Уплотнительная смазка для резьбовых соединений Советский патент 1979 года по МПК C10M7/04 C10M7/12 C10M7/26 

I

Изобретение относится к уплотнительной смазке для замковых резьб, бурильных, утяжеленных бурильных и насоснокомпрессорных труб, полностью предотвращающей заедание резьб.

При бурении скважин надежность работы резьб замковых соединений бурильной колонны в основном определяется их износом, завершающимся так называемым схватыванием металлических поверхностей (заеданием резьб).

Преждевременный износ резьб замков приводит к снижению скорости бурения и удорожанию геологоразведочных работ. Часто имеют место аварии в скважине по причине наличия изнощенных резьб замков, что нарушает нормальный технологический процесс бурения скважин.

Особенно значительно это явление, когда бурение скважин осуществляется на значительные глубины до 220025ОО М с применением бурильных колонн большой массы, требующих высоких моsteHTOB свинчивания резьб при наличии

ГЛИНИСТЫХ растворов и выбуренных частиц породы. Работа резьбовых соедине- НИИ на такой глубине сопровождается наличием повышенных температур (до

100-160 С). Все это неблагоприятно отражается на работе резьбовых соединений бурильных колонн, поэтому они подвержены интенсивному износу, заеданию, преждевременному выходу из строя, а иногда и к авариям в скважине.

В основе явления заедания лежит процесс схватывания (сцепления) металлических контактируемых поверхностей. Сваривание резьб бывает настолько прочным, что разъединить детали замка невозможно даже с применением механизмов свинчивания-развинчивания. А в тех случаяхi когда удается разъединить сварившийся замок, то все или часть ниток резьбы бывагот полностью сорваны (повреждены) и замок к дальнейшей эксплуатации не пригоден.

Способность противостоять возникновению процесса заедания резьб зависит в основном от наличия и природы (качества) смазывающего материапа. Известны смазочные составы на основе минерального или синтетического масел, загущенных мылами жирных кис лот, с добавлением порошкообразных ме таллических антифрикционных добавок, например смазки .Р-2, Р-113, Р-402 и др. II. Однако эти смазки не стойки к воздействию промывочных жидкостей и вымываются последними, не обладая дос таточной прочностью масляной пленки. Применение указанных смазок з прак тике геологоразведочного бурения не сн зило количества случаев преждевременн го выхода из строя замков по п{5ичине заедрния резьб, поэтому они не нашли широкого применения. Наиболее близкой к изобретению по .составу и технической сущности является смазка, используемая для Предотвращения заедания и служашая для уплотне ния резьб бурильных, утяжеленных бу. рильных и насос но-компрес сорных труб, содержащая ингредиенты в следующем количестве, вес,%: Битум нефтяной 20-30,0 Канифоль сосновая 15-20,0 Бензол нефтяной 20,0-30 Скипидар 15,0-25 Толуол 2-3,0 Масло трансмиссионное автотракторное нигроп летний 5,0-10 Графит порошко3,0-5,0 . 2 образный Указанная смазка обладает низкими противоизносными и противозадирными свойствами, недостаточной адгезионной способностью, Вследствие чего может Вымываться промывочными жиакостями, обладает высокой летучестью. Кроме то ог, смазка огнеопасна и токсична вслед ствие наличия в ее составе значительно

Рецептуры смазок

Таблица 1 ГО количества низкокипящих углеводородов (бензола, толуола). При хранении смазки бензол и толуол улетучиваюгся, смазка загустевает и становится не пригодной к употреблению. Целью изобретения является создание уплотнительной смазки для резьбовых соединений с высокими смазочными противозадирными и противоизносными свойствами, работоспособной в широком температурном интервале, малолетучей и стойкой к воздействию промывочных растворов, обладающей высокими адгезионными свойствами. Поставленная цель достигается разработкой смазки на основе битума нефтяного, минеральяого масла и графита, которая дополнительно содержит фенолформальдегидную смолу и уайт-юпирит при следующем соотнощенни компонентов, вес.%: Минеральное масло6-8 Графит2-4 Фенолформальдегидная смола (ФРВ-1А) 25-35 Уайт-юпирит25-35 Битум нефтянойДо 100 В качестве минерального масла ре- комендуется использовать нигрол лет-. ВИЙ с вязкостью 28-38 сСт пр 1ОО°С. Получают смазку следующим образом. В варочный аппарат, нагреваемый снизу и с боков, загружают- уайт-спирит, масло трансмиссионное автотракторное %игроп и нефтяной битум. При непрерывном перемешивании смесь нагревают до 90 С до полного растворения битума, после чего смесь охлаждают до 20-30°С и при втой температуре добавляют смолу ФРВ-1А и графит. Композицию тщательно перемешивают и сливают в тару. Согласно описанной технологии были приготовлены рецептуры предлагаемых смазок, приведенные в табл.1.

25 35 30

1

2 3

3 3 3

35 25

30 30 30 31

Как видно из табл.2, свойства предлагаемой смазки значительно превышают свойства известной смазки.

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Испытание смазок

Благодаря введению в смазочную композицию фенолформальцегидной смолы и уайт- ;т1ирита увеличивается критичес-

кая нагрузка сваривания: более, 2 раза, и уменьшается испаряемость. Коктозиция не вымывается промывочной жидкостью эа счет высокой адгезионной способности.

При уменьшении копичества уайт-спврита и фенопформальдегидной смолы ФРВ-1А ниже 25,0 вес.% ухудшаются критическая нагрузка, нагрузка сваривания, общий Показатель износа и способность удерживаться на резьбе замкового соединения без повторного нанесения под воздействием промывочной жидкости.

При увеличении количества уайт-спирита и фенолформальдегидной смолы {выше 35,0 вес.%) указанные выше свойства не изменяются. Дальнейшее увеличение етих компонентов не целесообразно.

Предлагаемая смазка может использоваться для смазывания резьб замков бурильных, утяжелешых бурильных и насосно-компрессорных труб. Для получения предлагаемой смазки используется недефицитное, дешевое синтетическое сырье, которое может обеспечить производство дешевых смазок в достаточном для бурения скважин количестве. Формула изобретения Уплотнительная смазка для резьбовых соединений на основе битума нефтяного, минерального масла и графита, отличающаяся тем. Что, с целью по&ы- шения смазочных и адгезионных свойств, смазка дополнительно содержит фенолформальдегидную смолу и уайт-спирит при следующем соотношении компонентой, вес.%:

Минеральное масло6-8

Графит2-4

Фенолфор мал ьдегидная смола25.-35

Уайт-спирит25-35

Битум нефтянойДо 10О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР Мо 237314, кл. С 10 М 7/12, 1968.