УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЗЬБОВОЙ СМАЗКИ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №20(287)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №20(287)
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЗЬБОВОЙ СМАЗКИ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Аннотация. В данной работе исследован отход нефтехимического производства, а именно смесь низкомолекулярного полиэтилена и каучука с добавкой в качестве смазки для резьбы бурового инструмента.
Ключевые слова: колонна бурильных труб; резьбовые соединения; резьбовая смазка; шунгит; композиция смазки; четырехшариковая машина (чмт).
При бурении наклонно-направленных и горизонтальных скважин бурильные и обсадные трубы испытывают нагрузки на растяжение-сжатие, кручение и знакопеременный изгиб, а также подвергаются воздействию сил трения, агрессивных буровых растворов и экстремальных температур и давлений. При этом наиболее уязвимым элементом бурильной колонны является замковое соединение. [1,5]
Одним из наиболее перспективных путей повышения технико-экономических показателей бурения является подбор и использование эффективных смазок для резьбовых соединений бурильной колонны. Кроме того, условия эксплуатации смазок в резьбах становятся более жесткими из-за увеличения глубин разработки, применения более агрессивных буровых растворов и действия многих других факторов.. [2]
Для продолжительной работы бурильных труб при спуско-подъемных операциях смазочные материалы должны: [5]:
- не только обеспечивает минимальный крутящий момент и плавный процесс свинчивания, но и способствовать мягкому разъединению.
- предотвращать закусывания и истирание на резьбовых поверхностях.
- надежно герметизировать замковые соединения высокопрочными пленками, выдерживающими высокие удельные нагрузки.
Целью работы является усовершенствование смазочного материала путём добавление различных присадок.
Разработана рецептура и технология изготовления смазки РСГ-3м для резьбовых соединений бурильных и обсадных труб на основе отходов нефтехимии, состоящих из низкомолекулярного полиэтилена и каучука с добавлением шунгита и синтетического масла в качестве размягчителя.
Одним из основных этапов работы было получение зависимости показателей износа от различных присадок. Серия экспериментов с образцами смазочного материала была проведена на четырехшариковой машине трения.
После часового истирания под заданной нагрузке на четрёхшариковой машине трения на образцах осталась плёнка. Данный фактор свидетельствует о хороших адгезионных свойствах
Рисунок 1. Смазочная плёнка после испытания на машине трения
Результаты исследований на машине трения представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Результаты исследования на машине трения
Добавки |
Диаметр пятна износа, мм |
|||
Образец 1 |
Образец 2 |
Образец 3 |
Среднее значение |
|
Исходный |
1,2 |
1,1 |
1,2 |
1,177 |
20% графита |
0,75 |
0,75 |
0,8 |
0,767 |
20% шунгита |
0,75 |
0,7 |
0,75 |
0,7333 |
20% шунгита + 40% синт. масла |
0,7 |
0,75 |
0,75 |
0,7333 |
По результатам вышеуказанных исследований, полученная нами композиция резьбовой смазки РСГ-3М показала небольшое улучшение при замене графита на шунгит. Также при добавление размягчителя не было замечено снижение триботехнических свойств, но заметно улучшились эксплуатационные.