Добавка к буровым растворам

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

: К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Сюаетскнм

Сфцнвинстнческнх

Респубинк

oii658161 м (! Т f>>! (53) AL Кл. (61} дополнительное к авт. свнд-вy (22) Заявлено 0 1.1277 (21) 2550329/23-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

С 09 К 7/02

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытка (53) УДК 622. 243, . 144.2 (088. &) Опубликовано 250479.Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 2804.79 (72) Авторы изобретен ми

А. И. Сошко, О. М. Дзиковский, В„ И. Шемечко, О. Л. Зайонц и B. И. Иабока (7!) Заявитель Львовский ордена ленина политехнический институт (54) ДОБАВКА К БУРОВЫМ РАСТВОРАМ

Изобретение относится к бурению твердых горных пород, в частности, к буровым растворам для алмазного бурения.

Известны буровые растворы для бурения твердых горных пород повышенной категории твердости VIII-XII (1)

Такие растворы не в полной мере обеспечивают высокую механическую скорость проходки, значительны затраты мощности и износ алмазных коронок.

Цель изобретения — повышение механической скорости бурения, уменьшение мощности, расходуемой на буре- ® ние, .и снижение расхода алмазов при бурении.

Это достигается применением в составе буровых растворов для алмазного бурения добавки водной дисперсии полихлорвинила, полученной методом эмульсионной полимеризации.

При бурении горных пород добавка полихлорвинила в составе бурового раствора поступает в зону диспергирования бурения. За счет высоких давлений и локальных температур, возникающих при трении бурового инструмента о горную породу, происходят механо- и термодеструкции макромо ЗО лекул поливинилхлорида. В результате этого возникают черезвычайно химически активные макрорадикалы, которые образуют хемасорбционные силы связи с разрушаемой горной породой. Энергия такой связи, по крайней мере, на порядок больше энергии связи физической адсорбции, имеющей место на диспергируемой горной породе низкомолекулярных поверхностно-активных веществ, входящих в состав буровых растворов.

Применение дисперсии полихлорвинила в качестве добавки к буровому раствору, обеспечивающей повькаение механической скорости проходки, сни" жение затраты мощности на этот процесс и сниже.ние износа алмазного инструмента стало возможным благодаря эффекту снижения усилия бурения горных пород, которое снижается примерно на 50-70% при бурении в буровом растворе с добавкой полихлорвинила по сравнению с известными буровыми растворами.

Такую дисперсию получают при эмульсионной (латексной) Полимеризации хлорвинила. Она представляет собой гетерогенную систему, в которой дисперсионной средой является вода, а

658161

Формула изобретения

Составитель Г. Сапронова

Техред З.фанта Кор.ректор М. Ряшко

Редактор С. Суркова

Заказ 1989/22

Тираж 75 7 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул . Проектная, 4

3 дисперсной фазой — полихлорвинил, Содержание дисперсной фазы — 40-

50 вес.3. Используют такую дисперсию для получения полихлорвинила после обработки ее растворами коагулянтов, отделении и сушки выпавшего осадка поли ви н илхлорида . 5

Дисперсия полихлорвинила, как добавка к буровым растворам для алмазного бурения, хорошо разбавляется водой до концентраций дисперсной фазы (полихлорвинила) порядка 0,3-0,4вес.%<0 и обладает при таких концентрациях седиментационной и агрегативной устойчивостью. Таким образом, применение диспер ии в качестве добавки к буровым растворам не вызывает ника- 15 ких затруднений.

П р.и м е р . К концентрату бурового раствора, представляющему собой водную эмульсию смеси гудронов (СГ), после стадии омыления гудронов при- 20 бавляют 43%-ную водную дисперсию полихлорвинила марки Е-62 по ГОСТ

14039-68 в таком количестве, чтобы после разбавления полученного концентрата водой получить буровой раствор, содержащий 4 вес.В смеси гудронов, 0,45 вес.% полихлорвинила, а остальное — вода, 4

Эффективность бурового раствора с применением добавки водной дисперсии полихлорвинила оценивалась в сравнении с эффективностью бурового раствора на смеси гудронов по результатам бурения метасоматически измененных гранитов IX-XI категорий. Бурение проводилось на буровых станках типа ЗИФ-650 М, буровой насос — ИГР

250/50, мачта — МРУГУ-2, с применением алмазных коронок типа 15 АИЗТ

200 диаметром 59 мм.

При применении стальной бурильной колонны диаметром 50 мм скорость вращения ротора составляла 780 об/мин, а при применении гладкоствольной колонны легкосплавных бурильных труб диаметром 50 мм — 1060 об/мин. Осевая нагрузка при бурении 800-1000 кг.

Применение водной дисперсии полихлорвинила в качестве добавки к буро- вым растворам.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе .1. Зайонц О. Л. и др. Опыт скоростной проходки скважин алмазными коронками. Киев, Техника, 1973,с.10.