172388. lajstromszámú szabadalom • Porított bitumenkészítmény magas hőrmésékletnek kitett vizesközegű fúróiszap tulajdonságainak javítására, és eljárás az előállítására
3 172388 4 Igény mutatkozott tehát olyan bitumentartalmú készítmény iránt, amely szállítás, tárolás közben nem áll össze, amely pontos adagolást tesz lehetővé, kis térfogatot fogalal el és amely végül a furóiszap tulajdonságait javítja. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a fenti feladat megoldható, ha a bitumen porított formában („kolloid” bitumen) kerül felhasználásra. A bitumen porított formáját azáltal megőrzi, hogy szemcséi - speciális őrlőfolyamattal felvitt — felületi porbevonattá rendelkezik, amely a szemcsék összetapadását meggátolja. A találmány tárgya fentiek alapján porított bitumenkészítmény, magas hőmérsékletnek kitett vizesközegű furóiszapok tulajdonságainak javítására. A találmány szerinti készítményre jellemző, hogy 2900-4000 m /g fajlagos felületű, gömbalakű bitumenrészecskékbâ áll, amelyek felületükön a bitumen súlyára vonatkoztatva 0,1-20 % tapadásgátló, 3000- 4100 m2/g fajlagos felületű porított ásványból álló bevonattá vannak bevonva. A találmány tárgya továbbá eljárás a fenti készítmények előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a bitument önmagában ismert, a forgótengelye körül ütőtestekkel rendelkező ődőműben őröljük, őrlés közben folyamatosan a bitumen súlyára vonatkoztatva 0,1-20 % tapadásgátló, 3000-4100 m2/g fajlagos felületű porított ásványt adagolunk az őrlőműben és így a keletkező göm tálakú bitumenrészecskéket a keletkezés pillanatában tapadásgátló bevonattal látjuk el. A találmány értelmében tapadásgátló porított ásványként különösen abentonitot és a baritot tartjuk előnyösnek, alkalmazhatjuk azonban hasonló jó eredménnyel a szokásos furóiszapokban előforduló egyéb ásványi anyagok, így anyag, kaolin, kalciumkarbonát valamelyikét is: a megfelelő anyag kiválasztásának egyetlen feltétele, hogy az anyag a kezelni kívánt furóiszapra ne fejtsen ki káros hatást. A bitumen őrlését és a keletkező bitumenszemcséknek az ődéssel egybekötött felületi kezelést előnyösen kalapácsos őrlőműben végezzük. Az őrlőmű fordulatszáma az alkalmazott bevonó ásványpor minőségétől függ, azaz minden bevonóanyaghoz tartozik egy ún. jellemző fordulatszám. Bentonit esetében ez a fordulatszám például előnyösen 720/perc körüli érték. A bitument lOOlpm alatti szemcseméretre őröljük. Az alkalmazott ásványi por fajlagos felülete a keletkező bitumenszemcsék fajlagos felületével kell legalább hogy egyezzék, annak érdekében, hogy a bitumenszemcse a keletkezés pillanatában kapja a felületi porbevonatot. A fenti készítmény koriátlan ideig tárolható az össztapadás veszélye nélkül. Alkalmazáskor a találmány szerinti porított bitumenkészítményt mind közvetíenül vizes diszpergálás után adhatjuk a kezelni kívánt fúróiszaphoz. Közvetlen adagolás esetében 0,5-5 % előnyösen 3 % (vegyes százalék: súly/térfogat) porított bitument adunk a fúróiszaphoz. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy a találmány szerinti porított bitument alkalmazás előtt diszpergáljuk. Diszpergálószerként ez esetben a fúróiszapok kezeléséhez használt diszpergálószereket (krómlignoszulfátot, krómlignit, polifenol-típusú szintetikus cserzőanyagokat, huminsavat vagy oxidált 2 huminsav nehézfémsóit stb). alkalmazhatjuk. Az előállított diszperziót — az iszap típusától, a diszperzió koncentrációjától, a fúrólyuk hőmérsékletétől függően — 1-15 vegyes% mennyiségben adagoljuk a kezelni kívánt iszaphoz. A találmány szerinti bitumenkészítménnyel kezelt furóiszap tulajdonságai nagy mértékben javulnak. így például megállapítást nyert, hogy a bitumenszemcsék a fúróiszapból beépülnek a fúrólyuk falán kialakuló iszap lepény be, és ezáltal annak kenőképességét előnyösen befolyásolják és — különösen magas hőmérsékleten és nyomáson — annak permeabilitását, és ezzel a fúróiszapból kiszűrődő víz mennyiségét csökkentik. A bitumen megfelelő (100//tm alatti) szemcse méretre történő aprítás következtében, ha a fúrólyuk fala mikrorepedéseket tartalmazó kőzetből (például repedezett márgák) áll, behatol a repedésekbe, és tömítő hatása révén csökkenti a lyukkömyék iszapszüredékkel való elárasztását, a közét elázását. Ezzel növeli a lyukfal stabilitását, a fúrás biztonságát. A találmány szerinti porított bitumenkészítménnyel kezelt fúróiszap vízleadása - különösen magas hőmérsékleten és magas nyomáson (35 att, 150 °C) — jelentős mértékben javul. Az így kezelt öblítőiszap vízleadása az AP.I. szabvány szerinti magas hőmérsékletű és nyomású iszapprésben 30 perc alatt nem haladja meg a 15 ml-t. A keletkezett iszap vízleadása azonos kísérleti körülmények között - az iszap típusától függően - elérheti a 40-60 ml-t. A találmányt részletesebben az alábbi példákkal szemléltetjük. 1. páda 100 kg 100-160 °C közötti lágyuláspontú bitumenhez 36 kalapácsos ütőőrlőműben az őrlés alatt folyamatosab 720/perc furdulatszám mellett hozzáj keverünk 6 kg bentonitot. A folyamatos működésű őrlőművelet 2,8-3 tonna/óra teljesítményre állítjuk be. 2. példa Az 1. példában megadottakhoz hasonlóan járunk el azzal a különbséggel, hogy 100 kg 120 °C lágyuláspontú bitument és 14 kg baritot alkalmazunk. A fenti példák szerint készített talámány szerinti porított bitumenkészítmény alkalmazására az alábbi példákat közöljük. 3. példa Az 1. példa szerint készített bitumenőrleményből 88,7 g-ot állandó kverés mellett 100 ml 6,15 %-os, 8-10 pHjú vizes ferrokrómlignoszulfonát oldatban adagolunk. Az így kapott diszperzióból 21 tf-%-ot ún. gipszes fúróiszaphoz adunk. Az ilyen módon kezelt, illetve a kezdetien iszap tulajdonságait az 1. táblázatban adjuk meg. 4.példa A 2. példa szerint készített bitumendiszperzióból 10 %-ot adunk barit ődeménnyel 2,0 kp/dm3 nehezített gipszes iszaphoz. Az iszap tulajdonságainak alakulását a 2. táblázat mutatja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
