DE2238101C3 - Verfahren zur Herstellung eines Schmierstoffes zum Schmieren der Außenfläche einer Bohrrohrkolonne - Google Patents

Description

Die bekannten Schmiermittel dienen meist neben der Schmierung auch noch anderen Zwecken. So ist aus der DT-OS 15 94 625 eine Gleitflüssigkeit für die Kaltverformung von Metallen, insbesondere für das Ziehen von Drähten bekannt, bei der die Grundsubstanz aus einem Gemisch von Hartparaffin, Kolophonium und einem Phenolharz besteht. Dabei dienen die beiden Harzkomponenten der Lösung ihrer Druckaufnahmefähigkeit zufolge als Stützstoffe der Filmschicht, wobei sich das Phenolharz durch seine große Härte auszeichnet. Demgegenüber soll das Kolophonium dem sich auf der Oberfläche des zu verformenden Materials ausbildenden Film eine genügende Haftfestigkeit, Elastizität und Zähigkeit verleihen, während das Hartparaffin außerdem im eigenen Gleiteffekt gewissermaßen die Funktion eines Füllmaterials zwischen diesen Stoffteilchen ausübt Während es bei einer Gleitflüssigkeit für die Kaltverformung von Metallen, insbesondere für das Ziehen von Drähten darauf ankommt, daß der Gleitfilm den bei der Kaltverformung auftretenden hohen Drucken, standhält und dabei günstige Gleiteigenschaften aufweist, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Schmiermitteln zum Schmieren der Außenfläche einer Bohrrohrkolonne. Beim Bohren der Bohrlöcher mittels Diamant und hartmetallbestückten Bohrkronen entstehen bei hohen Drehgeschwindigkeiten der Bohrrohrkolonne starke Vibrationen, die sowohl auf die Bohrkrone als auch auf die Bohrmaschine übertragen werden, wodurch ein schneller Verschleiß, eine Verminderung der erreichbaren Bohrgeschwindigkeit und ein erhöhter Verbrauch an Diamant und Hartmetall verursacht werden.

Unter Schwingungsbedingungen vergrößern sich sehr stark (manchmal um das 2 —2,5fache) die Leistungsaufwendungen fürs Drehen der Bohrrohrkolonne in der Bohrung. Die Vibration kann zu einer Zerstörung des Kernes im Kernrohr und zur Verminderung von dessen Ausbringen führen.

Aus diesem Grunde ist die Bekämpfung der Vibration

des Bohrgerätes eines der Haupt- und kompliziertesten Probleme das gegenwärtigen Diamantbohrens, dessen Lösung es ermöglichen wird, aufs Bohren mit großen Drehzahlen der Diamantkrone (500—1500 U/min und S darüber) zwecks Steigerung der Bohrgeschwindigkeit überzugehen.

Durch Anwendung wirksamer, billiger und im Gebrauch einfacher Mittel der Schwingungsbekämpfung, wie sie die Schmierstoffe zum Schmieren der Bohrrohrkolonne sind, wird der Weg zur weiteren Entwicklung des Diamantbohrens und Steigerung dessen Wirksamkeit freigegeben.

Bisher ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schmierstoffes für die Außenfläche der Bohrrohrkolon-

>S ne bekannt, das in der Zubereitung einer Kolophonium,

Nigrol (eine zum Schmieren von Getrieben und Dampfmaschinen gebräuchliche Erdölfraktion), Paraffin

und Bitumen enthaltenden Mischung und deren

Anwärmung von Zimmertemperatur auf 100° C mit

anschließendem Halten während 15 bis 20 min und anschließender Abkühlung besteht

Gemäß diesem Herstellungsverfahren werden die in der Mischung enthaltenen Komponenten auf deren Schmelztemperatur erwärmt, welche zu deren Durchmischen und zur Erhaltung einer homogenen Masse erforderlich ist Bei dieser Temperatur treten die Mischungskomponenten miteinander in keine chemischen Reaktionen, so daß die bereiteten mechanischen Mischungen keine genügende Beständigkeit besitzen und von der Außenfläche der Bohrrohre verhältnismäßig schnell abgewaschen werden.

Die Verwendung von Kolophonium (bis zu 25 bis 30 Gew.%) zur Zubereitung des Schmierstoffes verteuert diesen außerdem und setzt die Wirtschaftlichkeit seines Einsatzes herab.

Darüber hinaus ist das Kolophonium ein wichtiges Produkt der weiterverarbeitenden Industrie. Es findet

eine weite bedeutende Anwendung bei der Produktion von Klebemitteln, Lacken, Äthern, Schmierölen, Isolations- und verschiedenartigen Überzugsstoffen.

Versuche, Kolophonium durch andere Mischungskomponenten zu ersetzen, waren bisher erfolglos. Die Adhäsion des Schmierstoffes an der Oberfläche der Bohrrohre wurde nämlich in diesem Fall herabgesetzt und dessen Verbrauch vergrößerte sich.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Schwierigkeiten zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Schmierstoffes zum Schmieren der Außenfläche der Bohrrohrkolonne zu entwickeln, das es ermöglicht, einen Schmierstoff zu erhalten, der schwerer abspülbar und wirtschaftlicher ist, verglichen mit Schmierstoffen, die nach bekannten Herstellungsverfahren erhalten worden sind.
Diese Aufgabe ist durch Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines Schmierstoffes zum Schmieren der Außenfläche der Bohrrohrkolonne gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine aus

1. 45 bis 55 Gewichtsprozent Nigrol,

2. 30 bis 45 Gewichtsprozent Polymerisate der Kolophonium-Extraktion, die den Blasenrückstand nach Absonderung des Kolophoniums und Rektifikation des Terpentinöls und Flotationskiefernöls

^ft5 darstellen,

3. 4 bis 6 Gewichtsprozent Paraffin und

4. — zu 100 Gewichtsprozent ergänzt — aus Bitumen bestehende Mischung in einem Reaktionskessel

zunächst auf 100⁰C erwärmt, während 10 bis 15 Minuten sorgfältig durchmischt, dann die Erwärmung auf 260 bis 300⁰C steigert, daß man die Reaktionsmischung eine Stunde bei dieser Temperatur hält, wobei die flüssigen Produkte durch Destillation und die gasförmigen Produkte aus dem Reaktor abgeschieden werden, worauf man den fertigen Schmierstoff, auf 70 bis 80° C abkühlt und in Metallverpackungsmittel vergießt

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Dieses Herstellungsverfahren ermöglicht die Verwendung billigerer und leichter zugänglicher Komponenten für die Zubereitung des zum Schmieren der Außenfläche der Bohrrohrkolonne bestimmten Schmiermittels zur Dämpfung der beim Bohren entstehenden Vibration.

Das angegebene Komponentenverhältnis ermöglicht es, einen Schmierstoff von höherer Qualität zu erhalten, der während längerer Zeit von der Rohroberfläche beim Bohren nicht abgespült wird.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung des Schmierstoffes für die Außenfläche der Bohrrohrkolonne beschrieben.

Verfahrensgemäß können die Polymerisate der Kolophonium-Extraktion ausgenutzt werden, die nach Absonderung des extrahierten Kolophoniums und Rektifikation des Extraktionsterpentinöls und des Flotationskiefernöls als Blasenrückstände auftreten.

In den Reaktionskessel werden 45 bis 55 Gew.% Nigrol, 4 bis 6 Gew.% Paraffin, 30 bis 45 Gew.% Polymerisate der Kolophonium-Extraktion und als Rest Bitumen eingebracht Die Mischung wird nun auf 100⁰C erwärmt und während 10 bis 15 min sorgfältig durchgemischt, dann auf 260 bis 300° C erwärmt und hierauf 1 Std. gehalten. Während der Reaktion werden aus dem Reaktionskessel die flüssigen und gasförmigen Produkte abgeschieden. Die flüssigen Produkte werden im Laufe der Reaktion aus der Reaktionsmasse abdostilliert, in einem Einzelgefäß gesammelt und gesondert verwertet Die nichtkondensierbaren Gase werden in einem ölwäscher absorbiert. Nach dem Halten wird der fertige Schmierstoff auf 70 bis 8O⁰C abgekühlt und in Metallverpackungsmittel vergossen. Untersuchungen haben gezeigt, daß der nach dem beschriebenen Herstellungsverfahren fertiggestellte Schmierstoff die Vibration der Bohrrohrkolonne beträchtlich herabsetzt, den Diamantverbrauch um 25 bis 30% vermindert, die mechanische Bohrungsgeschwindigkeit bis zu 45% erhöht, der. Betrieb der Bohrmaschine stabilisiert und deren Lebensdauer vergrößert

Durch den nach diesem Herstellungsverfahren erhaltenen Schmierstoff verkleinert sich die Reibkraft der Bohrrohrkolonne an der Bohrlochwandung, wodurch auch die für das Bohren notwendige Leistung um 30 bis 50% abnahm, die Abnutzung der Bohrrohre geringer wurde, während die Verwendung einer höheren Drehgeschwindigkeit des Bohrgeräts die Produktivität des Bohrens in großen Tiefen vergrößerte.

Das Herstellungsverfahren gibt auch die Möglichkeit, einen Werkstoff zu erhalten, der die Bohrrohre wirksam vor Korrosion schützt und gewissermaßen der Aufnahme von Spülflüssigkeit vorbeugt

Claims (4)

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung eines Schmierstoffes zum Schmieren der Außenfläche einer Bohrrohrkolonne, dadurch gekennzeichnet, daß man eine aus

1. 45bis55Gew.%Nigrol,

Z 30 bis 45 Gew.% Polymerisate der Kolophonium-Extraktion, die den Blasenrückstand nach Absonderung des Kolophoniums und Rektifikation des Terpentinöls und Flotationskiefernöls darstellen,

3. 4 bis 6 Gew.% Paraffin und

4. — zu 100 Gew.% ergänzt — aus Bitumen bestehende Mischung in einem Reaktionskessel zunächst auf 100⁰C erwärmt, während 10 bis 15 Minuten sorgfältig durchmischt, dann die Erwärmung auf 260 bis 300⁰C steigert, daß man die Reaktionsmischung eine Stunde bei dieser Temperatur hält, wobei die flüssigen Produkte durch Destillation und die gasförmigen Produkte aus dem Reaktor abgeschieden werden, worauf man den fertigen Schmierstoff auf 70 bis 80° C abkühlt und in Metallverpackungsmittel vergießt