РЕЗЬБОВОЙ ГЕТЕРОГЕННЫЙ ГЕРМЕТИК Российский патент 2015 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для обеспечения герметизации резьбовых соединений, работающих под высоким давлением и подверженных раздаче в поперечном сечении до 23%.

Применяемая в промысловой практике смазка Р-402 и другие, предназначенные для герметизации резьбовых соединений, содержит в своем составе жировую основу, свинцовый порошок, цинковую пыль, медную пудру и графит (ТУ 301-04-020-92).

Недостатком данной смазки является низкая герметизирующая эффективность при давлениях выше 10 МПа, а при раздаче на 20% эффективность герметизации падает еще в два раза.

Наиболее близкий по технической сущности к достигаемому результату является резьбовой отверждаемый герметик (РОГ) (патент RU №2110550, С09К 3/10, опубл. 10.05.1998), включающий основу эпоксидного компаунда, антифрикционный, герметизирующий наполнитель и отвердитель, в качестве антифрикционного, герметизирующего наполнителя содержит мелкодисперсный политетрафторэтилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Основа эпоксидного компаунда - 30-60

Отвердитель - 2-15

Наполнитель 30-60

Недостатком данного герметика является нарушение герметизации при раздаче резьбового соединения ввиду наличия в нем отвердителя, так как в процессе раздачи резьбы в них образуются трещины.

Технической задачей изобретения является создание резьбового гетерогенного герметика, обеспечивающего высокую степень герметичности до и после пластической деформации при расширении резьбовых соединений до 23%.

Техническая задача решается резьбовым гетерогенным герметиком, включающим основу, антифрикционный и герметизирующий наполнитель.

Новым является то, что для герметизации резьбы, подвергающейся пластической деформации, в качестве основы использован 20-40% волокнистого материала в виде пеньковой или льняной пакли, герметизирующего наполнителя - 30-50% глинопорошка, остальное - антифрикционный наполнитель в виде поверхностно-активного вещества (ПАВ).

Новым является также то, что в качестве ПАВ использован 30-70% водный раствор детергента.

Новым является также то, что в качестве ПАВ использована смесь: 30-70% водного раствора детергента и смазывающих добавок в виде графитовой смазки в соотношении 2…0,5 к 1.

Герметик имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: 20-40% волокнистого материала, герметизирующего наполнителя - 30-50% глинопорошка, остальное - антифрикционный наполнитель в виде ПАВ.

Для лабораторных исследований резьбового гетерогенного герметика были подготовлены четыре модели с резьбой ОГ1М -194 (ТУ 14-3-714-89).

Гидроиспытания проводились в максимально приближенных к реальным условиям в скважине и заключались в создании давления внутри натурного образца после последовательной механической раздачи резьбового соединения пуансонами диаметрами 184-218 мм. В качестве волокнистого материала использована пеньковая или льняная пакля ГОСТ 12285-77, в качестве герметизирующего наполнителя используют глинопорошок бентонитовый ГОСТ 28177-89, в качестве ПАВ - водный раствор детергента, относящегося к жидким шампуням ГОСТ 26878-86, в качестве смазывающих добавок использована графитная смазка ГОСТ 3333-80.

В табл.1 представлены результаты испытаний механической раздачи резьбового соединения пуансонами 184-218 мм и условия проталкивания инструмента с расширением 15-22%.

Результаты гидроиспытаний после механической раздачи резьбового соединения пуансоном представлены в таблице 2.

Таблица 1 № модели Состав герметика Номинальный диаметр пуансона, мм Усилие проталкивания инструмента, т 1 20% волокнистый материал 184 33,3 50% герметизирующий наполнитель, 196 46,7 остальное 30% водный раствор детергента 204 40 218 56,7 2 40% волокнистый материал 184 33,3 30% герметизирующий наполнитель, 196 40 остальное 70% водный раствор детергента 204 43,5 218 48 3 20% волокнистый материал 184 40 30% герметизирующий наполнитель, 196 53,3 остальное 30% водный раствор детергента и смазыв. добавки в соотношении 2:1 204 40 218 55 4 40% волокнистый материал 184 34,3 50% герметизирующий наполнитель, 196 42 остальное 70% водный раствор детергента и смазыв. добавки в соотношении 0,5:1 204 41,5 218 49

Таблица 2 № модели Состав герметика Давление до выдержки, МПа Выдержка, мин Давление после выдержки, МПа 1 20% волокнистый материал 3,0 10 2,8 50% герметизирующий наполнитель, 5,0 10 4,8 9,0 10 8,4 остальное 30% водный раствор детергента 15,0 10 14,5 16,3 10 16,0 2 40% волокнистый материал 3,5 10 3,3 30% герметизирующий наполнитель, 5,0 10 5,0 9,8 10 9,8 остальное 70% водный раствор детергента 14,0 10 14,0 17,0 10 16,9 3 20% волокнистый материал 3,1 10 3,0 30% герметизирующий наполнитель, 4,8 10 4,8 9,9 10 9,8 остальное 30% водный раствор детергента и смазыв. добавки в соотношении 2:1 14,8 10 14,8 17,1 10 17,0 4 40% волокнистый материал 3,1 10 3,0 50% герметизирующий наполнитель, 5,0 10 4,8 остальное 70% водный раствор детергента и смазыв. добавки в соотношении 0,5:1 9,8 10 9,8 14,6 10 14,6 17,0 10 16,9

Анализ таблицы показывает, что предлагаемые сочетания основы и наполнителя и антифрикционного наполнителя в виде ПАВ обеспечивают высокую степень герметичности после раздачи резьбовых соединений пуансонами.

Представленный резьбовой гетерогенный герметик в различных составах, описанных в формуле, успешно прошел промысловые испытания при герметизации резьбовых соединений скважинах №30433 (трех резьбовых соединений) Алькеевской площади, №34046 (пяти резьбовых соединений) Чишминской площади НГДУ «Джалильнефть» и №18 (тридцати двух резьбовых соединений) Александровской площади ООО «Татнефть-Самара» при изоляции зон осложнений с применением расширяемых систем.

Все резьбовые соединения на скважинах по результатам испытаний до и после их раздачи на 23% герметичны.

Таким образом, резьбовые соединения с использованием предлагаемого резьбового гетерогенного герметика обеспечивают высокую степень герметичности до и после пластической деформации при расширении резьбовых соединений до 23%.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для обеспечения герметизации резьбовых соединений, работающих под высоким давлением и подверженных раздаче в поперечном сечении. Резьбовой гетерогенный герметик включает волокнистую основу 20-40% в виде пеньковой или льняной пакли, герметизирующий наполнитель 30-50% глинопорошка и остальное - антифрикционный наполнитель в виде поверхностно-активного вещества. Изобретение обеспечивает высокую герметичность резьбового соединения до и после пластической деформации при расширении резьбовых соединений до 23%. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Резьбовой гетерогенный герметик, включающий основу, антифрикционный и герметизирующий наполнитель, отличающийся тем, что для герметизации резьбы, подвергающейся пластической деформации, в качестве основы использован 20-40% волокнистого материала в виде пеньковой или льняной пакли, герметизирующего наполнителя - 30-50% глинопорошка, остальное - антифрикционный наполнитель в виде поверхностно-активного вещества (ПАВ).

2. Резьбовой гетерогенный герметик по п.1, отличающийся тем, что в качестве ПАВ использован 30-70% водный раствор детергента.

3. Резьбовой гетерогенный герметик по п.1, отличающийся тем, что в качестве ПАВ использована смесь: 30-70% водного раствора детергента и смазывающих добавок в виде графитовой смазки в соотношении 2÷0,5 к 1.