Смазка для резьбовых соединений Советский патент 1991 года по МПК C10M105/16 C10M105/16 C10M125/02 C10M125/04 C10M125/26 C10M129/24 C10M159/04 C10N30/06 

Изобретение относится к герметизирующим смазкам, используемым в резьбовых соединениях труб, например, для герметизации, снижения износа и защиты от коррозии резьбовых соединений насбсно-компрес- сорных труб в глубоких или геотермальных скважинах.

Целью изобретения является повышение термостойкости смазки и снижение ее испаряемости, что обеспечит длительную эксплуатацию резьбовых, соединений насосно- компрессорных труб в геотермальных скважинах при температуре до 230°С.

Для приготовления смазки используют отход производства капролактама (масло ПОД), гудрон масляный, порошки цинка и графита и отход производства фенольной смолы кумольным способом(в дальнейшем фенольная смола). Смазку готовят простым смешиванием компонентов.

Составы смазок приведены в табл.1.

Свойства приведенных составов смазок указаны в табл.2.

Хотя адгезия известной смазки выше, чем у предлагаемых составов, это не может оказать отрицательного влияния на эксплуатационные показатели. Наибольший диаметр насосно-компрессорных труб 114 мм, а наибольший ходовой диаметр обсадных труб 508 мм. Для обеспечения заданного предельного давления герметичности в насосно-компрессорных трубах требуется значительно меньшая адгезия, чем в трубах большого диаметра.

Фенольная смола и масло ПОД взяты в соотношении 1:1 - 1,7:1. При соотношениях в этих пределах достигается достаточный эффект гелеобразования с устойчивой структурой в присутствии гидрофобного аэросила. Составы смазок (1 - 3), приготовленные на указанных гелях, выдерживают температуру каплепадения не менее 230°С, в то время как известная смазка работоспособна не более 150°. Уменьшение или увеличение соотношения фенольной смолы и масла ПОД в гелях (составы 4 и 5) приводит

сл

с

о о

00

к существенной потере термостойкости и к частичному росту испаряемости смазок, что ухудшает их эксплуатационные свойства.

Масляный гудрон вводят в смазку для повышения прочности смазочной пленки на поверхностях трения. Уменьшение его содержания (менее 3%) приводит к истончению и разрывам смазочной пленки в процессе трения. Увеличение его содержания (более 7%) вызывает нестабильность сил трения. Оба эти факторы ухудшают антифрикционные свойства смазок.

Испаряемость предлагаемых смазок в 1,6 раза .ниже, чем у известной.

Составы смазок испытывают на натурных насосно-компрессорных трубах диаметром 73 мм в промысловых условиях. Резьбы на трубах в соответствии имеют следующие параметры: коническая резьба треугольного профиля с углом при вершине 60°С, шаг резьбы 3,175 мм, конусность 1:16.

Трубы свинчивают цепными ключами, крутящий момент при свинчивании и развинчивании контролируют с помощью динамометра ДП. Проводят контрольное свинчивание трех резьбовых соединений по три раза каждого. Смазку наносят при каждом свинчивании.

Результаты испытаний приведены в табл.3.

Крутящий момент при свинчивании 1600 Н-м, при развинчивании крутящие моменты составляют 1640 - 1760 Н-м. Таким образом, увеличение момента развинчивания резьбовых соединений не превышает 10% (допускается до 30%).

Все резьбовые соединения оказались герметичными. Стендовые испытания таких же резьбовых соединений, свинченных по новой смазке, показывают, что они выдерживают предельные давления герметичности 65 МПа.

Таким образом, высокая термостойкость смазки и ее низкая испаряемость позволяют спускать трубы на глубину до 7000 м или в скважины с повышенным геотермальным градиентом.

Формула изобретения Смазка для резьбовых соединений, содержащая базовую основу, отход производства капролактама, масляный гудрон, аэросил, порошки цинка и графита, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости смазки и снижения испаряемости, смазка в качестве базовой основы содержит отход производства фенола ку- мольным способом при следующем соотношении компонентов, мас.%: отход производства капролактама 26 - 34; масляный гудрон 3 - 7; аэросил 8-12; порошок цинка 2-8; порошок графита 6-15; отход производства фенола кумольным способом - остальное.

Таблица 1

Изобретение относится к смазочным составам, в частности к смазке для резьбовых соединений. С целью повышения термостойкости смазки и снижения испаряемости, смазка имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: отход производства капролактама 26 - 34, гудрон масляный 3 - 7, аэросил 8 - 12, порошок цинка 2 - 8, порошок графита 6 - 15, отход производства фенола кумольным способом - остальное. Высокая термостойкость смазки и ее низкая испаряемость позволяют спускать трубы на глубину до 7000 м или в скважины с повышенным геотермальным градиентом. 3 табл.

Таблица 2

Таблица 3