JPS5938277A - 掘削泥水調整剤 - Google Patents
掘削泥水調整剤Info
- Publication number
- JPS5938277A JPS5938277A JP14758482A JP14758482A JPS5938277A JP S5938277 A JPS5938277 A JP S5938277A JP 14758482 A JP14758482 A JP 14758482A JP 14758482 A JP14758482 A JP 14758482A JP S5938277 A JPS5938277 A JP S5938277A
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- Japan
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- polymerization
- soluble acrylic
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、土木工事の基礎工事、石油井戸のポーリング
等の、地盤を深く掘削する場合に使用される安定液用の
泥水調整剤に関するものである。
等の、地盤を深く掘削する場合に使用される安定液用の
泥水調整剤に関するものである。
石油や天然ガスそれに鉱山における探鉱用掘削において
、掘削坑井内を安定に維持して安全かつ迅速に目的深度
まで掘削を行なうためには通常泥水が用いられる。一般
的に使用されている泥水は水をペースとした泥水であシ
、原則的には水−ベントナイト懸濁液を主体としている
。
、掘削坑井内を安定に維持して安全かつ迅速に目的深度
まで掘削を行なうためには通常泥水が用いられる。一般
的に使用されている泥水は水をペースとした泥水であシ
、原則的には水−ベントナイト懸濁液を主体としている
。
坑井内にある泥水は、砂層のような浸透性のある地層面
においては、その表面が一種のろ過器とカシ、泥水柱圧
力と地層圧力との差圧によって泥水中の水分が地層中に
失われ流動特性の悪化を来して掘削が困難となる。
においては、その表面が一種のろ過器とカシ、泥水柱圧
力と地層圧力との差圧によって泥水中の水分が地層中に
失われ流動特性の悪化を来して掘削が困難となる。
このような脱水を減少させ、泥水の流動特性を維持する
ための調整剤として、従来ベントナイト、フミン酸誘導
体、リグニンスルポン酸誘導体、タンニン誘導体等が用
いられている。また、特開昭５５−１０４３８３号、特
公昭５５−４７９２号、特開昭５７−２３６７２号等に
みられるような水溶性高分子物質が泥水調整剤として検
討されている。しがし々から、これらの調整剤はいずれ
も耐熱性および耐塩性に乏しいという欠点を有している
。そのだめこれらの調整剤は、掘削深度の大きい油中や
地熱開発用の坑井等のような高温下で使用される場合に
は効果が充分でなく、また最近盛んに用いられるように
なってきだＫＣ／を多く含む泥水や海水泥水に対しても
効果が不充分である。
ための調整剤として、従来ベントナイト、フミン酸誘導
体、リグニンスルポン酸誘導体、タンニン誘導体等が用
いられている。また、特開昭５５−１０４３８３号、特
公昭５５−４７９２号、特開昭５７−２３６７２号等に
みられるような水溶性高分子物質が泥水調整剤として検
討されている。しがし々から、これらの調整剤はいずれ
も耐熱性および耐塩性に乏しいという欠点を有している
。そのだめこれらの調整剤は、掘削深度の大きい油中や
地熱開発用の坑井等のような高温下で使用される場合に
は効果が充分でなく、また最近盛んに用いられるように
なってきだＫＣ／を多く含む泥水や海水泥水に対しても
効果が不充分である。
本発明者は、従来の泥水調整剤の有する種々の問題点を
解決すべく研究を重ねた結果、耐熱性、耐塩性にも優れ
た泥水調整剤を開発するに至った。
解決すべく研究を重ねた結果、耐熱性、耐塩性にも優れ
た泥水調整剤を開発するに至った。
即ち本発明は、平均重合度１０〜１０００のアクリル系
水溶性重合体（１） １００重量部の存在下で水溶性ア
クリル系単量体（ＴＩ）ｔｏ〜１０００重量部を水溶液
重合して得られる水溶性アクリル系重合反応混合物（Ｉ
ｆｆ）からなる掘削泥水調整剤に関するものである。
水溶性重合体（１） １００重量部の存在下で水溶性ア
クリル系単量体（ＴＩ）ｔｏ〜１０００重量部を水溶液
重合して得られる水溶性アクリル系重合反応混合物（Ｉ
ｆｆ）からなる掘削泥水調整剤に関するものである。
本発明で用いられるアクリル系水溶性重合体（１）とし
ては、例えばアクリル酸、およびこれらのナトリウム塩
、カリウム塩あるいはアンモニウム塩、アクリルアミド
、メタクリルアミド等の単独あるいは共重合体、ポリア
クリロニトリルの加水分解物などを挙げることができ、
これらの重合体のうち平均重合度が１０〜１０００のも
のの１種又は２種以上から使用される。平均重合度１０
未満の重合体を使用したのでは本発明の目的とする優れ
た性能を有する掘削泥水調整剤は得られない。また平均
重合度１０００以上の重合体の存在下に水溶液重合を行
ガうと、反応系全体がゲル化し易く、取υ扱いが非常に
固雛と々る。
ては、例えばアクリル酸、およびこれらのナトリウム塩
、カリウム塩あるいはアンモニウム塩、アクリルアミド
、メタクリルアミド等の単独あるいは共重合体、ポリア
クリロニトリルの加水分解物などを挙げることができ、
これらの重合体のうち平均重合度が１０〜１０００のも
のの１種又は２種以上から使用される。平均重合度１０
未満の重合体を使用したのでは本発明の目的とする優れ
た性能を有する掘削泥水調整剤は得られない。また平均
重合度１０００以上の重合体の存在下に水溶液重合を行
ガうと、反応系全体がゲル化し易く、取υ扱いが非常に
固雛と々る。
水溶性アクリル系単量体（ｎ）としては、例えばアクリ
ル酸、メタクリル酸およびこれらのナトリウム塩、カリ
ウム塩あるいはアンモニウム塩、アクリルアミド、メタ
クリルアミド等を挙げることができ、これらの単量体の
１種または２種以上の混合物が用いられる。またこれら
の単量体の一部を、得られるアクリル系重合反応混合物
が水溶性を保つ範囲内でアクリロニトリル、アクリル酸
アルキルエステル、アクリル酸ヒドロキシアルキルエス
テル等で置き換えることもできる。
ル酸、メタクリル酸およびこれらのナトリウム塩、カリ
ウム塩あるいはアンモニウム塩、アクリルアミド、メタ
クリルアミド等を挙げることができ、これらの単量体の
１種または２種以上の混合物が用いられる。またこれら
の単量体の一部を、得られるアクリル系重合反応混合物
が水溶性を保つ範囲内でアクリロニトリル、アクリル酸
アルキルエステル、アクリル酸ヒドロキシアルキルエス
テル等で置き換えることもできる。
アクリル系水溶性重合体（１）と水溶性アクリル系単量
体（ＩＩ）との比率は、前者１００重量部に対して後者
１０〜１０００重址部の岬１型針ある。この比率の範囲
をはずれると、本発明の優れた性能の４ｆｉ！削泥水調
整剤とならない。
体（ＩＩ）との比率は、前者１００重量部に対して後者
１０〜１０００重址部の岬１型針ある。この比率の範囲
をはずれると、本発明の優れた性能の４ｆｉ！削泥水調
整剤とならない。
アクリル系水溶性重合体（１）の存在下で水溶性アクリ
ル系単量体（ＩＩ）を水溶液重合させるに際して、重合
開始剤としては通常の水溶液重合に用いられるものが使
用できる。例えば過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウム
等の過硫酸塩、１−ブチルヒドロペルオキシド等の有機
過酸化物、アゾ系化合物あるいは過酸化水素等を用いる
ことができる。
ル系単量体（ＩＩ）を水溶液重合させるに際して、重合
開始剤としては通常の水溶液重合に用いられるものが使
用できる。例えば過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウム
等の過硫酸塩、１−ブチルヒドロペルオキシド等の有機
過酸化物、アゾ系化合物あるいは過酸化水素等を用いる
ことができる。
１だ、酸化剤と還元剤とを併用するレドックス系開始剤
、紫外線・Ｘ線・γ線等の高エネルギー波−も利用でき
る。重合温度は、用いられる重合開始剤に対応して０〜
１００℃の広い範囲が適宜選択される。重合反応系の固
形分濃度は、得られる水溶性アクリル系重合反応混合物
（ｍ）水溶液の取扱い易さおよび生産性の点から、重合
反応終了時に１０〜５０重量％となることが好ましい。
、紫外線・Ｘ線・γ線等の高エネルギー波−も利用でき
る。重合温度は、用いられる重合開始剤に対応して０〜
１００℃の広い範囲が適宜選択される。重合反応系の固
形分濃度は、得られる水溶性アクリル系重合反応混合物
（ｍ）水溶液の取扱い易さおよび生産性の点から、重合
反応終了時に１０〜５０重量％となることが好ましい。
このようにして得られた水溶性アクリル系重合反応混合
物（Ｉｌ’ｌ）は、掘削泥水調整剤として優れた耐熱性
、耐塩性を発揮する。
物（Ｉｌ’ｌ）は、掘削泥水調整剤として優れた耐熱性
、耐塩性を発揮する。
水溶液重合により得られた水溶性アクリル系重合反応混
合物（ＩＩＩ）の水溶液は、そのまま抑制泥水調整に用
いることができる。また、乾燥後、適宜粉砕して粉末あ
るいは粒状としてもよい。このような粉末あるいは粒状
品は、使用に際して容易に水に再溶解する。
合物（ＩＩＩ）の水溶液は、そのまま抑制泥水調整に用
いることができる。また、乾燥後、適宜粉砕して粉末あ
るいは粒状としてもよい。このような粉末あるいは粒状
品は、使用に際して容易に水に再溶解する。
尚、水溶性アクリル系重合反応混合物（■１）の全構成
単位中で、水溶性アクリル酸塩の占める割合が４０モル
チ以上であると、特に性能のバランスの優れた掘削泥水
調整剤となる。
単位中で、水溶性アクリル酸塩の占める割合が４０モル
チ以上であると、特に性能のバランスの優れた掘削泥水
調整剤となる。
更に、水溶性アクリル系重合反応混合物（Ｉｎ）の５重
量％水溶液粘度が２５℃で５ Ｑ ｃｐｓ以上（ブルッ
クフィールド粘度計使用）となるように分子量を調節し
たものは、掘削泥水調整剤を水溶液としたときの作業性
に優れ、取扱いが容易と々υ好ましい。
量％水溶液粘度が２５℃で５ Ｑ ｃｐｓ以上（ブルッ
クフィールド粘度計使用）となるように分子量を調節し
たものは、掘削泥水調整剤を水溶液としたときの作業性
に優れ、取扱いが容易と々υ好ましい。
本発明の掘削泥水調整剤が、なぜ優れた耐熱性、耐塩性
を有するかは明らかではない。しかし々から、単に水溶
性アクリル系単量体を水溶液重合して得た重合体に比べ
、その耐熱性、耐塩性ははるかに優れているものである
。
を有するかは明らかではない。しかし々から、単に水溶
性アクリル系単量体を水溶液重合して得た重合体に比べ
、その耐熱性、耐塩性ははるかに優れているものである
。
尚、本発明の掘削泥水調整剤を使用するに当って、その
優れた作用効果を減少させない程度で従来公知のベント
ナイト、フミン酸誘導体、リグニンスルホン酸誘導体、
タンニン誘導体等の調整剤を併用することができる。
優れた作用効果を減少させない程度で従来公知のベント
ナイト、フミン酸誘導体、リグニンスルホン酸誘導体、
タンニン誘導体等の調整剤を併用することができる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明は、これら実施例に限定されるものではない。
発明は、これら実施例に限定されるものではない。
なお、泥水試験はＡＰＩ（米国石油協会）の方法に従い
、粘度計はＶＧメーターを使用した。また例中の部は重
量部を、チは重量％を表わすものとする。
、粘度計はＶＧメーターを使用した。また例中の部は重
量部を、チは重量％を表わすものとする。
実施例１
平均重合度５０のポリアクリル酸ソーダ５０部、アクリ
ル酸ソーダ２５部、アクリル酸２５部、水３００部およ
び過硫酸アンモニウム０２部を攪拌機付きの重合容器に
仕込み、７０℃に昇温した。
ル酸ソーダ２５部、アクリル酸２５部、水３００部およ
び過硫酸アンモニウム０２部を攪拌機付きの重合容器に
仕込み、７０℃に昇温した。
約３０分で重合熱による発熱ピークの８５℃に達し、そ
の後、更に１時間重合を続けた。
の後、更に１時間重合を続けた。
得られた水溶性アクリル系重合反応混合物（以下、重合
体（１）という。）は、２５℃における５％水溶液粘度
が１２０ ｃｐｓであった。
体（１）という。）は、２５℃における５％水溶液粘度
が１２０ ｃｐｓであった。
実施例２
平均重合度２０のポリアクリル酸アンモニウム３０部、
アクリルアミド３０部、アクリル酸ソーダ４０部、水３
００部および過硫酸アンモニウム０２部を重合容器に仕
込み、実施例１と同様にして重合した。
アクリルアミド３０部、アクリル酸ソーダ４０部、水３
００部および過硫酸アンモニウム０２部を重合容器に仕
込み、実施例１と同様にして重合した。
得られた水溶性アクリル系重合反応混合物（以下、重合
体（２）という。）は、２５℃における５％水溶液粘度
が２１０ ｃｐｓであった。
体（２）という。）は、２５℃における５％水溶液粘度
が２１０ ｃｐｓであった。
実施例３
平均重合４５のポリアクリルアミド４０部、メタクリル
酸ソーダ２０部、アクリル酸ソーダ４０部、水３００部
および過硫酸アンモニウム０．２５部を重合容器に仕込
み、実施例１と同様にして重合した。
酸ソーダ２０部、アクリル酸ソーダ４０部、水３００部
および過硫酸アンモニウム０．２５部を重合容器に仕込
み、実施例１と同様にして重合した。
得られた水溶性アクリル系重合反応混合物（以下、重合
体（３）という。）は、２５℃における５％水溶液粘度
が１６０ ｃｐｓであった。
体（３）という。）は、２５℃における５％水溶液粘度
が１６０ ｃｐｓであった。
実施例４
平均重合度２０のポリアクリルアミド２０部、平均重合
度５０のメタクリル酸ソーダ３０部、アクリル酸ソーダ
５０部、水２５０部および過硫酸アンモニウム０２部を
重合容器に仕込み、実施例１と同様にして重合した。
度５０のメタクリル酸ソーダ３０部、アクリル酸ソーダ
５０部、水２５０部および過硫酸アンモニウム０２部を
重合容器に仕込み、実施例１と同様にして重合した。
得られた水溶性アクリル系重合反応混合物（以下、重合
体（４）という。）は、２５℃における５チ水溶液粘度
が３００ ｃｐｓであった。
体（４）という。）は、２５℃における５チ水溶液粘度
が３００ ｃｐｓであった。
比較例１
アクリル酸２５部、アクリル酸ソーダ２５部。
水１５０部および過硫酸アンモニウム０．１部を重合容
器に仕込み％７０℃に加熱して重合を開始させた。約３
０分で発熱ピークが９０℃に達し、その後１時間重合を
続けた。
器に仕込み％７０℃に加熱して重合を開始させた。約３
０分で発熱ピークが９０℃に達し、その後１時間重合を
続けた。
得られた水溶性アクリル系重合体（以下、比較重合体（
１）という。）は、２５℃における５チ水溶液粘度が１
３５ ｃｐｓであった。
１）という。）は、２５℃における５チ水溶液粘度が１
３５ ｃｐｓであった。
比較例２
アクリルアミド２０部、アクリル酸ソーダ３０部、水１
５０部および過硫酸アンモニウム００７部を重合容器に
仕込み、比較例１と同様にして重合した 得られた水溶性アクリル系重合体（以下、比較重合体（
２）という。）は、２５℃における５％水溶液粘度が１
９０ ｃｐｓであった。
５０部および過硫酸アンモニウム００７部を重合容器に
仕込み、比較例１と同様にして重合した 得られた水溶性アクリル系重合体（以下、比較重合体（
２）という。）は、２５℃における５％水溶液粘度が１
９０ ｃｐｓであった。
実施例５
実施例１〜３並びに比較例１および２でそれぞれ得た各
重合体を掘削泥水調整剤として用いて第１表に示した各
泥水を得だ。
重合体を掘削泥水調整剤として用いて第１表に示した各
泥水を得だ。
第 １ 表 （泥水組成）
このようにして得た各泥水を用い、ＡＰＩの方法に従っ
て見掛粘度、プラスチック粘ｇｆ％イールド値、ゲルス
トレングスおよび脱水量を測定した。
て見掛粘度、プラスチック粘ｇｆ％イールド値、ゲルス
トレングスおよび脱水量を測定した。
結果を第２表および第３表に示しだ。
第 ２ 表 （泥水（１）を用いた場合）す。
ＡＶ：見掛粘度（ｃｐｓ） 、 Ｐ Ｖ ニブラスチッ
ク粘度（ＣｐＳ）、ＹＰ：イールド値（ｌ！ｂ／ｌｏｏ
ｒｔ２ ）、Ｇｅｌ！ニゲルストレングス（／ｂ／ｌ
ｏｏ ｆｔ２）、ＷＬ ：脱水量（ｍ／り （注）ＡＶ、ＰＶ、ＹＰ、Ｇｅ／およびＷＬは第１表と
同様。尚、［１８０℃、６時間加熱後のＷＬＪｆｄｉ。
ク粘度（ＣｐＳ）、ＹＰ：イールド値（ｌ！ｂ／ｌｏｏ
ｒｔ２ ）、Ｇｅｌ！ニゲルストレングス（／ｂ／ｌ
ｏｏ ｆｔ２）、ＷＬ ：脱水量（ｍ／り （注）ＡＶ、ＰＶ、ＹＰ、Ｇｅ／およびＷＬは第１表と
同様。尚、［１８０℃、６時間加熱後のＷＬＪｆｄｉ。
各泥水（２）をオートクレーブ中で１８０℃、６時間加
熱したものを使用した場合の脱水ｔ （ｍｉ ’）を示
す。
熱したものを使用した場合の脱水ｔ （ｍｉ ’）を示
す。
第１表および第２表よシ明らかなように、通常の重合方
法によって得られる重合体（比較重合体（１）および（
２））を添加した泥水は、比較的少ない脱水量を示した
が、ＫＣ／のような強電解質が共存すると大きな脱水量
を示した。これに対して、本発明の掘削泥水調整剤を添
加した泥水は耐塩性に優れ、ＫＣ／’Ｃ／下でも少ない
脱水量を示した。
法によって得られる重合体（比較重合体（１）および（
２））を添加した泥水は、比較的少ない脱水量を示した
が、ＫＣ／のような強電解質が共存すると大きな脱水量
を示した。これに対して、本発明の掘削泥水調整剤を添
加した泥水は耐塩性に優れ、ＫＣ／’Ｃ／下でも少ない
脱水量を示した。
捷だ１８０℃で６時間オートクレーブ中で加熱した泥水
を用いた場合にもそΩ脱、水匍にはほとんど変化はみら
れず１本発明の掘削泥水調整剤が熱に対しても安全でお
ることがわかる。
を用いた場合にもそΩ脱、水匍にはほとんど変化はみら
れず１本発明の掘削泥水調整剤が熱に対しても安全でお
ることがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、平均重合度１０〜１０００のアクリル系水溶性重合
体（１） １００重量部の存在下で水溶性アクリル系単
量体（１７）１０〜１０００重量部を水溶液重合して得
られる水溶性アクリル系重合反応混合物（ＩＩＩ）から
なる掘削泥水調整剤。 ２ 水溶性アクリル系重合反応混合物（１１）の全構成
単位中で、水溶性アクリル酸塩の占める割合が４０モル
チ以上である特許請求の範囲第１項記載の掘削泥水調整
剤。 ３ 水溶性アクリル系重合反応混合物（Ｕｌ）の５重ｔ
％水溶液粘度が２５℃で５Ｑｃｐｓ以上（ブルックフィ
ールド粘度計使用）である特許請求の範囲第１項記載の
掘削泥水調整剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14758482A JPS5938277A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 掘削泥水調整剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14758482A JPS5938277A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 掘削泥水調整剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5938277A true JPS5938277A (ja) | 1984-03-02 |
| JPS6111989B2 JPS6111989B2 (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=15433648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14758482A Granted JPS5938277A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 掘削泥水調整剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938277A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6322919A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-30 | Shimizu Constr Co Ltd | 場所打ちコンクリ−ト杭の施工方法 |
| WO1993013182A1 (en) * | 1987-11-16 | 1993-07-08 | Yoshio Iizuka | Composition suited as additive for excavation stabilizing fluid, stabilizing fluid, and excavation technique |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP14758482A patent/JPS5938277A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6322919A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-30 | Shimizu Constr Co Ltd | 場所打ちコンクリ−ト杭の施工方法 |
| WO1993013182A1 (en) * | 1987-11-16 | 1993-07-08 | Yoshio Iizuka | Composition suited as additive for excavation stabilizing fluid, stabilizing fluid, and excavation technique |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6111989B2 (ja) | 1986-04-05 |
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