地質(zhì)探礦用鉆孔粉及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于地質(zhì)探礦鉆孔領(lǐng)域，涉及一種地質(zhì)探礦用鉆孔粉及其制備方法。地質(zhì)探礦用鉆孔粉，其特征在于，包括以下重量份的原料：膨潤(rùn)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(rùn)滑劑20～100份，重晶石40～60份。本發(fā)明的產(chǎn)品一劑多效，適用性強(qiáng)，利于環(huán)保，配制成本低廉且配制方法簡(jiǎn)單易于操作。
【專利說明】地質(zhì)探礦用鉆孔粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地質(zhì)探礦鉆孔領(lǐng)域，涉及一種地質(zhì)探礦用鉆孔粉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在地質(zhì)探礦工程、聞速公路聞鐵路基勘察、水利大現(xiàn)現(xiàn)基勘察等施工中，均要進(jìn)行鉆孔取芯，以便充分了解所鉆地層地質(zhì)情況，為了確保取芯完好、鉆孔孔徑規(guī)則和鉆孔安全快速的鉆進(jìn)，在鉆孔過程中需要特定工藝，并要加入各種化學(xué)類處理劑，加入的處理劑具有能夠有效穩(wěn)定孔壁，防止孔壁坍塌，潤(rùn)滑鉆頭等功效。
[0003]由于鉆孔施工的孔徑小，鉆進(jìn)深度淺，對(duì)處理劑需求量小但質(zhì)量要求高，并且因該鉆孔工程均在自然條件惡劣、生存環(huán)境條件較差的野外作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)的交通十分不便利，對(duì)所需的材料保存也比較困難，加之該行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)處理劑知識(shí)儲(chǔ)備參差不齊，難以保證有效發(fā)揮處理劑的功效。鉆孔粉針對(duì)上述問題，結(jié)合實(shí)際，發(fā)明出適用于不同鉆孔深度、不同孔徑的產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)只需要根據(jù)使用說明配制成鉆孔液即可，在無需專業(yè)技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的前提下便可以順利快速的完成鉆孔作業(yè)，節(jié)約了施工成本。
[0004]目前與該鉆孔粉相類似的產(chǎn)品中，要么性能單一，或只注重產(chǎn)品的降失水性能而沒有考慮到產(chǎn)品的潤(rùn)滑性能，或只注重產(chǎn)品的泥漿的減阻效果而忽略了產(chǎn)品的降失水效果；要么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(chǎn)品并沒有考慮到現(xiàn)場(chǎng)的可操作性，因?yàn)殂@孔粉在配制成鉆孔泥漿時(shí)，要在攪拌狀態(tài)下加入，由于鉆孔粉劑粒徑小，極易出現(xiàn)粉塵顆粒，飄散在空氣中的粉塵顆粒對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員 的身體健康極為不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述缺陷問題，本發(fā)明提供了一種功能全、成本低、性能優(yōu)的地質(zhì)探礦鉆孔用鉆孔粉及其制備方法。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
地質(zhì)探礦用鉆孔粉，包括以下重量份的原料:
膨潤(rùn)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(rùn)滑劑20~100份，
重晶石40~60份。
[0007]具體的，地質(zhì)探礦用鉆孔粉，包括以下重量份的原料:
膨潤(rùn)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(rùn)滑劑40份，
重晶石55份。
[0008]具體的，所述膨潤(rùn)土符合鉆井液材料規(guī)范GB/T 5005-2010中鉆井級(jí)膨潤(rùn)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(rùn)滑劑為水溶性液體產(chǎn)品，極壓潤(rùn)滑系數(shù)降低率大于80%。
[0011]本發(fā)明還提供了一種地質(zhì)探礦用鉆孔粉的制備方法，包括以下步驟:
1)選用如下重量份數(shù)的原料:
膨潤(rùn)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(rùn)滑劑20~100份，
重晶石40~60份；
2)將所需要量的膨潤(rùn)土、磺化褐煤、水解聚丙烯腈銨鹽、重晶石加入混拌機(jī)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(rùn)滑劑、乳液聚合物，噴灑完畢后繼續(xù)攪拌30~40分鐘即可得到地質(zhì)探礦用鉆孔粉。
[0012]本發(fā)明地質(zhì)探礦用鉆孔粉的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于:
本發(fā)明在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)粉塵顆粒，便于現(xiàn)場(chǎng)操作。本發(fā)明是加入液體類的潤(rùn)滑劑實(shí)現(xiàn)低粉塵(加入水也可以實(shí)現(xiàn)低粉塵，加水的弊端是膨潤(rùn)土極易結(jié)塊，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中不易分散在鉆孔泥漿中)。所添加的液體類潤(rùn)滑劑能夠浸潤(rùn)到膨潤(rùn)土中，首先被侵潤(rùn)的膨潤(rùn)土在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)粉塵顆粒飄散在空氣中，便于現(xiàn)場(chǎng)的使用；其次由于膨潤(rùn)土表面侵潤(rùn)了一層潤(rùn)滑劑，配制成鉆孔泥漿后，一部分潤(rùn)滑劑分散在水中，可吸附于鉆具表面形成一層潤(rùn)滑膜，另一部分粘附于膨潤(rùn)土表面使膨潤(rùn)土也具有一定潤(rùn)滑性，因此在鉆孔過程中可有效降低鉆進(jìn)的阻力，縮短施工周期；再次，由于被浸潤(rùn)的膨潤(rùn)土表面形成了潤(rùn)滑膜，從而使膨潤(rùn)土表面光滑，彼此聚結(jié)成塊的幾率降低。
[0013]本發(fā)明所加入的乳液聚合物同樣被膨潤(rùn)土所吸附，該乳液聚合物分子量500萬以上，屬于大分子聚合物，可包被巖屑、鉆屑等有害固體物質(zhì)，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(diào)節(jié)鉆孔泥漿的流變性能，增強(qiáng)粘土的攜砂攜巖能力，而且也可以增強(qiáng)其抑制性，從而阻止了孔壁的坍塌，保障了鉆孔施工的安全進(jìn)行。
[0014]本發(fā)明所加入的磺化褐煤是一種多官能團(tuán)的陰離子型大分子，吸附基團(tuán)(如-0H、-CO、-OCH3)能和膨潤(rùn)土以及潤(rùn)滑劑上的-OH、-COO進(jìn)行氫鍵的吸附形成一層水化膜，從而降低濾失量。
[0015]本發(fā)明配制簡(jiǎn)單，使用方便，無需技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，只需按照使用說明添加進(jìn)鉆孔即可快速的完成鉆孔工程，不僅節(jié)約了技術(shù)成本，而且也縮短了工程周期。
[0016]本發(fā)明的產(chǎn)品一劑多效，適用性強(qiáng)，利于環(huán)保，配制成本低廉且配制方法簡(jiǎn)單易于操作?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
一種地質(zhì)探礦用鉆孔粉的制備方法，包括以下步驟:
I)選用如下重量份數(shù)的原料:
膨潤(rùn)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(rùn)滑劑45份，
重晶石55份。
[0018]其中，所述膨潤(rùn)土符合鉆井液材料規(guī)范GB/T 5005-2010中鉆井級(jí)膨潤(rùn)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(yōu)選的采用專利號(hào)為“CN201010211669.7”、發(fā)明名稱“高分子乳液聚合物及其制備方法”所提供的技術(shù)方案獲得的乳液聚合物。
[0020]其中，所述 潤(rùn)滑劑為水溶性液體產(chǎn)品，極壓潤(rùn)滑系數(shù)降低率大于80%，優(yōu)選的采用專利號(hào)為“201010142168.8”、發(fā)明名稱為“改性脂肪酸酯及其制備方法與應(yīng)用”所提供的技術(shù)方案獲得的改性脂肪酸酯。
[0021]2)將所需要量的膨潤(rùn)土、磺化褐煤、水解聚丙烯腈銨鹽、重晶石加入混拌機(jī)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(rùn)滑劑、乳液聚合物，噴灑完畢后繼續(xù)攪拌30~40分鐘即可得到地質(zhì)探礦用鉆孔粉。
[0022]實(shí)施例2
與實(shí)施例1不同的是:
選用如下重量份數(shù)的原料:
膨潤(rùn)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(rùn)滑劑43份，
重晶石55份。
[0023]實(shí)施例3
與實(shí)施例1不同的是:
選用如下重量份數(shù)的原料:
膨潤(rùn)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(rùn)滑劑48份，
重晶石53份。[0024]實(shí)施例4
與實(shí)施例1不同的是:
選用如下重量份數(shù)的原料:
膨潤(rùn)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(rùn)滑劑60份，
重晶石52份。
[0025]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.地質(zhì)探礦用鉆孔粉，其特征在于，包括以下重量份的原料: 膨潤(rùn)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(rùn)滑劑20~100份， 重晶石40~60份。
2.地質(zhì)探礦用鉆孔粉，其特征在于，包括以下重量份的原料: 膨潤(rùn)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(rùn)滑劑40份， 重晶石55份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述地質(zhì)探礦用鉆孔粉，其特征在于，所述膨潤(rùn)土符合鉆井液材料規(guī)范GB/T 5005-2010中鉆井級(jí)膨潤(rùn)土要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述地質(zhì)探礦用鉆孔粉，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求1或2所述地質(zhì)探礦用鉆孔粉，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為水溶性液體產(chǎn)品，極壓潤(rùn)滑系數(shù)降低率大于80%。
6.地質(zhì)探礦用鉆孔粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)選用如下重量份數(shù)的原料: 膨潤(rùn)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(rùn)滑劑20~100份， 重晶石40~60份； 2)將所需要量的膨潤(rùn)土、磺化褐煤、 水解聚丙烯腈銨鹽、重晶石加入混拌機(jī)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(rùn)滑劑、乳液聚合物，噴灑完畢后繼續(xù)攪拌30~40分鐘即可得到地質(zhì)探礦用鉆孔粉。
【文檔編號(hào)】C09K8/32GK103756650SQ201310747283
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】許蘇林, 孫漢, 郭雪雷, 金園洲 申請(qǐng)人:濮陽市誠信鉆采助劑有限公司