RU2047725C1 - Устройство для предохранения бурильных и обсадных труб - Google Patents
Устройство для предохранения бурильных и обсадных труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2047725C1 RU2047725C1 SU4925893A RU2047725C1 RU 2047725 C1 RU2047725 C1 RU 2047725C1 SU 4925893 A SU4925893 A SU 4925893A RU 2047725 C1 RU2047725 C1 RU 2047725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- inner layer
- pipes
- shell
- outer layer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровой технике и предназначено для предохранения бурильных и обсадных труб при бурении глубоких и сверхглубоких скважин. Для повышения износостойкости труб за счет стабильного поступления антифрикционного материала в зону трения устройство для предохранения бурильных и обсадных труб имеет внутренний слой, установленной на эластичном кольце оболочки, жестко связанный с наружным и выполненный со сквозными отверстиями, в которых размещен полимерный материал, при этом толщина сплошной части наружного слоя составляет 50 150 мкм. 1 ил.
Description
Изобретение относится к буровой технике, предназначенной для бурения глубоких и сверхглубоких скважин, и может быть использовано в геологоразведочной и нефтедобывающей отраслях.
Известно устройство для предохранения бурильных и обсадных труб, содержащее корпус с втулкой и подпружиненный элемент, выполненный в виде рычага с лопастями [1] Известное устройство сложно по конструкции.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, представляющее собой конструкцию из эластичного кольца с оболочкой, состоящей из внутреннего и наружного слоя из полимерного материала с антифрикционными свойствами [2]
Предлагаемое устройство имеет ряд недостатков, не позволяющих рекомендовать его для решения поставленной в изобретении задачи: это недостаточная стойкость в эксплуатационной среде, набухание, увеличение объема на 2-3% от объема кольца, недостаточная износостойкость, сложность конструкции (наличие дополнительного механического крепления).
Предлагаемое устройство имеет ряд недостатков, не позволяющих рекомендовать его для решения поставленной в изобретении задачи: это недостаточная стойкость в эксплуатационной среде, набухание, увеличение объема на 2-3% от объема кольца, недостаточная износостойкость, сложность конструкции (наличие дополнительного механического крепления).
Задачей разработки устройства для предохранения бурильных и обсадных труб являлось повышение износостойкости его за счет изменения конструкции и подбора материала.
Данная задача была решена таким образом, что в предлагаемом устройстве, содержащем эластичное кольцо, защищенное оболочкой, состоящей из внутреннего слоя и наружного слоя из полимерного материала с антифрикционными свойствами, внутренний слой оболочки выполнен со сквозными отверстиями и жестко связан с наружным слоем. При этом наружный слой выполнен с выступами, размещенными в отверстиях внутреннего слоя, а толщина сплошной части наружного слоя составляет 50-150 мкм.
На чертеже представлено устройство для предохранения бурильных и обсадных труб, продольный разрез.
Оно содержит трубу 1, эластичное кольцо 2 с оболочкой, состоящей из внутреннего слоя 3 со сквозными отверстиями и наружного слоя 4 с выступами, размещенными в отверстиях внутреннего слоя.
Внутренний слой оболочки выполнен из композиционного материала, например углепрессволокнита УПФ-90 (ТУ 6-05-31-596-87), а наружный слой выполнен из полимерного материала, например эпоксидной смолы с антифрикционными и модифицирующими добавками для придания слою антифрикционных свойств. Внутренний слой изготавливается методом горячего прессования в пресс-формах при давлении 35 МПа и температуре 205 ± 5оС.
Помещенный в пресс-форму материал нагревается, заполняет полость и одновременно уплотняется. Конструкция изделия фиксируется в пресс-форме в результате отверждения. Производство включает последовательные операции подготовки, смешения компонентов, формирования изделия. Изготовленный таким образом внутренний слой оболочки 3 крепится на эластичном кольце 2.
Наружный слой 4 из полимерного материала формируется на внутреннем слое 3 путем нанесения методом пневмораспыления или кистью антифрикционного состава, приготовленного смешением отдельных компонентов, с последующей сушкой при (20 ± 2)оС. После отверждения образуется твердая полимерная пленка толщиной 50-150 мкм с антифрикционными свойствами, жестко связанная с внутренним слоем.
Для определения оптимальной толщины сплошной части наружного слоя оболочки были проведены сравнительные испытания антифрикционных материалов.
Результаты испытаний представлены в таблице.
Как видно из данных таблицы, у предлагаемого устройства износостойкость выше, чем у незащищенного эластичного (резинового) кольца.
Повышение износостойкости устройства обусловлено изоляцией рабочей поверхности резинового кольца от абразивной эксплуатационной среды оболочкой из двух полимерных материалов с высокими техническими характеристиками.
Из данных таблицы следует, что оптимальной толщиной сплошного наружного слоя является толщина 50-150 мкм ( 3-7), которая обеспечивает прочную адгезионную связь антифрикционного материала с композиционным при достаточной износостойкости.
При толщине слоя менее 50 мкм при достаточно высокой адгезионной связи происходит быстрое, преждевременное истирание слоя (N 2), обусловленное снижением массы антифрикционного материала, нарушением организации надежного длительного смазывания в зоне контакта (N 9).
При толщине слоя более 150 мкм снижается адгезионная прочность антифрикционного материала (N 8) в виду ослабления адгезионных связей, что приводит к появлению микротрещин в объеме антифрикционного материала, которые под действием сдвиговых тангенциальных напряжений быстро прорастают между покрытием и подложкой с последующим отслаиванием; ухудшению распределения антифрикционного материала в зоне контакта, снижению износостойкости оболочки.
Таким образом, уменьшение или увеличение толщины внешнего слоя по сравнению с оптимальными значениями приводит к ухудшению режима трения, снижению работоспособности, потере функционального назначения оболочки.
Устройство работает следующим образом. После установки устройства на бурильной трубе в процессе бурения вступает в контакт с обсадной трубой наружный слой из антифрикционного материала. В процессе эксплуатации слой истирается с переносом антифрикционного состава в зону трения; заполненные наружным антифрикционным слоем отверстия во внутреннем слое обеспечивают постепенное поступление состава в зону трения и снижение коэффициента трения. Наружный слой при необходимости может периодически восстанавливаться.
Таким образом, преимуществом устройства по изобретению является более высокая износостойкость за счет постоянного поступления антифрикционного материала в зону трения (из отверстий внутреннего слоя оболочки), возможность замены перфорированной оболочки из композиционного материала с антифрикционным покрытием без нарушения целостности эластичного (резинового) кольца, а также более низкий коэффициент трения за счет свойств материалов оболочки.
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОХРАНЕНИЯ БУРИЛЬНЫХ И ОБСАДНЫХ ТРУБ, содержащее эластичное кольцо, установленную на нем оболочку, состоящую из внутреннего слоя и наружного слоя со сплошной частью из полимерного материала с антифрикционными свойствами, отличающееся тем, что внутренний слой оболочки выполнен со сквозными отверстиями и жестко связан с наружным слоем, при этом в отверстиях внутреннего слоя оболочки размещен полимерный материал, а толщина сплошной части наружного слоя составляет 50 150 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4925893 RU2047725C1 (ru) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | Устройство для предохранения бурильных и обсадных труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4925893 RU2047725C1 (ru) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | Устройство для предохранения бурильных и обсадных труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2047725C1 true RU2047725C1 (ru) | 1995-11-10 |
Family
ID=21568860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4925893 RU2047725C1 (ru) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | Устройство для предохранения бурильных и обсадных труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2047725C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468181C1 (ru) * | 2011-06-20 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Центратор обсадной колонны |
RU2509865C2 (ru) * | 2008-08-20 | 2014-03-20 | ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани | Покрытие со сверхнизким трением для бурильных колонн в сборе |
-
1991
- 1991-02-04 RU SU4925893 patent/RU2047725C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1442625, кл. E 21B 4/12, 1968. * |
2. Карнаухов Л.А., Спрыгин Ю.Н. Создание новых конструкций протекторных колец /"Труды Сев. Кав. НИПИнефти" - Вып.9 1971, с.112-119. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2509865C2 (ru) * | 2008-08-20 | 2014-03-20 | ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани | Покрытие со сверхнизким трением для бурильных колонн в сборе |
RU2468181C1 (ru) * | 2011-06-20 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Центратор обсадной колонны |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100380874B1 (ko) | 보다덜피브릴화된아라미드섬유와합성흑연을포함하는섬유질기재,이로부터마찰라이닝재료를제조하는방법및마찰라이닝재료 | |
KR100350332B1 (ko) | 분말실리콘수지와분말페놀수지를포함하는불포화마찰재료및이의제조방법 | |
JP4074364B2 (ja) | 高性能二層摩擦材料 | |
JP4166844B2 (ja) | 二層摩擦材料 | |
Xin et al. | Friction properties of sisal fibre reinforced resin brake composites | |
US4443347A (en) | Proppant charge and method | |
US4656203A (en) | Friction materials and their manufacture | |
US4664819A (en) | Proppant charge and method | |
US4564459A (en) | Proppant charge and method | |
CA1212491A (en) | Fluoroelastomer-based friction material having improved frictional properties | |
EP0074838B1 (en) | Aramid containing friction materials and method of producing the same | |
US4663368A (en) | Friction materials and their manufacture | |
US2606574A (en) | Reinforced high-temperature glass conduit | |
NO792181L (no) | Fremgangsmaate ved behandling av broenner | |
Manoharan et al. | Effect of short fiber reinforcement on mechanical properties of hybrid phenolic composites | |
JPH0783258A (ja) | 粉末フェノール樹脂を含む摩擦材料およびそれを製造する方法 | |
RU2047725C1 (ru) | Устройство для предохранения бурильных и обсадных труб | |
CA2405367A1 (en) | Thermal insulation material for subsea equipment | |
Mathur et al. | Controlling the hardness and tribological behaviour of non-asbestos brake lining materials for automobiles | |
US4174990A (en) | Heat and solvent resistant flexible gasket means and process for production thereof | |
CN210317184U (zh) | 一种套管结构装置 | |
Bradley | Experimental Determination of Casing Wear by Drill String Rotation | |
US6251971B1 (en) | Thermal insulation coating for pipes | |
Zhang et al. | PREPARATION OF NANO-PALYGORSKITE/TUNG OIL/BORIC ACID TRIPLE MODIFIED RESIN REINFORCED COMPOSITE WOVEN BRAKE BAND AND ITS FRICTION AND WEAR PROPERTIES. | |
Underdown et al. | New proppant for deep hydraulic fracturing |