膨潤(rùn)土也叫斑脫巖，皂土或膨土巖。我國(guó)開發(fā)使用膨潤(rùn)土的歷史悠久，原來(lái)只是做為一種洗滌劑。(四川仁壽地區(qū)數(shù)百年前就有露天礦，當(dāng)?shù)厝朔Q膨潤(rùn)土為土粉)。真正被廣泛使用卻只有百來(lái)年歷史。美國(guó)最早發(fā)現(xiàn)是在懷俄明州的古地層中，呈黃綠色的粘土，加水后能膨脹成糊狀，后來(lái)人們就把凡是有這種性質(zhì)的粘土，統(tǒng)稱為膨潤(rùn)土。其實(shí)膨潤(rùn)土的主要礦物成分是蒙脫石，含量在85-90%，膨潤(rùn)土的一些性質(zhì)也都是由蒙脫石所決定的。蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等?？梢猿芍旅軌K狀，也可為松散的土狀，用手指搓磨時(shí)有滑感，小塊體加水后體積脹大數(shù)倍至20-30倍，在水中呈懸浮狀，水少時(shí)呈糊狀。蒙脫石的性質(zhì)和它的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。

鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的分散程度較鈣質(zhì)膨潤(rùn)土高，鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的吸水率高、膨脹倍數(shù)大。鈉質(zhì)膨潤(rùn)土和鈣質(zhì)膨潤(rùn)上吸水膨脹產(chǎn)生不同結(jié)果的原因是：

1）陽(yáng)離子可以將膨潤(rùn)土顆粒聯(lián)結(jié)在起，制約了膨潤(rùn)土顆粒的分散。多價(jià)離子比一價(jià)離子電荷密度大，顆粒之間產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電引力，使膨潤(rùn)土顆粒聯(lián)結(jié)的能力強(qiáng)，因此鈣質(zhì)膨潤(rùn)土的分散能力比鈉質(zhì)膨潤(rùn)土要弱。

2）蒙脫石晶格置換產(chǎn)生的負(fù)電荷要吸附電性相反的離子來(lái)平衡溶液的電性。這些電性相反的離子是以水化離子形式存在于溶液當(dāng)中，帶負(fù)電荷的蒙脫石顆粒吸附水化陽(yáng)離子形成雙電層。雙電層的厚度與反離子價(jià)數(shù)的兩次方成反比，即陽(yáng)離子價(jià)高，水化膜薄，膨脹倍數(shù)低；而陽(yáng)離子價(jià)效低，水化膜厚，膨脹倍數(shù)高。

鈣鈉膨潤(rùn)土由天然基鈣鈉膨潤(rùn)土加工而成，是輕型鑄件普遍采用的型砂粘結(jié)劑。它以實(shí)用和鑄件清砂便捷而受用戶歡迎。和其他黏結(jié)劑相比，膨潤(rùn)土有一個(gè)重要的特點(diǎn)，就是它具有一定的耐熱能力。只要加熱溫度不太高，脫除了自由水的膨潤(rùn)土只要加水，仍能恢復(fù)粘能力。膨潤(rùn)土的粘結(jié)能力只有在加水以后才能表現(xiàn)出來(lái)。膨潤(rùn)土失去粘結(jié)能力，也與它的脫水有關(guān)。到目前為止，認(rèn)為膨潤(rùn)土中的水分有三種形態(tài)：一種水是自由水，即膨潤(rùn)土顆粒吸附的水，加熱到100℃以上，就可脫除自由水，脫除了自由水的膨潤(rùn)土，粘結(jié)能力不受影響；二種水是牢固結(jié)合水，110℃下長(zhǎng)時(shí)間加熱，膨潤(rùn)土可完全脫除自由水，但不會(huì)脫除牢固結(jié)合水。已完全脫除自由水的膨潤(rùn)土，再在較高的溫度（如200℃，300℃）下加熱仍會(huì)繼續(xù)減重，說(shuō)明仍有水分損失。膨潤(rùn)土經(jīng)這樣加熱脫水后，只要加水，能完全恢復(fù)粘結(jié)能力；三種水是晶格水，也有人稱之為結(jié)構(gòu)水。晶格水只有在相當(dāng)高的溫度下才能部分或全部脫除。膨潤(rùn)水的晶格水脫除以后，即喪失粘結(jié)能力，成為死粘土。不同的膨潤(rùn)土，喪失粘結(jié)能力的溫度不同。由差熱分析實(shí)驗(yàn)證明：一般來(lái)說(shuō)，天然鈉膨潤(rùn)土的失效溫度為638℃，鈣膨潤(rùn)土為316℃。人工活化的鈉膨潤(rùn)土，由于活化條件各異，失效溫度不一，但都低于天然鈉膨潤(rùn)土。

膨潤(rùn)土的主要用途之一是作為鉆井液材料。一般產(chǎn)品名稱為：鉆井膨潤(rùn)土、鉆井泥漿膨潤(rùn)土、鉆井液用膨潤(rùn)土，API膨潤(rùn)土等等，要知道測(cè)量膨潤(rùn)土造漿性的主要指標(biāo)之一是制漿速度，我們測(cè)試一般選用人工鈉基膨潤(rùn)土作為造漿材料，因?yàn)橐话汊c質(zhì)膨潤(rùn)土的造漿性能比鈣質(zhì)膨潤(rùn)土要好，測(cè)算膨潤(rùn)土造漿率即膨潤(rùn)土的單位重量可以配制成懸浮體積（m3 / t），表觀粘度為15mPa·s。

儀器：高速攪拌器 六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)

方法：配置3份350ml膨潤(rùn)土懸浮液，每份懸浮液含有不同質(zhì)量的土樣。使其視粘度在（10--25）x10-3Pa?s之間。

三個(gè)樣分別高速攪拌20分鐘，靜止24小時(shí)。再攪拌5分鐘。用六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)進(jìn)行視粘度測(cè)試。  在半數(shù)坐標(biāo)紙上做視粘度與懸浮液濃度（g膨潤(rùn)土/100ml懸浮液）的半系圖。繪出通過(guò)3點(diǎn)的視粘度直線。確定15mPa?s視粘度的懸浮液濃度。

通過(guò)造漿率對(duì)照表求的相當(dāng)?shù)脑鞚{率。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試我們知道鉆井用人工鈉基膨潤(rùn)土的造漿率高，那么膨潤(rùn)土作為鉆井造漿材料的應(yīng)用與作用有哪些呢？

利用膨潤(rùn)土的造漿率一般作為鉆井造漿材料，該產(chǎn)品應(yīng)用的完整名字為“鉆井泥漿膨潤(rùn)土”它的作用有幾下幾個(gè)重要作用：

（1）清理井壁以清除雜物。保持孔壁清潔，抑制鉆頭鉆壓，減少磨損，提高施工效率。