Застосування водної дисперсії привитого співполімеризату карбоксиметилцелюлози як розчину для буріння твердих гірничих порід

Реферат: UA 91424 U UA 91424 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до процесу буріння твердих гірничих порід, зокрема до бурових розчинів для алмазного буріння. Відомі бурові розчини для буріння твердих гірничих порід підвищеної категорії твердості VIIIXII (Зайонц О.Л. и др. Опыт скоростной проходки скважин алмазными коронками. Киев, "Техника", 1973. - С. 10). Такі розчини не в повній мірі забезпечують високу механічну швидкість проходки, зниження потужності та зносостійкість алмазних коронок. Привитий співполімеризат карбоксиметилцелюлози використовують як зв'язуюче при виготовленні концентратів покривних красок для вироблення шкіри. Відомий спосіб отримання привитого співполімеризату карбоксиметилцелюлози та ненасичених мономерів (А. С. СРСР № 228840, кл. С09D 3/14, 1961). В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення механічної швидкості буріння, зменшення потужності, що витрачається на буріння, і зниження витрат алмазів при бурінні. Поставлена задача вирішується тим, що застосовують водну дисперсію привитого співполімеризату карбоксиметилцелюлози як розчин для буріння твердих гірничих порід. Як буровий розчин використовують 1,0-3,0 % водну дисперсію, яка має привитий співполімеризат карбоксиметилцелюлози з ненасиченими мономерами. Молекулярна вага 3 макромолекули карбоксиметилцелюлози (30-40)·10 , молекулярна вага привитих ланцюгів (1253 3 1400)·10 , величина часток дисперсії (0,6-1,0)·10 см, привитий співполімеризат карбоксиметилцелюлози легко розчиняється у воді з утворенням стійких дисперсій, стабільних у широкому інтервалі значень рН і здатних емульгувати мінеральні масла. Привитий співполімеризат карбоксиметилцелюлози отримують шляхом полімеризації ненасичених мономерів, наприклад метилметакрилату, метилакрилату, бутилакрилату, бутилметакрилату, акрилонітрилу, стиролу, їх сумішей та інших в водному розчині натрійкарбоксиметилцелюлози. На відмінну від відомих бурових розчинів запропонований розчин містить високомолекулярні сполуки. Відомо, що під впливом температури, яка виникає у процесі тертя інструменту з породою та її руйнуванням і динамічного впливу ріжучих частин інструменту з макроланцюгом полімеру, відбувається термомеханодеструкція високомолекулярних складових розчину з утворенням радикально активних продуктів; іонізованого водню і радикальних фрагментів руйнованих макроланцюгів полімеру. Такі радикально активні продукти в порівнянні з поверхнево-активними речовинами, із яких складаються відомі бурові розчини, багаторазово полегшують процеси деформації і руйнування твердого тіла, що приводить до досягнення поставленої задачі. Застосування привитого співполімеризату карбоксиметилцелюлози як бурового розчину не потребує нових технологічних операцій та допоміжного обладнання. Ефективність запропонованого розчину оцінювалась в порівнянні з ефективністю зазвичай використовуваних при бурінні розчинів із сумішей гудронів за результатами буріння метасоматичних змінених гранитів ІХ-ХІ категорій. Буріння проводилось на спеціальних стендах з використанням алмазних коронок типу 15 АИЗТ 200 при швидкості обертання 1060 об/хв. В таблиці приведені зрівняльні показники при використанні привитого співполімеризату карбоксиметилцелюлози та суміші гудронів. Таблиця № п/п. 1 2 3 Показники буріння Середня механічна швидкість, см/хв Середня споживча потужність, кВт Середня питома потужність, що витрачається, кВт·год./м Суміш гудронів Випробуваний розчин Привитий співполімеризат карбоксиметилцелюлози 1,0 % 2,0 % 3,0 % 1.95 1.95 2.40 2.1 0.86 0.85 0.75 0.82 0.725 0.70 0.539 0.605 45 Таким чином, застосування при бурінні твердих гірських порід підвищеної категорії твердості як бурового розчину 2 % водної дисперсії привитого співполімеризату карбоксиметилцелюлози дає можливість збільшити середню механічну швидкість буріння понад 20 %, при цьому 1 UA 91424 U зменшується на 13 % середня споживча потужність та на 23 % середня питома потужність, що витрачається. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Застосування водної дисперсії привитого співполімеризату карбоксиметилцелюлози як розчину для буріння твердих гірничих порід. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2