175768. lajstromszámú szabadalom • Javított tulajdonságú vizes közegű fúróiszap
3 175768 4 nére a bitumen lepényekben összeáll, és ezzel a fúróiszaphoz történő adagolása pontatlanná válik. A készítmény továbbá nagy víztartalma következtében a fúróiszapot felhígítja. Fentiek értelmében a megoldandó feladat egy olyan fúróiszap kifejlesztése, amely magas hőmérsékleten is megtartja víztartalmát, hőtűrő képességgel, stabilitással rendelkezik, és amely akár a helyszínen korlátlanul tárolható adalékokkal könnyen előállítható. Azt találtuk, hogy a fenti célkitűzés elérhető, ha a fúróiszaphoz olyan bitumenkészítményt adagolunk, amely 100 p.m-nél kisebb, gömb alakú részecskékből áll, és a részecskék felülete tapadásgátló porbevonattal rendelkezik. Fentiek alapján a találmány tárgya javított tulajdonságú fúróiszap, különösen mélyfúrások lemélyítéséhez, amely a vizesközegű fúróiszapok szokásos alkotórészei, így víz, gipsz, barit vagy egyéb nehezítőanyagok, diszpergálószerek, így krómlignoszulfát, krómlignin, szintetikus cserzőanyagok, huminsav stb. mellett az iszapra vonatkoztatott 0,5—10 súly% mennyiségben 2900— 4000 m2/g fajlagos felületű, gömb alakú bitumenrészecskékből álló porított bitumenkészítményt tartalmaz, amely részecskéinek felülete a bitumen súlyára vonatkoztatva 0,1—20% tapadásgátló, 3000—4100 m2/g fajlagos felületű kőliszttel van bevonva. A találmány tárgya továbbá eljárás a fenti fúróiszap előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a vizesközegű fúróiszaphoz az iszaphoz képest 0,5—10 súly% mennyiségben olyan porított bitumenkészítményt adunk, amely 2900—4000 m2/g fajlagos felületű, gömb alakú bitumenrészecskékből áll, amelyek felületükön a bitumen súlyára vonatkoztatva 0,1—20 súly% tapadásgátló, 3000—4100 m2/g fajlagos felületű kőliszttel vannak bevonva. A találmány értelmében a fenti paraméterekkel rendelkező bitumenkészítményt vagy önmagában, vagy diszpergált formában adjuk a kezelni kívánt fúróiszaphoz. Ha a porított bitument önmagában, közvetlenül adjuk a fúróiszaphoz, 0,5—5 súly%-os, előnyösen 3 súly%-os mennyiség bizonyult optimálisnak. Abban az esetben, ha a porított bitument diszpergált alakban adjuk a fúróiszaphoz, a bitumen diszpergálásához célszerűen olyan diszpergálószert használunk, amely a vizes közegű fúróiszapok készítésénél is szokásos, tehát például krómlignoszulfátot, krómlignint, polifenol alapú szintetikus cserzőanyagokat, huminsavat vagy oxidált huminsav nehézfémsóit. Mielőtt a találmány tárgyát képező fúróiszapra, illetve annak előállítására kitérnénk, a találmány értelmében alkalmazható porított bitumenkészítmény előállítását mutatjuk be. (A porított bitumen és annak előállítása a 172 388 lajstromszámú szabadalmunk tárgyát képezi.) A találmány értelmében alkalmazható bitumenkészítményt úgy állíthatjuk elő, hogy a bitument önmagában ismert, a forgótengelye körül ütőtestekkel rendelkező őrlőműben őröljük, őrlés közben folyamatosan a bitumen súlyára vonatkoztatva 0,1—20 súly% tapadásgátló, 3000—4100 m2/g fajlagos felületű kőlisztet adagolunk az őrlőműbe és így a keletkező gömb alakú bitumenrészecskéket a keletkezés pillanatában tapadásgátló bevonattal látjuk el. Tapadásgátló kőlisztként a szokásos fúróiszapokban előforduló ásványi adalékok, így bentonit, barit, agyag, kaolin, kalciumkarbonát stb. bizonyult előnyösnek. Az alkalmazott kőliszt fajlagos felülete a keletkező bitumenszemcsék fajlagos felületével kell legalább hogy egyezzék, annak érdekében, hogy a bitumenszemcse a keletkezésének pillanatában kapja a felületi porbevonatot. Az így előállított porított bitumen korlátlanul tárolható, tárolás és szállítás közben nem tapad össze, a fúróiszaphoz való adagolása külön berendezést nem igényel. A fenti bitumenkészítményt tartalmazó, találmány szerinti fúróiszap tulajdonságai nagymértékben javulnak. így például megállapítást nyert, hogy a bitumenszemcsék a fúróiszapból beépülnek a fúrólyuk falán kialakuló iszaplepénybe, 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 [j,m alatti) szemcseméretre történő aprítása következtében, ha a fúrólyuk fala mikrorepedéseket tartalmazó kőzetből (például repedezett márgák) áll, behatol a repedésekbe, és tömítő hatása révén csökkenti a lyuk környék iszapszüredékkel való elárasztását, a kőzet elázását. Ezzel növeli a lyukfal stabilitását, a fúrás biztonságát. A találmány szerinti fúróiszap vízleadása — különösen magas hőmérsékleten és magas nyomáson — sokkal alacsonyabb, mint a bitumenkészítményt nem tartalmazó fúróiszapé. A bitumenkészítményt tartalmazó, találmány szerinti fúróiszap vízleadása az A.P.I. szabvány szerinti magas hőmérsékletű és nyomású iszapprésben 30 perc alatt nem haladja meg a 20 ml-t, míg a kezeletlen iszap vízleadása azonos kísérleti körülmények között — az iszap típusától függően — elérheti a 40—60 ml-t (1. 1—4. táblázat). A találmányt részletesebben az alábbi példákkal szemléltethetjük. I. A porított bitumenkészítmény előállítása 1. példa 100 kg 100—160 °C közötti lágyuláspontú bitumenhez 36 kalapácsos ütő őrlőműben az őrlés alatt folyamatosan 720/perc fordulatszám mellett 6 kg bentonitot adagolunk. A folyamatos működésű őrlőművet 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-os lágyuláspontú bitument és 14 kg baritot alkalmazunk. Az alábbi példákban bemutatjuk a találmány szerinti fúróiszap előállítását, valamint különleges tulajdonságait. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
