[其他]用于空氣泡沫鉆井的發泡劑

無效

• 申請號: 85105173
• 申請日: 1985-07-08
• 公開（公告）號: CN85105173B
• 公開（公告）日: 1988-11-16
• 發明（設計）人: 龐天福
• 申請（專利權）人: 東煤公司煤田地質局沈陽測試中心
• 主分類號: C09K7/02
• 分類號: C09K7/02;B01F17/02
• 代理公司: 煤炭部專利服務中心
• 代理人: 高峰

本發明提供一種煤田地質空氣泡沫鉆井用的發泡劑。

與傳統的泥漿循環鉆井法相比，空氣泡沫鉆井新工藝于六十年代以來已顯示多方面的優越性。空氣泡沫鉆井的核心-發泡劑，現已有多種，主要用陰離子型、陽離子型或非離子型表面活性劑制備，多用來排放地層水（US3215200，1965），活化油氣井（US3076508，1963）或排除地層水及巖屑（US3269468，1966;US3391750，1968）等。由于上述發泡劑的水溶性和表面活性等原因，不適應或不完全適應煤田地質鉆探的工藝要求。

本發明的目的，就在于提供一種適于煤田地質鉆探使用的空氣泡沫排屑介質發泡劑。

本發明所用的主成分為聚氧乙基烷基硫酸酯鹽：

R-O-（CH₂CH₂O）n-SO₃M

式中R-C₁₂+C₁₀+C₁₄＝100%;（重量百分數，下同）;

C₁₂＝86～90%;

C₁₀＝7～5%;

C₁₄＝7～5%;

n＝3.0±1.0;

M-銨鹽（NH₄）或鈉鹽（Na）。

為提高發泡劑的性能，在配料中配入兩種添加劑：

增溶劑異丙醇〔（CH₃）₂CHOH〕，可降低發泡劑的稠度，提高其水溶性，使發泡劑與水能迅速而均勻地混合，吹入壓縮空氣會立即發泡。

穩泡劑三乙醇胺〔N-（CH₂CH₂OH）₃〕，可提高所形成泡沫的穩定性。

兩種添加劑用量：

異丙醇7～15%

三乙醇胺1～3%

發泡劑的主成分和添加劑，都是化工廠生產的有機化合物。發泡劑的合成方法也是公知的。

為檢驗發泡劑產品的性能，須進行性能試驗

發泡能力試驗：

本試驗的目的，是檢驗發泡劑的發泡能力（泡沫的最大排出量）、排出水量和泡沫穩定性（半消泡期）。所用的空氣泡沫模擬發泡性能試驗儀見圖1。

高2m或3m、內徑φ70mm的發泡柱（1），系有機玻璃制做，其中懸著不銹鋼導氣管（2）。導氣管下端有等距離的φ1mm小孔（3）10個，在管下端延水平方向均勻分布。導氣管底部封閉，頂部有壓縮空氣管（7）。發泡柱上端有泡沫排放口（6）及與之相對的沖洗口（8）。接容泡沫的有機玻璃大量筒（5），高850mm，φ210mm，容量3萬毫升，筒上標有容積刻度。大量簡能掛在上皿天平上稱重。

精確稱取0.4g配好的發泡劑，溶于1000毫升自來水中攪勻，從加料口（4）注入發泡柱。工作壓力68.6×10⁴Pa/cm²（7kg/cm²）的壓縮空氣，以1m³/h的流量，通過膠管和壓縮空氣管（7）吹入導氣管（2）。同時用秒表計時。泡沫在柱內上升，經排放口（6）溢流到已知重量的大量筒（5）中。以后，每分鐘讀取一次泡沫體積，約3～5分鐘，泡沫量最多，體積最大。記錄這個數據，即為泡沫最大排出體積。此后，泡沫發生量開始逐漸減少，量筒內的泡沫也逐漸消退。當泡沫消退到最大排出體積的一半時，記錄這個時間，即為半消泡期。至此試驗中止。最后，稱出量筒及其中泡沫的重量。

首批發泡劑試樣（850417）的測試結果如下：

泡沫最大排出體積31000毫升

發泡率31倍

排出泡沫重量660g

排出水量66%

半消泡期12～14min

提攜巖屑試驗

本試驗的目的，是檢驗泡沫提攜、排放巖屑的能力。所用的提攜巖屑模擬試驗儀見圖2。