56-67. [DOI:10.1016/j.clay.2018.10.011]
  37. [19] Tarabi, S., Emami, M.H., Modabberi. S., "Study of diagenetic and hydrothermal alteration in stratigraphy section of Momen-abad (North- East of Sarbisheh, Birjand) and its role of them in non-metallic mineralization", 4th YES Congress (2017).
  38. [19] Tarabi, S., Emami, M.H., Modabberi. S., "Study of diagenetic and hydrothermal alteration in stratigraphy section of Momen-abad (North- East of Sarbisheh, Birjand) and its role of them in non-metallic mineralization", 4th YES Congress (2017).
  39. [20] Tarabi, S., Modabberi. S. Emami, M.H., "The Study of Diagenetic and Hydrothermal Alteration in the Volcanic Sequence of Momen-abad (North- East of Sarbisheh, Birjand) and Their Roles in Non-metallic Mineralization", (in press) (2019), (in Persian).
  40. [20] Tarabi, S., Modabberi. S. Emami, M.H., "The Study of Diagenetic and Hydrothermal Alteration in the Volcanic Sequence of Momen-abad (North- East of Sarbisheh, Birjand) and Their Roles in Non-metallic Mineralization", (in press) (2019), (in Persian).
  41. [21] Tarabi, S., "The Study of Petrology, Geochemistry and Alteration of Momen Abad Area (North-East of Sarbisheh) with Reference to the Formation of Bentonite Deposits and their Industrial Application", Unpublished P.hD. thesis. Department of Geology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran (2018), (in Persian).
  42. [21] Tarabi, S., "The Study of Petrology, Geochemistry and Alteration of Momen Abad Area (North-East of Sarbisheh) with Reference to the Formation of Bentonite Deposits and their Industrial Application", Unpublished P.hD. thesis. Department of Geology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran (2018), (in Persian).
  43. [22] Tarabi, S., Modabberi. S. , Forouzesh, V., "Study of Bentonite mines Ferdows - Sarbishe zone (Birjand) in order to applay in pelletizing", 35th National Geosciences Congress which was held in the Geological Survery of Iran. 1-3 February (2016).
  44. [22] Tarabi, S., Modabberi. S. , Forouzesh, V., "Study of Bentonite mines Ferdows - Sarbishe zone (Birjand) in order to applay in pelletizing", 35th National Geosciences Congress which was held in the Geological Survery of Iran. 1-3 February (2016).
  45. [23] Karimpour, M. h., Rashed, A. A., Erteza, H.," Mineralogical Composition, Geochemistry and Application of Deh Mohamad, Chah Kem 1, Chah Kem 2 and Shir Gasht (Khorasan and Yazd)", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 82, 15-27.
  46. [23] Karimpour, M. h., Rashed, A. A., Erteza, H.," Mineralogical Composition, Geochemistry and Application of Deh Mohamad, Chah Kem 1, Chah Kem 2 and Shir Gasht (Khorasan and Yazd)", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 82, 15-27.
  47. [24] Hejazi, M., Ghorbani, M., " Bentonites-Zeolite ". Geological Survey of Iran 1994, 128 pp (in Persian).
  48. [24] Hejazi, M., Ghorbani, M., " Bentonites-Zeolite ". Geological Survey of Iran 1994, 128 pp (in Persian).
  49. [25] Stocklin, J., "Structural history and tectonics of Iran: a review", AAPG Bulletin 52 (1968) 1229-1258. [DOI:10.1306/5D25C4A5-16C1-11D7-8645000102C1865D]
  50. [25] Stocklin, J., "Structural history and tectonics of Iran: a review", AAPG Bulletin 52 (1968) 1229-1258. [DOI:10.1306/5D25C4A5-16C1-11D7-8645000102C1865D]
  51. [26] Camp, V., & Griffis, R., "Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran", Lithos 15 (1982) 221-239. [DOI:10.1016/0024-4937(82)90014-7]
  52. [26] Camp, V., & Griffis, R., "Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran", Lithos 15 (1982) 221-239. [DOI:10.1016/0024-4937(82)90014-7]
  53. [27] Tirrul, R., Bell, I., Griffis, R., & Camp, V., "The Sistan suture zone of eastern Iran", Geological Society of America Bulletin 94 (1983) 134-150.

    https://doi.org/10.1130/0016-7606(1983)942.0.CO;2 [DOI:10.1130/0016-7606(1983)942.0.CO;2]
  54. [27] Tirrul, R., Bell, I., Griffis, R., & Camp, V., "The Sistan suture zone of eastern Iran", Geological Society of America Bulletin 94 (1983) 134-150.

    https://doi.org/10.1130/0016-7606(1983)942.0.CO;2 [DOI:10.1130/0016-7606(1983)942.0.CO;2]
  55. [28] Pang, K.N., Chung, S.L., Zarrinkoub, M. H., Mohammadi, S. S., Yang, H.M., Chu, C.H., Lee, H.Y.,Lo, C.H.,"Age, geochemical characteristics and petrogenesis of Late Cenozoic intraplate alkali basalts in the Lut-Sistan region, eastern Iran", Chemical Geology 306 (2012) 40-53. [DOI:10.1016/j.chemgeo.2012.02.020]
  56. [28] Pang, K.N., Chung, S.L., Zarrinkoub, M. H., Mohammadi, S. S., Yang, H.M., Chu, C.H., Lee, H.Y.,Lo, C.H.,"Age, geochemical characteristics and petrogenesis of Late Cenozoic intraplate alkali basalts in the Lut-Sistan region, eastern Iran", Chemical Geology 306 (2012) 40-53. [DOI:10.1016/j.chemgeo.2012.02.020]
  57. [29] Pang, K.N., Chung, S.L., Zarrinkoub, M. H., Khatib, M. M., Mohammadi, S. S., Chiu, H.Y., Chu, C.H., Lee, H. Y., Lo, C.H., "Eocene-Oligocene post-collisional magmatism in the Lut-Sistan region, eastern Iran: magma genesis and tectonic implications", Lithos 180 (2013) 234-251. [DOI:10.1016/j.lithos.2013.05.009]
  58. [29] Pang, K.N., Chung, S.L., Zarrinkoub, M. H., Khatib, M. M., Mohammadi, S. S., Chiu, H.Y., Chu, C.H., Lee, H. Y., Lo, C.H., "Eocene-Oligocene post-collisional magmatism in the Lut-Sistan region, eastern Iran: magma genesis and tectonic implications", Lithos 180 (2013) 234-251. [DOI:10.1016/j.lithos.2013.05.009]
  59. [30] Khodja. M., Khodja-Saber. M., Canselier. J.P., Cohaut. N and Bergaya. F., "Drilling Fluid Technology: Performances and Environmental Considerations", Applied Clay Science 52 (2010) 245-253. [DOI:10.5772/10393]
  60. [30] Khodja. M., Khodja-Saber. M., Canselier. J.P., Cohaut. N and Bergaya. F., "Drilling Fluid Technology: Performances and Environmental Considerations", Applied Clay Science 52 (2010) 245-253. [DOI:10.5772/10393]
  61. [31] Rasouli Manesh, R., Sakebi, A., Hosseini, M.A., Mollaei, F., Nasiri, A. "study of the influence of bentonite on the efficiency of polyanionic cellulose polymer and potato starch in water-based drilling fluid", Oil and Gas Exploration and Exploration 119 (2014), (in Persian).
  62. [31] Rasouli Manesh, R., Sakebi, A., Hosseini, M.A., Mollaei, F., Nasiri, A. "study of the influence of bentonite on the efficiency of polyanionic cellulose polymer and potato starch in water-based drilling fluid", Oil and Gas Exploration and Exploration 119 (2014), (in Persian).
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 416
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 310