Резьбовой гетерогенный герметик

Резьбовой гетерогенный герметик

Реферат

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%.

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.