CS266886B1

CS266886B1 - Zpěňovací vyplachovací prostředek pro geologické vrty

Info

Publication number: CS266886B1
Application number: CS881195A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Rndr Vacha; Petr Ing Vucka
Original assignee: Vacha Jaroslav; Petr Ing Vucka
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS119588A1

Abstract

Řešení spadá do oboru průmyslových pomocných přípravků s využitím pro geologické vrty včetně geologického průzkumu. Řešení představuje formulaci pěnotvorného prostředku pro geologické vrty systému plyn-kapalinapěna. Pěnotvorný prostředek tvoří směs 10 až 80 hmot. dílů alkylsulfátu obecného vzorce I, kde R je alkyl s 8 až 20 atomy uhlíku, Me je kationt alkalického kovu, amonia či etanolaminu, 1 až 10 hmot. dílů mono a/nebo diesteru kyseliny sulfojantarové obecného vzorce II, kde Ri je alkylový zbytek s 6 až 20 atomy uhlíku či zbytek mastného alkoholu s 8 až 20 atomy uhlíku oxethylovaného 3 až 9 moly etylénoxidu, a/nebo zbytek alkylfenolů s 8 až 12 atomy uhlíku v alkylu oxethylovaného 3 až 9 moly etylénoxidu na 1 mol alkylfenolů, kde R2 je totožný s Rf nebo je kationt alkalického kovu, amonia či etanolaminu, 1 až 10 hmot. dílů neionogenních tenzidů typu aikylpolyglykolfenolu a/nebo alkylpolyglykoléteru připravených adicí 4 až 12 molů etylénoxidu na 1 mol hydrofobní látky.

Description

Vynález se týká zpěňovacího vyplachovacího prostředku určeného k výplachu a zpevnění vrtných děr při geologickém průzkumu podzemních zásob surovin nebo při inžcnýrskogeologickém či hydrogeologickém průzkumu.

Geologické vily určené k průzkumu nebo k těžbě podzemních ložisek pronikají stále do „ větších hloubek. Ve zhoršujících se podmínkách hraje rychlost od vrtu a jeho celková ekonomika podstatnou roli. Značné množství ener_b gie je nutno vynakládat na vynášení odvrtané horniny z hloubeného vrtu. V sypkých podložních materiálech se vrt snadno zasypává a jeho zpevnění vyžaduje další materiálové a hlavně energetické náklady.

Z hlediska spotřeby energie a pomocné kapaliny k výplachu vrtu se s výhodou používá । pěnových systémů. Vznik pěny je vyvolán buď mechanicky rychlým otáčením vrtného hrotu a/ nebo vzniká v systému plyn-kapaiina-povrchově aktivní látka.

Pro vytváření pěny je známa a používána řada povrchově aktivních látek. Tak USP 2 554 913 popisuje alkyloylsulfonany s 12 až 18 atomy uhlíku alkylu ve formě sodné soli, případně v kombinaci s disperzí latexu, NSR P 1 131 170 pak kvarterní amoniové soli, další NSR patent uvádí v příkladech a definici použití alkyIpolyglykolétersulfátů, alfa-olefinsulfonanů, parafinsulfonanů a alkylsulfátů (NSR P 1 956 523).

Pro dosažení optimálních výsledků za ekonomicky přijatelných surovinových nákladů je volba vhodné povrchově aktivní látky bezesporu důležitá. Vhodná povrchově aktivní látka přispívá nejen ke snadnému vynášení horniny z vrtu, ale zpevňuje i stěny vrtu, takže i v pohyblivých horninách či dokonce v tekutých píscích se vrt nezanáší. Lepších výsledků nežli s typy dosud uváděných tenzidů se podařilo dosáhnout směsí anionaktivních a neionogenních tenzidů sestávající z 10 až 80 hmot, dílů alkylsulfátů obecného vzorce I

ROSOjMe (I), kde

R je alkyl s 8 až 20 atomy uhlíku, Me je kationt alkalického kovu, amonia či etanolaminu, 1 až 10 hmot, dílů mono a/nebo diesterů sulfojantarové kyseliny obecného vzorce _ II ch₇—coor,

I “ CH—COOR,

I (ii).

SO₃Me kde Ri je alkylový zbytek s 6 až 20 atomy uhlíku či zbytek mastného alkoholu s 8 až 20 atomy uhlíku oxethylovaného 3 až 9 moly ethylenoxidu na 1 mol alkoholu, a/nebo zbytek alkylfenolu s 8 až 12 atomy uhlíku v alkylu oxethylovaného 3 až 9 moly ethylenoxidu na 1 mol alkylfenolu

R₂ je totožný s Ri nebo kationt alkalického kovu, amonia nebo etanolaminu

Me je kationt alkalického kovu, amonia nebo etanolaminu.

V některých případech je s výhodou vyvolána pěna plynným čpavkem, cvcnluálné samotné vrtné práce mohou probíhat v alkalickém prostředí, které je dáno charakterem vrtané zeminy, balastních látek v ložisku či samotnou těženou látkou. V takovém případě může být výhodné přidat ke směsi výše uvedených anionaktivních tenzidů až 10 hmot, dílů neionogenního tenzidů typu alkylpolyglykoléter či alkylfenolpolyglykoléter obecného vzorce 1

R₃O(CH₂CH₂O)_nH, (η, kde

R₃ je alkyl s 8 až 20 atomy uhlíku v alkylovém řetězci n = 5 až 12

R₄C₆H₄O(CH₂CH₂O)_nH, kde

R₄ je alkyl s 8 až 20 atomy uhlíku v alkylovém řetězci a n má výše uvedený význam.

Neionogenní tenzidy jsou mnohem méně náchylné k alkalické hydrolýze, která může nastat v alkalickém prostředí vrtu za zvýšených teplot nejen u citlivých sulfojantaranů, nýbrž i u tenzidů typu alkylsulfát.

Přípravek neionogenního tenzidů dovoluje i ovlivňovat reologické vlastnosti konečného směsného tenzidů.

Příklad 1

Do homogenizačního reaktoru opatřeného míchadlem, teploměrem, duplikátorem s převodem páry a chladicí vody se z odměrky předloží 80 hmot, dílů amonné soli směsi alkylsulfátů s 10 až 18 atomy uhlíku v řetězci, vytemperuje na 30 °C a za stálého míchání se přidá 5 hmot, dílů sodné soli oktyldiesteru kyseliny sulfojantarové a po homogenizaci se přidá 3 hmot, díly předem roztaveného alkylpolyglykoléteru s 10 moly ethylenoxidu v molekule. Směs se za míchání homogenizuje. Při aplikaci při hlubinném vrtu bylo možno rychlost vrtu zvýšit o 10% oproti vrtu s použitím komerčního anionaktivního tenzidů.

Příkl ad 2

Do homogenizačního reaktoru podle příkladu 1 se předloží 70 hmot, dílů sodné soli směsi alkylsulfátů s 8 až 12 atomy uhlíku v řetězci a po vytemperování na 25 °C se přidá 8 hmot, dílů monoalkylpolyglykoléteresteru kyseliny sulfojantarové ve formě dvojnásobné soli. Po homogenizaci se přidá 8 hmot, dílů alkylpolyglykoléterfenolu s 9 moly ethylenoxidu v řetězci. Směs se za míchání homogenizuje. I v tomto případě byla rychlost vrtu zvýšena o 10% oproti použití komerčních tenzidů.

Příklad 3

Postupem podle příkladu 1 se připraví směs 15 hmot, dílů amonné soli alkylsullátu C_HI až C_l8 ve formě vodně-elanolického roztoku, 25 hmot, dílu trietanolaminové soli alkylsulfátu

CS 266 886 Bl

Cio až Cj2 ve formě vodného roztoku, 3 hmot, dílů trietanolaminové soli monoalkylpolyglykoléteresteru kyseliny sulfojantarové ve formě vodného roztoku. Po homogenizaci se přidá 8 hmot, dílů alkylpolyglykolétcni získaný adicí 10 molů ctylénoxidu na 1 mol výchozího mastného alkoholu. Směs se zhomogcnizuje a resultuje homogenní přípravek aplikovatelný po zředění přímo ve vrtu.

Claims

PREDMET VYNALEZU

1. Zpěňovací vyplachovací prostředek určený k výplachu a zpevnění vrtaných děr v systému kapalina-plyn-pěna vyznačený tím, že sestává z 10 až 80 hmot, dílů alkylsulfátů obecného vzorce I ROSOjMe (1), kde R je alkyl s 8 až 20 atomy uhlíku, Me je kationt alkalického kovu, amonia či etanolaminu, 1 až 10 hmot, dílů mono- a/nebo diesteru kyseliny sulfojantarové obecného vzorce II

CIL—COOR,

I

CH—COOR,

I ‘ (Π)

SO,Me kde Ri je alkylový zbytek s 6 až 20 atomy uhlíku či zbytek mastného alkoholu s 8 až 20 atomy uhlíku oxethylovaného 3 až 9 moly ethylenoxidu na 1 mol alkoholu, a/nebo zbytek alkylfenolu s 8 až 12 atomy uhlíku v alkylu oxethylovaného 3 až 9 moly ethylenoxidu na 1 mol alkylfenolu,

R₂ je totožný s Ri nebo kationt alkalického kovu, amonia či etanolaminu,

Me je kationt alkalického kovu, amonia či etanolaminu.
2. Prostředek podle bodu 1, vyznačený tím, že obsahuje 1 až 10 hmot, dílů neionogenních tenzidů typu alkylpolyglykolfenolu a/nebo alkylpolyglykoléteru připravených adicí 4 až 12 molů ethylenoxidu na 1 mol výchozí hydrofobní látky.