Разработка резьбовых смазок для бурильных и обсадных труб

По результатам исследований наилучшие защитные свойства показал ингибитор коррозии №3 (САБ-3). САБ-3 - ингибитор коррозии, полученный из растительных масел, что означает его экологическую безопасность.

В результате лабораторных исследований получена композиция вязко-пластичной системы, условно названная ВПС-1, отличающаяся стабильностью прочностных свойств, термостойкостью в условиях отрицательных температур и высокими антикоррозионными свойствами, бла-

годаря добавке ингибитора коррозии на основе растительных масел САБ-3 (коэффициент защиты 96,3%).

Литература

1. Шахмаев З.М., Рахматуллин В.Р. Технология закан-чивания скважин. - Уфа, 1996. - 190 с.

2. Шахмаев З.М., Кутепов А.И. Глинонефтеэмульсион-ные смеси для временного тампонирования скважин. - Уфа, 1966. - 65с.

РАЗРАБОТКА РЕЗЬБОВЫХ СМАЗОК ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ И ОБСАДНЫХ ТРУБ

Рахматуллин Валерий Раифович

Канд.техн.наук, доцент кафедры бурения УГНТУ ,г.Уфа

Асфандиаров Лутфрахман Хабибрахманович

Зав.сектором коррозии НПП «Азимут»,Уфа

Рахматуллина Гузель Валерьевна

Канд.техн.наук, старший науч.сотрудник УГНТУ,г.Уфа

Салимов Роберт Явитович

Аспирант УГНТУ,г.Уфа

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлена работа по исследованию и разработке резьбовых смазок для бурильных и обсадных труб. Целью работы было разработка смазочной композиции, повышающего работоспособность и долговечность резьбовых соединений труб. Рассмотрена возможность использования высокодисперсных порошков переходных металлов, как добавку к резьбовой смазке, улучшающей ее эксплуатационные характеристики. Методом электролиза был получен медный порошок, который далее был исследован на фазовый и количественный состав. Разработана композиция резьбовой смазки с содержанием медного нанопорошка, исследованы ее противоизносные свойства . Исследования резьбовой смазки проходили на четырехшариковой машине трения (ЧШМ) и на гидропрессе, на котором определяли герметизирующие свойства смазочных агентов. По результатам экспериментальных исследований можно сделать заключение о том, что использование медного порошка повышает долговечность и герметичность резьбовых соединений.

ABSTRACT

The paper presents on research work of development of thread lubricant for drill pipes. The aim of work was a creation of the lubricant that increases durability of drill pipe threads. We were consider basic requirements for drill pipe assembly during oil and gas well building and application of transition metal powders as additive for a thread lubricant that improving work properties. By electrolysis method was synthesized a copper powder, which was further explored on the phase and quantitive composition. Was developed a using a powder composition of thread lubricant, which explored for work properties. The researches have passed on friction machine and hydraulic press, which measure sealing properties. By results of experiments, we can conclude that application of high dispersal copper powder have positive effects on thread's work properties.

Ключевые слова: Колонна бурильных труб, резьбовые соединения, резьбовая смазка, медный порошок, фазовый состав, композиция смазки, четырехшариковая машина

Keywords: Drill pipe assembly, thread, thread lubricant, copper powder, phase composition, friction machine, lubricant composition, hydraulic press.

В процессе проводки наклонно-направленных и горизонтальных скважин бурильные и обсадные трубы испытывает в основном напряжения растяжения-сжатия, кручения, знакопеременного изгиба, на нее воздействуют силы трения и коррозионно-активный буровой раствор при повышенных температурах и давлениях. При этом наиболее слабым элементом бурильных колонн остается резьбовое соединение.

По нашему мнению, одним из наиболее перспективных методов улучшения технико-экономических показателей

бурения является подбор и применение эффективных смазочных материалов для резьбовых соединений бурильной колонны. Кроме того, условия эксплуатации смазок в резьбе ужесточаются с ростом глубин бурения, промывочной жидкости, увеличением давлениями в резьбе и действием ряда других факторов.

В условиях эксплуатации бурильных труб при спу-ско-подъемных операциях смазки должны:

• обеспечивать приложение минимального момента и

плавный процесс свинчивания, а также облегчать развинчивание резьбовых соединений;

• предохранять поверхность резьбы от заедания и зади-ров;

• надежно разделять трущиеся детали высокопрочной пленкой, способной выдерживать большую удельную нагрузку

Цель данной работы заключается в улучшении показателей бурения скважин путем повышения долговечности и герметичности замковых соединений бурильного инструмента на базе исследования и разработки смазочного материала с высокими эксплуатационными свойствами в широком температурном диапазоне.

Разработана рецептура и технология изготовления смазки СС-2С к резьбовым соединениям бурильных и обсадных труб на основе остаточного масла И-50А и литиевых мыл , высокие показатели триботехнических и механических свойств которой достигаются использованием в ее составе 5% медного нанопорошка.

Одним из основных этапов работы было получение и

анализ медного нанопорошка[1,с.34],[2,с.35]. Была собрана экспериментальная установка для получения порошка электрохимическим путем за счет осаждения искомого продукта на медном катоде в присутствии модифицирующих органических веществ на примере изопропилового спирта. Полученный порошок был собран с катода и обработан: проводилось отстаивание образца воде и растворе этилового спирта для очистки от посторонних примесей. Далее проводился анализ полученного порошка следующими методами:

1) рентгено-фазный анализ на рентгеновом дифрактоме-тре Bruker D2 Phaser (рис.1);

2) исследование структуры и количественного состава образца на растровом электронном микроскопе Jeol JSM 6610LV (рис.2).

Исследования на дифрактометре показали наличие в полученном образце нанопорошка меди и его оксидов. Анализ на растровом микроскопе показал

количественный состав молекул меди (92%) и кислорода (6%) в образце порошка.

Рис.1 - Рентгеновский дифрактометр Bruker

Рис.2 - Растровый микроскоп Jeol JSM

Рисунок 3 - Электронные снимки образцов медного нанопорошка

Была предложена композиция смазки СС-2С, проведены промысловые и лабораторные исследования эксплуатационных характеристик резьбовой смазки:

1) проверка на трение скольжения на четырех-ша-риковой машине трения (ЧШМ);

2) анализ герметичности резьбового соединения на нагнетательной установке (замер предельного давления раз-

Результаты исследования на машине трения

герметизации);

3) проверка антикоррозионных свойств;

4) замер температур каплепадения, замерзания и вспышки.

Результаты исследований на машине трения представлены в таблице 1.

Таблица 1

Тип смазки СС-2С Р-416

Критическая нагрузка, Н 2210 1100

Нагрузка сваривания, Н 9900 2800

Индекс задира 1640 519

Показания износа, мм 2,4 2,0

По результатам вышеуказанных исследований, полученная нами композиция резьбовой смазки СС-2С показала себя как более пригодная к эксплуатации в различном спектре рабочих условий (применение в зонах Крайнего севера и в Башкирии, в условиях агрессивного воздействия компонентов бурового раствора и при глубоком эксплуатацион-

ном бурении, связанного с работой бурильных и обсадных труб с высокими внешними и внутренними давлениями).

Использованная литература:

1. Тесакова М.В. Электрохимическое осаждение, физико-химические свойства и практическое применение уль-

традисперсных порошков меди и ее оксидов, 2008. 173 с.. присутствии модифицирующих органических соединений

2.Акпанбаев Р.С. Исследование процесса электролити- 2010, 115 с. ческого получения мелкодисперсного медного порошка в

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТОЛЩИНОМЕТРИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ШАХТНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКСПЕРТИЗЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ

Синкин Дмитрий Викторович

Общество с ограниченной ответственностью «Сибирская экспертная организация», эксперт,

г. Прокопьевск

Антипов Сергей Михайлович

Общество с ограниченной ответственностью «Сибирская экспертная организация», дефектоскопист,

г. Прокопьевск

Илюшин Василий Викторович

ООО «Назаровское Горно-Монтажное Наладочное Управление», главный специалист центра технической диагностики

г. Красноярск

Самохин Александр Владимирович

Общество с ограниченной ответственностью «Сибирская экспертная организация», ведущий специалист,

г. Прокопьевск

THE FEASIBILITY AND FEATURES OF ULTRASONIC THICKNESS GAUGING OF METAL MINE FANS OF MAIN VENTILATION DURING THE EXAMINATION

OF INDUSTRIAL SAFETY

Sinkin Dmitry

Limited liability Company «Siberian expert organization», expert,

Prokopyevsk

Antipov Sergey

Limited liability Company «Siberian expert organization», specialist non-destructive testing,

Prokopyevsk

Ilyushin Vasily

Limited liability Company «Nazarovo Mining and installation and commissioning management», the main specialist of the

technical diagnostics centre, Krasnoyarsk

Samokhin Aleksandr

Limited liability Company «Siberian expert organization», leading specialist,

Prokopyevsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье приведены возможные причины износа лопаток, рассмотрены особенности применения ультразвуковой толщинометрии лопаток шахтных вентиляторов главного проветривания при проведении экспертизы промышленной безопасности.

ABSTRACT

This article describes possible causes of wear of the blades, are considered features of application of ultrasonic thickness gauging of blades mine fans of main ventilation during the examination of industrial safety.

Ключевые слова: Вентилятор главного проветривания; толщинометрия; экспертиза про-мышленной безопасности; техническое диагностирование.

Keywords: The main mine fan; thickness measurement; examination of industrial safety; technical diagnosis.