203125. lajstromszámú szabadalom • Agyagásványok diszpergálódását gátló bentonit alapú öblítőfolyadékok mélyfúrási célokra
1 HU 203 125 B 2 bi csökkentésére, úgy poliszacharid-származékokat vagy akrilpolimereket használhatunk. A találmányunk szerinti öblítőfolyadékot üzemi körülmények között is kipróbáltuk és az eredmények a laboratóriumi kísérletekkel egybehangzóan kiválóak voltak. A találmány szerinti kompozíciók összetételét, előállítását és alkalmazástechnológiái jellemzőit - az oltalmi kör korlátozása nélkül - az alábbi páldákban részletesen ismertetjük. 1. példa 1200 cm3 vízben intenzív keveréssel diszpergáltunk 72 g bentonitot, majd a keletkezett szuszpenziót 16- 24 órán át állni hagytuk. Ezt követően a négy egyenlő részre osztott szuszpenzió részleteihez 0, 1,5, 3,0 és 4,5 g NH4-lignoszulfonátot (M - 2000-20000, M - 5000) adtunk. Az így elkészített folyadékok jó Teológiai tulajdonságokkal és víztartóképességgel rendelkeztek. A minták diszpergálódást gátló hatását vízérzékeny agyagmárgán mértük és azt tapasztaltuk, hogy míg az adalék nélküli bentonit minta esetében a hatás 36,1%, addig az adalékolt folyadékoké 59,4%, 70,7%, illetve 73,3% volt. 2. példa 1200 cm3 vízben intenzív keverés közben diszpergáltunk 48 g bentonitot, majd a keletkezett szuszpenziót 16-24 órán át állni hagytuk. A megfelelően hidratálódott bentonit szuszpenzióját három egyenlő részre osztottuk, egyik részhez 4 g NH4-lignoszulfonátot (M - 2000-20000, M - 5000), a másikhoz 4 g mennyiségben NaOCl-tal oxidált lignoszulfonát ammóniumsóját adtuk (az oxidálásnál 100 tömegrész lignoszulfáthoz 2,5 tömegrész NaOCL-t alkalmaztunk). A kezeletlen mintához viszonyítva (36,1%) a diszpergálódást gáltó hatás 67,4%-ra, illetve 78,6%-ra nőtt. 3. példa A fúrás közben képződő kezeletlen agyagszuszpenzió 1200 cm3-ét négy egyenlő részre osztottuk. Az elsőhöz 3 g ferro-króm-lignoszulfonátot (M - 2000- 20000, M - 5000), a harmadikhoz 3 g mennyiségben 2 tömegrész szulfonált fenol/novolak-gyanta és 10 tömegrész lignoszulfonát formaldehiddel kondenzált termékének ammóniumsóját (M - 5000-40000, M - 15000) adtuk. A negyedik minta a kezeletlen agyagszuszpenzió volt. Gyakorlatilag azonos reológiai tulajdonságok és víztartóképesség mellett a diszpergálódást gátló hatás a kezeletlen minta esetében 37,9% volt, és ez a hatás ferro-króm-lignoszulfonát alkalmazásakor 30,5%-ra csökkent, viszont NH4-lignoszulfonátot használva 64,2%-ra és a módosított termék alkalmazásával pedig 78,6%-ra nőtt. 4. példa A fúrás közben képződő kezeletlen agyagszuszpenzió 1200 cm3-ét négy egyenlő részre osztottuk; az egyikhez 3 g NH4-lignoszulfonátot (M - 2000-20000, M - 5000), a másikhoz 3 g NH4-lignoszulfonátot (M-2000-20000, M - 5000) és 3 g K-humátot (M - 10000-100 000, M - 20000), végül a harmadikhoz 6 g K-humátot (M - 10000-100 000, M - 20000) adtunk, egyrészt kezeletlenül hagytunk. A diszpergálódást gátló hatás az adalékanyag nélküli mintánál 37,9%, NH4-lignoszulfonát esetén 64,2%, K-humáttal pedig 59,2% volt. Ugyanakkor az NH4-lignoszulfonátot és K-humátot tartalmazó minta diszpergálódást gátló hatása 80,3% volt. 5. példa 1200 cm3 * * * * vízben 56 g bentonitot szuszpendáltunk és a szuszpenziót 16-24 óráig állni hagytuk. A szuszpenziót négy egyenlő részre osztottuk és az alábbi adalékanyagokkal kezeltük: A - 3 g NH4-lignoszulfonát (ALS) (M - 2000- 20000, M - 5000) B - 3 g ALS + 4,5 g karboxi-metil-cellulóz (CMC) C - 3 g ferro-króm-lignoszulfonát (M - 2000-20000, M - 5000) + 4,5 g CMC D - 3 G ALS + 1,5 g CMC + 0,015 g Na-poliakrilát (M - 1000-10000, M - 1500) A példákban említett diszpergálódást gátló hatást a következő módon határoztuk meg. Az előzetesen vizsgálatokkal kiválasztott vízérzékeny, mélységi (fúrással vett) kőzetmintát 2,0 és 3,15 mm közötti méretű részecskékre aprítottuk. A kőzetrészecskéket az értékelendő folyadékot tartalmazó, zárható acélbombába tettük (10 g/100 cm3 és 373 K-en 5 órán át forgó autoklávban hőkezeltük és diszpergáltattuk. Vizsgálat után (kimosás, szárítás) visszamérve a 2,0 mm feletti méretű részecskéket, azok tömegszázalékos aránya közvetlenül adta meg a diszpergálódást gátló hatást. A fenti minták öblítőfolyadék technológiai jellemzőit az I. táblázat mutatja (430 K-en végzett 5 órán hőkezelés után): I. táblázat: Az öblítőfolyadékok technológiai jellemzői A minta jellemzői A minta jele A B C D Látszólagos viszkozitás, mPa.s 17,5 33,5 27,5 25 Plasztikus viszkozitás, mPa.s 13 26,5 18 17,5 Folyási határ, Pa 4,6 7,2 8,4 7,7 Mozgási ellenállás (10”) Pa 1,0 1,3 2,8 1,5 Mozgási ellenállás (10’) Pa 3,6 5,9 14,8 6,6 n 0,67 0,74 0,58 0,64 (Ostwald-de Vaele-képletben dimenzió nélküli kitevő) K, Pa.s11 0,17 0,19 0,47 0,29 konzisztencia index Vízleadás, cm 20 9,0 15,5 13 pH 8,36 7,54 8,38 3,11 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
