Способ определения адгезии смазочных добавок к поверхности твердого тела Советский патент 1992 года по МПК G01N19/04 

Однако данный способ не позволяет определи 1ь адгезию смазочных добавок к поверхности материала и производить их выбор. Использование способа позволяет только судить о степени загрязнения поверхности твердого тела.

Целью изобретения является повышение точности определения адгезии при использовании в качестве покрытия бутового раствора способного образовывать во времени ст руктуры как в объемной, так и в пристенной области.

Это достигается тем, что на приборе коаксиального типа с гладким внутренним цилиндром создается напряжение сдвига обоих нанесенных покрытий путем относительного вращения двух коаксиальных цилиндров, внутренние из которых используются в качестве подложек, измерение напряжения сдвига бурового раствора осуществляют два раза с временным интервалом, причем первый раз после минутной выдержки подложки с нанесенным слоем смазочной добавки. После этого показатель адгезии ( а. ) смазочной добавки к поверхности твердого тела, например, стали определяют как разность отношений величин напряжений сдвига за определенный момент времени;

„ №

А« А1

где а - показатель адгезии смазочной добавки к поверхности материала при воздействии структурированного бурового раствора.

Аск - напряжение сдвига бурового раствора на цилиндре с нанесенным слоемсма- зочной добавки за время покоя, равное 1 мин;

ACKt2 - то же, при втором измерении;

AI - напряжение сдвига на цилиндре без смазочного слоя, за время покоя, равное 1 мин;

At2 - то же, при втором измерении.

Изобретение осуществляется следующим образом,

Допустим имеется ряд смазочных добавок; нефть, дизельное топливо, нефтесаже- вая суспензия (СК), отгон и СМАД-1, для которых необходимо определить адгезию к поверхности твердого тела и из их числа выбрать наиболее эффективную для данного типа раствора. Предположим, что бурение осуществляется стальными бурильными трубами, поэтому внутренний цилиндр прибора СНС-2 выбираем стальной, т.е. изготовленный из той же марки стали, что и бурильные трубы. На поверхность цилиндра наносят тонким слоем (поршевым устройстAck

а.-вом) испытуемую смазочную добавку. Затем цилиндр опускается в буровой раствор и выдерживается в покое 1 мин, включают прибор и определяют угол закручивания нити ( tp ). Напряжение сдвига определяют по формуле Аск К р ск1, где К - коэффициент прибора, т.е. коэффициент упругости нити на кручение и находится в пределах (0,02- 3,0). Затем оставляют раствор в покое на 10

0 и 30 мин, после этого подсчитывают значения АСК и Аск . Аналогичным образом определяют напряжение сдвига на цилиндре без смазочного слоя (А1 К р т). Показатель адгезии смазочной добавки при воздейст5 вии бурового раствора определяют по формуле.

Aci . Ack

At2 A1

Q Данные измерения представлены в табл.1. Откуда видно, что для испытуемых растворов наиболее приемлемой является нефтесажевая суспензия, так как а для каждого интервала времени ниже, чем у ос5 тальных испытуемых добавок.

С целью подтверждения достоверности способа проведены дополнительные исследования испытуемых смазочных добавок на триботехнические (смазочные) харэктериQ стики растворов, Результаты исследований представлены в табл.2. Данные таблицы также подтверждают высокую эффективность нефтесажевой суспензии.

Выполнение поставленной цели позво5 ляет обоснованно подойти к выбору смазочных добавок для конкретного типа буровых растворов, что в свою очередь позволит снизить износ оборудования и инструмента, вероятность прихватов и затяжек бурильных

Q труб вследствие сальникообразования и их прилипания к стенке скажины. Формула изобретения Способ определения адгезии смазочных добавок к поверхности твердого тела,

5 заключающийся в том, что на две подложки наносят покрытия соответственно с промежуточным слоем смазочной добавки и без него, измеряют напряжение сдвига обоих покрытий и по ним определяют адгезию

Q смазочной добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения адгезии при использовании s качестве покрытия бурового раствора, способного образовывать во времени струк5 туры как в объемной, так и в пристенной области, напряжения сдвига обоих покрытий создают путем относительного вращения двух коаксиальных цилиндров внутренние из которых используют в качестве подложек, измерение напряжения

сдвига осуществляют два раза с временным интервалом, причем первый раз после минутной выдержки после нанесения смазочной добавки на подложку, а адгезию определяют по показателю а , который определяют из

Л

соотношения а

At2

А1

где Аск1 и AI - соответственно напряжения сдвига бурового раствора на цилиндре с нанесенным слоем смазочной добавки и без него при первом измерении;

Аск12 и Ай - то же при втором измерении.

Т а б л и ц 1

Изобретение относится к бурению скважин, в частности для исследования эффективности смазочных добавок, вводимых в буровой раствор. Цель изобретения - повышение точности определения адгезии смазочных добавок при использовании в качестве покрытия бурового раствора, способного образовывать во времени структуры как в объемной, так и в пристенной области. На две подложки наносят покрыИзобретение относится к области бурения скважин, в частности для исследования эффективности смазочных добавок вводимых в буровой раствор. Известен способ оценки адгезии пласти- ческлх смазок к поверхности материала в водной среде, основанный на использовании кавит.ационного воздействия воды, облучаемой ультразвуком. В этом случае, чем больше смазочной добавки удержалось на поверхности, т.е. чем выше ее адгезия к поверхности, тем эффективнее смазочная добавка. Данный способ не позволяет оценить адгезию смазок в среде структурированных тия соответственно с промежуточными слоем смазочной добавки и без него, последовательно измеряют напряжения сдвига обоих покрытий и по ним определяют адгезию смазочной добавки и находящимся в среде бурового раствора, способного образовывать во времени структуры как в объем- ной, так и в пристенной области. Напряжения сдвига обоих покрытий создают путем относительного вращения двух коаксиальных цилиндров, внутренние из которых используют в качестве подложек. Измерение напряжения сдвига осушествля- ют два раза с временным интервалом, причем первый раз после минутной выдержки и с нанесенным слоем смазочной добавки на подложку, а адгезию осуществляют по показателю а , который определяется из соотношения: а Аск / А12 - ACK1/Ai. где Аск1 и AI - соответственно напряжения сдвига бурового раствора на цилиндре с нанесенным слоем смазочной добавки и без него при первом измерении; Аск12 и Аа - то же, при втором измерении. 2 табл. жидкостей, которыми являются буровые растворы. Способ не рационален и не может использоваться в промысловых условиях. Наиболее близким является способ определения адгезионной прочности льда к поверхности твердого тела, заключающийся в том, что на две подложки наносят покрытия из льда соответственно с промежуточным слоем смазочной добавки и без нее, затем измеряют напряжение сдвига обоих покрытий и по ним определяют адгезию смазочной добавки, показатель адгезии находится как отношение величины напряжений. w W И VI VI ю ON Ю ЧЭ

Та6лица2