地質探礦用鑽孔粉及其製備方法
2023-05-30 22:42:26
地質探礦用鑽孔粉及其製備方法
【專利摘要】本發明屬於地質探礦鑽孔領域，涉及一種地質探礦用鑽孔粉及其製備方法。地質探礦用鑽孔粉，其特徵在於，包括以下重量份的原料：膨潤土700～750份，乳液聚合物40～60份，磺化褐煤70～100份，水解聚丙烯腈銨鹽40～70份，潤滑劑20～100份，重晶石40～60份。本發明的產品一劑多效，適用性強，利於環保，配製成本低廉且配製方法簡單易於操作。
【專利說明】地質探礦用鑽孔粉及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於地質探礦鑽孔領域，涉及一種地質探礦用鑽孔粉及其製備方法。
【背景技術】
[0002]在地質探礦工程、聞速公路聞鐵路基勘察、水利大現現基勘察等施工中，均要進行鑽孔取芯，以便充分了解所鑽地層地質情況，為了確保取芯完好、鑽孔孔徑規則和鑽孔安全快速的鑽進，在鑽孔過程中需要特定工藝，並要加入各種化學類處理劑，加入的處理劑具有能夠有效穩定孔壁，防止孔壁坍塌，潤滑鑽頭等功效。
[0003]由於鑽孔施工的孔徑小，鑽進深度淺，對處理劑需求量小但質量要求高，並且因該鑽孔工程均在自然條件惡劣、生存環境條件較差的野外作業，現場的交通十分不便利，對所需的材料保存也比較困難，加之該行業現場人員對處理劑知識儲備參差不齊，難以保證有效發揮處理劑的功效。鑽孔粉針對上述問題，結合實際，發明出適用於不同鑽孔深度、不同孔徑的產品，現場只需要根據使用說明配製成鑽孔液即可，在無需專業技術人員到達現場的前提下便可以順利快速的完成鑽孔作業，節約了施工成本。
[0004]目前與該鑽孔粉相類似的產品中，要麼性能單一，或只注重產品的降失水性能而沒有考慮到產品的潤滑性能，或只注重產品的泥漿的減阻效果而忽略了產品的降失水效果；要麼選用的原材料成本較高，如選用2萬/噸左右的正電膠、2萬/噸左右的羥丙基甲基纖維素等。除此外，其他產品並沒有考慮到現場的可操作性，因為鑽孔粉在配製成鑽孔泥漿時，要在攪拌狀態下加入，由於鑽孔粉劑粒徑小，極易出現粉塵顆粒，飄散在空氣中的粉塵顆粒對現場工作人員 的身體健康極為不利。
【發明內容】
[0005]針對上述缺陷問題，本發明提供了一種功能全、成本低、性能優的地質探礦鑽孔用鑽孔粉及其製備方法。
[0006]本發明提供的技術方案是:
地質探礦用鑽孔粉，包括以下重量份的原料:
膨潤土700~750份，
乳液聚合物40~60份，
磺化褐煤70~100份，
水解聚丙烯腈銨鹽 40~70份，
潤滑劑20~100份，
重晶石40~60份。
[0007]具體的，地質探礦用鑽孔粉，包括以下重量份的原料:
膨潤土710份，
乳液聚合物45份，
磺化褐煤90份，水解聚丙烯腈銨鹽 60份，
潤滑劑40份，
重晶石55份。
[0008]具體的，所述膨潤土符合鑽井液材料規範GB/T 5005-2010中鑽井級膨潤土要求。
[0009]具體的，所述乳液聚合物為液體高分子聚合物，其分子量在500萬以上。
[0010]具體的，所述潤滑劑為水溶性液體產品，極壓潤滑係數降低率大於80%。
[0011]本發明還提供了一種地質探礦用鑽孔粉的製備方法，包括以下步驟:
1)選用如下重量份數的原料:
膨潤土700~750份，
乳液聚合物40~60份，
磺化褐煤70~100份，
水解聚丙烯腈銨鹽 40~70份， 潤滑劑20~100份，
重晶石40~60份；
2)將所需要量的膨潤土、磺化褐煤、水解聚丙烯腈銨鹽、重晶石加入混拌機中攪拌均
勻；
3)在攪拌下，向步驟2)中均勻噴灑所需要量的潤滑劑、乳液聚合物，噴灑完畢後繼續攪拌30~40分鐘即可得到地質探礦用鑽孔粉。
[0012]本發明地質探礦用鑽孔粉的技術優勢在於:
本發明在使用過程中不會出現粉塵顆粒，便於現場操作。本發明是加入液體類的潤滑劑實現低粉塵(加入水也可以實現低粉塵，加水的弊端是膨潤土極易結塊，同時在現場應用過程中不易分散在鑽孔泥漿中)。所添加的液體類潤滑劑能夠浸潤到膨潤土中，首先被侵潤的膨潤土在使用過程中不會出現粉塵顆粒飄散在空氣中，便於現場的使用；其次由於膨潤土表面侵潤了一層潤滑劑，配製成鑽孔泥漿後，一部分潤滑劑分散在水中，可吸附於鑽具表面形成一層潤滑膜，另一部分粘附於膨潤土表面使膨潤土也具有一定潤滑性，因此在鑽孔過程中可有效降低鑽進的阻力，縮短施工周期；再次，由於被浸潤的膨潤土表面形成了潤滑膜，從而使膨潤土表面光滑，彼此聚結成塊的機率降低。
[0013]本發明所加入的乳液聚合物同樣被膨潤土所吸附，該乳液聚合物分子量500萬以上，屬於大分子聚合物，可包被巖屑、鑽屑等有害固體物質，具有良好的包被抑制和攜砂效果。與水解聚丙烯腈銨鹽配合使用，不僅可以調節鑽孔泥漿的流變性能，增強粘土的攜砂攜巖能力，而且也可以增強其抑制性，從而阻止了孔壁的坍塌，保障了鑽孔施工的安全進行。
[0014]本發明所加入的磺化褐煤是一種多官能團的陰離子型大分子，吸附基團(如-0H、-CO、-OCH3)能和膨潤土以及潤滑劑上的-OH、-COO進行氫鍵的吸附形成一層水化膜，從而降低濾失量。
[0015]本發明配製簡單，使用方便，無需技術人員現場指導，只需按照使用說明添加進鑽孔即可快速的完成鑽孔工程，不僅節約了技術成本，而且也縮短了工程周期。
[0016]本發明的產品一劑多效，適用性強，利於環保，配製成本低廉且配製方法簡單易於操作。【具體實施方式】
[0017]實施例1
一種地質探礦用鑽孔粉的製備方法，包括以下步驟:
I)選用如下重量份數的原料:
膨潤土710份，
乳液聚合物40份，
磺化褐煤90份，
水解聚丙烯腈銨鹽 60份，
潤滑劑45份，
重晶石55份。
[0018]其中，所述膨潤土符合鑽井液材料規範GB/T 5005-2010中鑽井級膨潤土要求。
[0019]其中，所述乳液聚合物為液體高分子聚合物，其分子量在500萬以上，優選的採用專利號為「CN201010211669.7」、發明名稱「高分子乳液聚合物及其製備方法」所提供的技術方案獲得的乳液聚合物。
[0020]其中，所述 潤滑劑為水溶性液體產品，極壓潤滑係數降低率大於80%，優選的採用專利號為「201010142168.8」、發明名稱為「改性脂肪酸酯及其製備方法與應用」所提供的技術方案獲得的改性脂肪酸酯。
[0021]2)將所需要量的膨潤土、磺化褐煤、水解聚丙烯腈銨鹽、重晶石加入混拌機中攪拌均勻；
3)在攪拌下，向步驟2)中均勻噴灑所需要量的潤滑劑、乳液聚合物，噴灑完畢後繼續攪拌30~40分鐘即可得到地質探礦用鑽孔粉。
[0022]實施例2
與實施例1不同的是:
選用如下重量份數的原料:
膨潤土700份，
乳液聚合物46份，
磺化褐煤78份，
水解聚丙烯腈銨鹽 44份，
潤滑劑43份，
重晶石55份。
[0023]實施例3
與實施例1不同的是:
選用如下重量份數的原料:
膨潤土730份，
乳液聚合物60份，
磺化褐煤88份，
水解聚丙烯腈銨鹽 66份，
潤滑劑48份，
重晶石53份。[0024]實施例4
與實施例1不同的是:
選用如下重量份數的原料:
膨潤土750份，
乳液聚合物51份，
磺化褐煤93份，
水解聚丙烯腈銨鹽 65份，
潤滑劑60份，
重晶石52份。
[0025]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
【權利要求】
1.地質探礦用鑽孔粉，其特徵在於，包括以下重量份的原料: 膨潤土700~750份， 乳液聚合物40~60份， 磺化褐煤70~100份， 水解聚丙烯腈銨鹽 40~70份， 潤滑劑20~100份， 重晶石40~60份。
2.地質探礦用鑽孔粉，其特徵在於，包括以下重量份的原料: 膨潤土710份， 乳液聚合物45份， 磺化褐煤90份， 水解聚丙烯腈銨鹽 60份， 潤滑劑40份， 重晶石55份。
3.根據權利要求1或2所述地質探礦用鑽孔粉，其特徵在於，所述膨潤土符合鑽井液材料規範GB/T 5005-2010中鑽井級膨潤土要求。
4.根據權利要求1或2所述地質探礦用鑽孔粉，其特徵在於，所述乳液聚合物為液體高分子聚合物，其分子量在500萬以上。
5.根據權利要求1或2所述地質探礦用鑽孔粉，其特徵在於，所述潤滑劑為水溶性液體產品，極壓潤滑係數降低率大於80%。
6.地質探礦用鑽孔粉的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)選用如下重量份數的原料: 膨潤土700~750份， 乳液聚合物40~60份， 磺化褐煤70~100份， 水解聚丙烯腈銨鹽 40~70份， 潤滑劑20~100份， 重晶石40~60份； 2)將所需要量的膨潤土、磺化褐煤、 水解聚丙烯腈銨鹽、重晶石加入混拌機中攪拌均勻； 3)在攪拌下，向步驟2)中均勻噴灑所需要量的潤滑劑、乳液聚合物，噴灑完畢後繼續攪拌30~40分鐘即可得到地質探礦用鑽孔粉。
【文檔編號】C09K8/32GK103756650SQ201310747283
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】許蘇林, 孫漢, 郭雪雷, 金園洲 申請人:濮陽市誠信鑽採助劑有限公司