Пластичне мастило для бурового інструмента

Пластичне мастило для бурового інструмента, що включає нафтове масло, яке загущене комплексним кальцієвим милом оцтової й стеаринової кислот, яке відрізняється тим, що для забезпе чення максимального захисту керноприимальної труби і керна, які розміщені в середовищі промивальної рідини від стирання, мастило додатково містить неюногенну поверхнево-активну речовину стеарокс при наступних співвідношеннях компонентів, мас % комплексне кальцієве мило оцтової істеаринової кислот(співвідношення оцтовом стеаринової кислот по масі від 1 3 до 15) 15-30 стеарокс 20-25 нафтове масло до 100 Винахід відноситься до гірничої справи, зокрема, до мастил, які наносятся на керноприймальні труби Відоме пластичне мастило КАВС для бурового інструменту [1], яке наноситься, зокрема, на внутрішню поверхню керноприимальної труби для зниження и зносу, а також зменшення підклинення та стирання керну Продукт включає у склад нігрол, бітум, каніфоль та ІНШІ компоненти До недоліків мастила слід віднести нетехнолопчність застосування, так як для нанесення на трубу необхідний и підігрів до температури 30-50°С, крім того мастило зменшує сили тертя тільки на контакті керна з трубою, не знижуючи сили тертя при взаємодії окремих кусків керну один з одним, тобто знос керна залишається значним Найбільш близьким до заявляемого є комплексне кальцієве мастило (кСа-мастило) [2] на основі нафтового масла, що загущене комплексними з'єднаннями (милами) високомолекулярних (стеаринової) та низькомолекулярних (оцтової) жирних кислот (прототип) КСа-мастило має низьку вартість на рівні солідола, технологічне в застосуванні так як не потребує розігрівання, проте як і КАВС, кСа-мастило не знижує сил тертя при взаємодії фрагментів керна один з одним, що визначає його недостатню ефективність Метою винаходу є створення нового пластичного мастила, що забезпечує максимальний захист керноприимальної труби і керну, занурених в промивальну рідину, від стирання Поставлена мета досягається тим, що нафтове масло загущується комплексним кальцієвим милом оцтової і стеаринової жирних кислот, мастилу забезпечується здатність емульгування у воді за рахунок застосування неюногеної поверхневоактивної речовини (ПАР) стеарокса Інгредієнти взяті в слідуючих співвідношеннях, мас % комплексне кальцієве мило оцтової і стеаринової кислот (співвідношення оцтової і стеаринової кислот по масі від 1 З д о 1 5) 15-30 стеарокс 20-25 нафтове масло до 100 Для отримання мастила в реактор завантажують нафтове масло і комплексне мило, при перемішуванні температура суміші підвищується до 175-180°С, температура в реакторі знижується до 80-90°С, проводиться завантаження стеарокса і подальше перемішування суміші Після охолодження реактора отримують кінцевий продукт Пропоноване мастило не тільки знижує сили тертя на контакті керна з керноприймальною тру 00 ю 59782 бою, але й забезпечує зменшення сил тертя при взаємодії окремих фрагментів керна один з одним, що пов'язано з поступовим емульгуванням мастила в промивальній рідині (воді) і утворенням ему льсії, що здатна змазувати Таким чином, визначається підвищена ефективність мастила в цілому Приклад Можливі склади пропонованого мастила приведено в табл 1 Таблиця 1 Склад мастила (мас%) № пп Приклад Приклад 1 2 Компоненти комплексне кальцієве мило оцтової і стеаринової кислот (співвідношення оцтової і стеаринової кислот по масі 1 4) стеарокс нафтове масло 1 2 3 Більший ВМІСТ комплексного мила і менший вміст стеарокса (приклад 2) визначає підвищену в'язкість мастила, цей продукт призначено для нанесення на внутрішню поверхню одинарної колонкової труби, так як в даному випадку під дією потока промивальної рідини тільки в'язке мастило не буде змито протягом рейса (3-5 годин) При зменшенні концентрації комплексного мила і збільшенні концентрації стеарокса (приклад 1) в'язкість мастила понижчується Мастило з пониженою в'язкістю ШВИДКО створює концентровану емульсію і забезпечує надійний захист керна від стирання Дане мастило застосовується при без 15 26 25 60 20 54 перевній його доставці в керноприймальну трубу спеціальними лубрикаторними пристроями і для нанесення на внутрішню поверхню керноприймальної труби подвійного колонкового снаряду, коли протік промивальної рідини спрямований в кольцевий зазор між трубами і не змиває мастильний матеріал Вказані склади мастила були випробовані в порівнянні з відомим кСа-мастилом на основі нафтового масла, загущеного 26% комплексного кальцієвого мила (прототип) Результати випробувань представлені в табл 2 Таблиця 2 Результати випробувань мастил №п 1 2 3 Показники Межа МІЦНОСТІ на здвиг при 20°С, гс/см2 Коефіцієнти тертя сталь-прнича порода при нанесенні мастила на зразки, які труться, зануренні їх у воду Коефіцієнти тертя сталь-прнича порода в середовищі емульсій на основі мастил Пропоноване мастило Приклад 1 Приклад 2 Прототип Метод випробувань ГОСТ 7143-73 5-12 20-30 25-30 01 0 1-0 15 0 45-0 5 Машина тертя МТП [3] 0 1-0 15 На підставі аналіза табличних даних встановлено, що застосування менш в'язкого мастила (приклад 1) забезпечує зменшення сил тертя у 5-6 разів, більш в'язке мастило (приклад 2) зменшує сили тертя у 4-6 разів, застосування стандартного кСа-мастила визначає незначне зменшення сил тертя на 8-20% Зразки пропонованого мастила при додаванні в промивальну рідину (воду) утворюють емульсію, яка знижує сили тертя у 4-6 разів, базове кСамастило емульсію не утворює, ВІДПОВІДНО промивальна рідина, не маючи мастильної спроможності, сил тертя не знижує Додатково встановлено, що крім поліпшених мастильних властивостей пропоноване мастило має важливі якості воно не твердіє при зберіганні, 015 0 54-0 56 (емульсію не утворює) як це відбувається з кСа-мастилами [2], ВІДПОВІДНО не погіршуються його властивості, зокрема не зменшується адгезія до металу Література 1 Справочник инженера по бурению геологоразведочных скажин В 2-х т /Под общей редакцией Е А Козловского/ М Недра, 1984 - Т 2 , 437с 2 Синицын В В «Подбор и применение пластичных смазок», М Химия, 1974, с 28-32 3 Васюк Б Н , Ковалевская Л И Полевая машина трения для контроля смазочных свойств промывочных жидкостей при бурении УкрНИИНТИ Госплана УССР, Запорожье (ЗЦНТИ) Информационный листок о научно-техническом достижении, 1981, серия OS-12, №81 -16 59782 Комп'ютерна верстка С Волобуев Підписано до друку 06 10 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна