Добавка к буровым растворам

, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюз Сфаетскнв Сецнвинстнческнх Республнк(22) Заявлено 01.1277 (21) 2550329/23-03с присоединением заявки РЙ -(23) Приоритет -г С 09 К 7/02 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(И) УДК 622,243, .144.2 (088.8) Опубликовано 250479. Бюллетень В 15 Дата опубликования описания 2804.79(72) Авторы изобретен ми А. И. Сошко, О. М. Дзиковский, В И. Шемечко, О, Л. Зайонц и В. И. Иабока(7) ЗМВМтЕЛЬ 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 Ч 111-Х 11 1).Такие растворы не в полной мере обеспечивают высокую механическую скорость проходки, значительны эат- ф раты 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 дисперги- И рования 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 чрезвычайно 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 низко- молекулярных поверхностно-активных веществ, входящих в состав буровых растворов.Применение дисперсии полихлорвинила в качестве добавки к буровому раствору, обеспечивающей повьыение механической скорости проходки, сни" жение затраты мощности на этот процесс и сниже.лие 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, а658161 Формула изобретения Составитель Г. СапроноваТехред З.фанта Корректор М Ряшко Редактор С. Суркова Заказ 1989/22 Тираж 757 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 3дисперсной Фазой - полихлорвинил,Содержание дисперсной фазы - 40-50 вес Используют такую дисперсиюдля получения полихлорвинила послеобработки ее растворами коагулянтов,отделении и сушки выпавшего осадкаполивинилхлорида. 5Дисперсия полихлорвинила, как добавка к буровым растворам для алмазного бурения, хорошо разбавляется водой до концентраций дисперсной Фазы(полихлорвинила) порядка 0,3-0,4 вес.%10и обладает при таких концентрацияхседиментационной и агрегативной устойчивостью. Таким образом, применение диспер ии в качестве добавки кбуровым растворам не вызывает никаких затруднений.П р,и м е р , К концентрату бурового раствора, представляющему собойводную эмульСию смеси гудронов (СГ),после стадии омыления гудронов прибавляют 43-ную водную дисперсиюполихлорвинила марки Епо ГОСТ14039-68 в таком количестве, чтобыпосле разбавления полученного концентрата водой получить буровой раствор,содержащий 4 вес.В смеси гудронов,0,45 вес,% полихлорвинила, а остальное - вода,4Эффективность бурового раствора с применением добавки водной дисперсии полихлорвинила оценивалась в сравнении с эффективностью бурового раствора на смеси гудронов по результатам бурения метасоматически измененных гранитов 1 Х-Х категорий. Бурение проводилось на буровых станках типа ЗИФМ, буровой насос - НГР 250/50, мачта - МРУГУ, 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 во внимание при экспертизе.1. Зайонц О, Л. и др. Опыт скоростной проходки скважин алмазными коронками. Киев, фТехника, 1973,с.10.