Способ противофильтрационного закрепления грунтов и пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1671774 А 1)5 Е 0203 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИ И ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Уфимский нефтяной институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1030534, кл, Е 21 В 33/138, 1981,Ржаницын Б,А, Химическое эакрепление грунтов в строительстве. - М., 1986с. 24, 45 - 46, 103-107.(54) СПОСОБ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ И ПОРОД (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано в горном деле или мелиорации для создания противофильтрационного экрана, Цель изобретения -Изобретение относится к строительству и может быть использовано в горном деле или мелиорации для создания противофильтрационного экрана,Целью изобретения является повышение водонепроницаемости и прочности противофильтрационного экрана.Способ осуществляется следующим образом,В грунт раздельно сначала через инжекторы нагнетают осадкообразующий компонент, а потом туда же нагнетают водный раствор электролита. В качестве осадкообразующего компонента используют щелочной гидролизат волокна "нитрон". или щелочной гидролизат сополимера акрилонитрила (АН) с метилакрилатом (МА). или щелочной гидролизгт сополимера акрилоповышение водонепроницаемости и прочности противофильтрационного экрана, Способ противофильтрационного закрепления грунтов и пород включает последовательное нагнетание в них щелочного гидролизата волокна "нитрон" или щелочного гидролизата сополимера акрилата с метилакрилатом, или щелочного гидролизата сополимера акрилонитрила с итаконовой кислотой и насыщенного водного раствора соли из группы хлористый кальций, серно- кислый алюминий, хлористый барий, хлористый цинк, хлористая медь, хлорное железо при соотношении компонентов,мас.ф: соответственно 50 - 66,6;33,4 - 50, Коэффициент фильтрации закрепленного песчаника составил 1,7 х 10 до 4,1 х 10 м/сут, прочность, оцененная давлением прорыва экрана под напором воды, 9,1-9,5 МПа.1 табл,нитрила с итаконовой кислотой (ИК), а в качестве водного раствора электролита - насыщенный водный раствор СаС 12 или:А 12(Ю 4)з, или А 1 С 1 з, или ВаС 12, или ЛПС 12, илиСиС 12. или ГеС 1 з,Указанные гидролизаты получают путем щелочного гидролиза соответствующего исходного материала (волокна "нитрон"или сополимера АН с МА или АН с ИК) всоотношении со щелочью 1:0,5-1 при 90 о95 С, Концентрация гидролизатора по сухому веществу составляет 8-10;, вязкостьпорядка 30-40 сПГидролизаты при смешении с насыщенными водными растворами солей образуютпространственно-сшитую твердообрвэнуюмассу, обладающую адгезией. прочностью,нерастворимую в воде Повышенная кон1671774 Коэффициент фильтрации через 10 ч после обработки,мл/ч Содержаниекомпонентов, об, % Исходный коэффициент фильтрации воды,мл/ч Давление прорыва экрана, МПа Начальная проницаемость песчаника,мкм Коэффициент фильтрации через 10 сут,мл/ч Соли Полимеры По известном способ 30 -ныйрастворСаСг Силикат натрия (модуль 2,8 3,0) 50"нитрон"4950 Насыщенный раствор СаС 25150 2.0 2,1 1,3 0,3552 51 1,4 8,503694 центрация электролитов обусловливает высокую разность химических потенциалов смешиваемых сред, увеличивая скорость диффузии сшивающих ионов из соли в объем полимера. 5Исследование противофильтрационных свойств различных кольматирующих составов проводится на УИПК (установке исследования проницаемости кернов).В качестве модели грунта применяются 10 образцы песчаников проницаемостью 1,8 - 2,2 мкм . пористостью 20-25, длиной 50 мм, диаметром 28 - 30 мм. Подготовленные к опыту образцы упаковываются в кернодержатели, Конструкциякернодер жателя позволяет производить боковой обжим упакованных образцов через эластичную резиновую манжету, что исключает проскальзывание исследуемых растворов вдоль стенок кернодержателя. 20После сбора модели грунта проводится фильтрация воды и определение начальной проницаемости образца, Затем в кернодержатель подаются последовательно испытуемые составы (осадкообразующий 25 агент и соль) под давлением 3,5 МПа, Затем повторно производится определение проницаемости модели грунта через 10 ч и 10 сут.Показателем прочности противофиль трационного экрана является "прорыв" экрана, который определяется как максимальное давление. выдерживаемое экраном через 10 сут. Чем выше показатель "прорыв экрана", тем сильнее силы связи и 35 взаимодействия между поверхностью кольматирующей пленки и породой, следовательно, тем прочнее и долговечнее противо- фильтрационные свойства грунта,Примеры количественного соотношения компонентов инъекционных растворов и сравнительные результаты испытаний противофильтрационного закрепления грунта представлены в таблице.Как следует из таблицы, получаемый предлагаемым способом противофильтрационный экран обладает малой водопроницаемостью и высокой механической прочностью. Формула изобретения Способ противофильтрационного закрепления грунтов и пород, включающий последовательное нагнетание в них осадкообразующего компонента и водного раствора электролита, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения водонепроницаемости и прочности противофильтрационного экрана, в качестве осадкообразующего компонента используют щелочной гидролиэат волокна "нитрон", или щелочной гидролизат сополимера акрилата с метилакрилатом, или щелочной гидролизат сополимера акрилонитрила с итаконовой кислотой, а в качестве водного раствора электролита - насыщенный водный раствор соли из группы: хлористый кальций, серно- кислый алюминий, хлористый барий, хлористый цинк, хлористая медь, хлорное железо при следующем соотношении компонентов, мас. :Укаэанный осадкообраэующий компонент 50-66,6 Указанный электролит 33,4-50Соли Полимеры особ Поп е агаемом сп 0,32 0,42 1,28,6 9.3 9,2 1,10,550,59 5466,6 67,6 Гидролиэат сополиме- раАНсМА49 50 54 66,6 67,6 Гидролизат сополимераАН ИК49 50 54 66,6 67,6 Гидролизат волокна "нитрон" 49 50 54 66,6 67,6 Гидролизат сополимера АН с МА 46 33,4 32,4 Насыщенный раствор СаС 1251 50 46 33,4 32,4 Насыщенный раствор СаС 1251 50 46 33,4 32,4 Насыщенный раствор А 12(5 04)з51 50 4633.4 32,4 Насыщенный растворА2(504)351 50 46 Начальная проницаемость песчаника,мкм Исходный коэффициент фильтрации воды,мл/ч Коэффициент фильтрации через 1 О ч после обработки, мл/ч Продолжение табл Коэффициент фильтрации через 1 О сут,мл/ч1671774 Продолжение табл Содержаниекомпонентов, об Соли пособ Поп е агаемом 0,6 1,0 2,0 2,0 0,6 1,3 52 52 9,3 8,5 0,90,560,450,580,8 48 48 49 50 48 1,8 1,8 1.85 1,9 1,8 8,6 9,3 9,2 9,3 8,7 0,92 0,57 0,45 0,6 0,87 0,32 0,35 0,30 50 48 49 9,5 9,5 0,45 0,32 0,37 0,31 1.9 1,8 185 0,31 0,30 0.3 1,8 1,85 1,848 49 48 9,5 9,5 9,4 0,33 0,31 0,31 0,35 0,30 0,32 0,33 0,28 0,31 51 50 53 2,1 1,9 2,2 9,3 9,4 9,3 53 53 53 2,2 2,2 2,2 0,60,540,56 0,61 0,55 0,56 9,2 9.3 9,4 Полимеры 56,6 67,6 Гидролизат сополимера АНс ИК 49 50 54 66,6 67,6 Гидролизатволокна "нитрон"50 5466.6 Гидролизат сополимераАН с МА50 54 66,6 Гидролиэат сополиме- раАНсИК50 54 66,6 Гидролизатволокна "нитрон"50 54 66,6 33,4 32,4 Насыщенный раствор А 2(504)Э51 50 46 33,4 32,4 Насыщенный раствор ЕпС 250 46 33,4 Насыщенный раствор ЕпС 1250 46 33,4 Насыщенный раствор 2 пС 250 46 33,4 Насыщенный раствор ВаС 250 46 33.4 Начальная проницаемость песчаника,мкм Исходный коэффициент фильтрации воды, мл/ч Коэффициент фильтрации через 10 ч после обработки,мл/ч Коэффициент фильтрации через 10 сут,мл/ч Давление прорыва экрана, МПаКоэффициент фильтрации через 10 сут,мл/ч Содержание компонентов, об.Коэффициент фильтрации через 1 О ч после обработки, мл/ч Начальная проницаемость песчаника,мкм Исходный коэффициент фильтрации воды,мл/ч Соли Полимеры Поп е особ агаемом сп 9,4 9,2 9,4 0,52 0,47 0,50 0,55 0,49 0,52 52 48 51 2.1 1,8 2,0 9,3 9,1 9,2 0,530,60,6 50 51 52 0,53 0,57 0,6 1,9 2,0 2,1 9,2 9,5 9,5 0,62 0,61 0,60 2,0 2,1 2,0 0,6 0,6 059 51 51 50 0,72 0,72 0,70 9,2 9,1 9,2 0,7 0,71 0,69 2,0 1.9 2,1 52 51 52 0,73 0,68 0,62 1.80 1,85 1,9 0,70,650,6 9,0 9,1 9,2 48 49 51 Редактор И, Горная Заказ 2807 Тираж 396 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Гидролизат сополимера АН с МА50 54 66.6 Гидролизат сополиме- раАН с ИК,50 5466,6 Гидролизатволокна "нитрон"50 54 66,6 Гидролизатволокна "нитрон"50 54 66,6 Гидролизатволокна "нитрон"50 54 66,6 Насыщенный раствор ВаС 250 46 33,4 Насыщенный раствор ВаС 250 46 33,1 Насыщенный раствор СиС 1250 4633,4 Насыщенный раствор АСз50 46 33,4 Насыщенный раствор ЕеСз50 46 33,4 Составитель Е, БикбулатоваТехред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец