RU2110550C1 - Hardenable sealant for threads - Google Patents
Hardenable sealant for threads Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110550C1 RU2110550C1 RU96116022A RU96116022A RU2110550C1 RU 2110550 C1 RU2110550 C1 RU 2110550C1 RU 96116022 A RU96116022 A RU 96116022A RU 96116022 A RU96116022 A RU 96116022A RU 2110550 C1 RU2110550 C1 RU 2110550C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- hardener
- filler
- epoxy
- threaded
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к газовой, нефтяной и химической отраслям промышленности и может быть использовано для смазки и герметизации резьб и резьбовых соединений. The invention relates to the gas, oil and chemical industries and can be used for lubrication and sealing of threads and threaded connections.
При сборке труб нефтяного сортамента используются различные смазки. Известен целый ряд резьбовых консистентных смазок на жировых основах. Среди них - P-402, P-416 и другие. Смазка P-113, например, помимо жировой основы содержит порошки свинца, окиси свинца и сернистого свинца. Соответственно жировая основа имеет в своем составе индустриальное масло, стеариновую кислоту, гидрат окиси лития, стеарат алюминия и силиконовую жидкость (см., например, ТУ 301-04-020-92). When assembling oil pipes, various lubricants are used. A wide range of grease-based greases are known. Among them - P-402, P-416 and others. Lubricant P-113, for example, in addition to the fat base, contains powders of lead, lead oxide and lead sulfide. Accordingly, the fat base contains industrial oil, stearic acid, lithium oxide hydrate, aluminum stearate and silicone fluid (see, for example, TU 301-04-020-92).
Распространенная в промысловой практике смазка P-402 имеет в своем составе жировую основу, свинцовый порошок, цинковую пыль, медную пудру и графит. Common in commercial practice, P-402 grease incorporates a fat base, lead powder, zinc dust, copper powder and graphite.
За рубежом также широко применяются составы на жировой основе различных фирм. Проведенные нами на специальном стенде испытания резьбовых соединений натурных образцов труб диаметром 168 мм с резьбой ОТТМ и Баттресс (Buttress) показали, что утечки газа при герметизации смазками на жировой основе происходят при статическом давлении 10 МПа. Однако имеются составы как, например, "Bestolife-2000" фирмы Бестолайф, показавшие при испытаниях герметичность при давлениях до 50 МПа. Fat-based formulations of various companies are also widely used abroad. Our tests of threaded joints of full-scale samples of pipes with a diameter of 168 mm with OTTM and Buttress threads (Buttress), performed by us on a special stand, showed that gas leaks during sealing with grease-based greases occur at a static pressure of 10 MPa. However, there are formulations such as Bestolife 2000, made by Bestolife, which, when tested, showed tightness at pressures up to 50 MPa.
Известна герметизирующая композиция, содержащая порошок политетрафторэтилена (ПТФЭ) и рассчитанная на использование в резьбовых соединениях, работающих под давлением до 100 МПа [1]. Known sealing composition containing a powder of polytetrafluoroethylene (PTFE) and designed for use in threaded joints operating under pressure up to 100 MPa [1].
В этой композиции смазывающие функции выполняют минеральные масла. Для повышения герметичности помимо ПТФЭ вводятся наполнители - карбонат кальция и др. In this composition, mineral oils perform lubricating functions. In order to increase the tightness, in addition to PTFE, fillers are introduced - calcium carbonate, etc.
Принимая во внимание, что некоторые резьбовые составы на жировой основе могут обладать высокими герметизирующими свойствами (это подтверждается непродолжительными по времени стендовыми испытаниями),следует отметить основной недостаток этих и им подобных составов. Он заключается в том, что жировая основа известных композиций подвержена воздействию углеводородной среды, а сами композиции с течением времени могут постепенно выдавливаться из резьбовых соединений. Это в свою очередь приводит к возникновению утечек и перетоков газа. Taking into account that some fat-based threaded compounds can have high sealing properties (this is confirmed by short-term bench tests), the main disadvantage of these and similar compounds is to be noted. It lies in the fact that the fat base of known compositions is exposed to a hydrocarbon medium, and the compositions themselves can gradually be squeezed out of threaded joints over time. This in turn leads to leaks and gas flows.
Кроме того, эти смазки не исключают возможности появления задиров при свинчивании-развинчивании резьбовых соединений, а также содержат экологически вредные добавки (соединения свинца, порошкообразные свинец, цинк, медь и т.д.). In addition, these lubricants do not exclude the possibility of scoring during screwing-unscrewing of threaded joints, and also contain environmentally harmful additives (lead compounds, powdered lead, zinc, copper, etc.).
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому резьбовому отверждаемому герметику (РОГ) является состав УС-1, который взят в качестве прототипа [2] . Известный состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
Компаунд К-153 - 55,5
Отвердитель - 11,1
Наполнители, мас.%:
Графитовый порошок - 10,6
Свинцовый порошок - 14,6
Цинковая пыль - 6,1
Медная пудра - 2,1
Итого - 100
Недостатком данного состава является то, что применяемые для обеспечения смазывающей и герметизирующей способности металлические порошки требуют соблюдения особых мер безопасности. Очень токсичным является порошок свинца и его пыль. Моменты свинчивания при сборке резьб довольно высоки и не исключается возможность образования задиров. Если же возникает необходимость в раскреплении резьбового соединения, то появление задиров практически неизбежно. Кроме того, рассматриваемый состав подвержен расслоению при транспортировке и хранении, что ведет к дополнительным энергозатратам при подготовке состава к применению.The closest in technical essence to the proposed threaded curable sealant (HORN) is the composition of the US-1, which is taken as a prototype [2]. The known composition has the following ratio of components, wt.%:
Compound K-153 - 55.5
Hardener - 11.1
Fillers, wt.%:
Graphite Powder - 10.6
Lead Powder - 14.6
Zinc dust - 6.1
Copper Powder - 2.1
Total - 100
The disadvantage of this composition is that metal powders used to provide lubricity and sealing ability require special safety measures. Very toxic is lead powder and its dust. The make-up moments during thread assembly are quite high and the possibility of scoring is not ruled out. If there is a need to unfasten the threaded connection, then the appearance of scoring is almost inevitable. In addition, the composition under consideration is subject to delamination during transportation and storage, which leads to additional energy consumption in preparing the composition for use.
Для снижения энергозатрат при свинчивании резьбовых соединений, токсичности и расслаиваемости состава при транспортировке и хранении в предлагаемом резьбовом отвержденном герметике, включающем основу эпоксидного компаунда, отвердитель и антифрикционный, герметизирующий наполнитель, в качестве которого используют мелкодисперсный ПТФЭ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Основа эпоксидного компаунда - 30 - 60
Отвердитель - 2 - 15
Наполнитель - 30 - 60
Кроме того, используемый наполнитель, представляющий собой мелкодисперсный фторопластовый порошок (продукт полимеризации тетрафторэтилена), выполняет одновременно противозадирную и уплотнительную функции и является нетоксичным материалом. Оптимальный интервал размера частиц наполнителя - 0,1 - 0,3 мм. Указанная дисперсность характерна для порошков, выпускаемых отечественной промышленностью, и соизмерима с зазорами, имеющимися в собранном резьбовом соединении. Согласно проведенным во ВНИИГАЗе расчетам площадь сечения канала (зазора) в резьбовом соединении составляет 0,25 мм2 для треугольных резьб и 0,3 - 0,32 мм2 для трапецеидальных резьб.To reduce energy consumption when making up threaded joints, toxicity and delamination of the composition during transportation and storage in the proposed threaded cured sealant, including the base of the epoxy compound, hardener and antifriction, sealing filler, which is used as a fine PTFE in the following ratio of components, wt.%:
Epoxy Compound Base - 30 - 60
Hardener - 2 - 15
Filler - 30 - 60
In addition, the filler used, which is a finely dispersed fluoroplastic powder (a product of the polymerization of tetrafluoroethylene), performs both extreme pressure and sealing functions and is a non-toxic material. The optimal particle size range of the filler is 0.1 - 0.3 mm. The specified dispersion is characteristic of powders produced by the domestic industry, and is comparable with the gaps in the assembled threaded connection. According to calculations made at VNIIGAZ, the cross-sectional area of the channel (gap) in the threaded connection is 0.25 mm 2 for triangular threads and 0.3 - 0.32 mm 2 for trapezoidal threads.
Выбор политетрафторэтилена в качестве наполнителя состава РОГ был обусловлен не только его известными антифрикционными свойствами (при некоторых условиях получено значение коэффициента трения до 0,02, величина которого не зависит от температуры,вплоть до температуры плавления кристаллической фазы (327oC), но и стойкостью ко всем минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям, окислителям, газам и другим агрессивным средам.The choice of polytetrafluoroethylene as a filler for the HOG composition was due not only to its known antifriction properties (under certain conditions, a coefficient of friction of up to 0.02 was obtained, the value of which does not depend on temperature, up to the melting point of the crystalline phase (327 o C), but also to all mineral and organic acids, alkalis, organic solvents, oxidizing agents, gases and other aggressive environments.
Разрушение политетрафторэтилена наблюдается лишь при действии расплавленных щелочных металлов, элементарного фтора и трехфтористого хлора при повышенных температурах. Фторопласт, не смачивамый водой, выдерживает высокие температуры. Он может подвергаться непрерывной эксплуатации до 250oC, а в некоторых случаях до температуры немного ниже 327oC. При температурах выше 200oC из полимера выделяется минимальное количество токсичных газов и лишь при 400oC начинается его разложение (см. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Л.: Химия, 1966, с. 282-299).The destruction of polytetrafluoroethylene is observed only under the action of molten alkali metals, elemental fluorine and chlorine trifluoride at elevated temperatures. Fluoroplastic, not wettable by water, can withstand high temperatures. It can undergo continuous operation up to 250 o C, and in some cases up to a temperature slightly below 327 o C. At temperatures above 200 o C, the minimum amount of toxic gases is released from the polymer and only at 400 o C its decomposition begins (see Synthetic polymers and plastics based on them. L .: Chemistry, 1966, p. 282-299).
Исследования показали, что в качестве наполнителя в составе РОГ могут использоваться следующие разновидности политетрафторэтилена: фторопласт 4 (рыхлый волокнистый порошок марок А, Б и В), фторопласт 4Д (тонкодисперсный порошок с частицами размером 0,1-0,3 мкм), а также фторопласт 40 и 42. Studies have shown that the following varieties of polytetrafluoroethylene can be used as filler in the HOG: fluoroplast 4 (loose fibrous powder grades A, B and C), fluoroplast 4D (finely dispersed powder with particles 0.1-0.3 microns in size), and
Кроме того, использовались в качестве наполнителя порошки фторопластовые термообработанные ПФТ-200 и ПФТ-300 (ТУ 301-05-25-89), получаемые в результате переработки отходов фторопласта, которые накапливаются в процессе изготовления фторопластовых изделий. Эти порошки отличаются существенно большей величиной размера частиц,чем фторопласты 4 и 4Д. Однако при использовании в качестве наполнителя в составе РОГ этот размер частиц (0,1 - 0,3 мм) является оптимальным, что подтверждается результатами исследований. In addition, fluoroplastic heat-treated powders PFT-200 and PFT-300 (TU 301-05-25-89), obtained as a result of processing fluoroplastic waste that accumulate during the manufacturing of fluoroplastic products, were used as filler. These powders are characterized by a significantly larger particle size than
При разработке состава использовался "Справочник по пластическим массам", под редакцией М.И. Гарбара и др. М.: Химия, 1969, т. 11, с. 89-108. В нем приведена следующая классификация компаундов:
- эпоксидно-полиэфирные;
- эпоксидно-тиокольные;
- эпоксидно-каучуковые эластичные;
- эпоксидно-кремнийорганические;
- эпоксидно-фурановые.When developing the composition, the "Reference to plastic masses" was used, edited by M.I. Garbara et al. M.: Chemistry, 1969, v. 11, p. 89-108. It provides the following classification of compounds:
- epoxy-polyester;
- epoxy thiol;
- epoxy rubber elastic;
- epoxy-organosilicon;
- epoxy furan.
Как при разработке состава УС-1, так и при разработке РОГ были испытаны компаунды К-115, К-153, К-139, смола ТФЭ-9, смола 41-ФАЭД-10, относящиеся к разным, перечисленным выше подклассам. Также проведены испытания диановой смолы ЭД-6, полиэпоксидной смолы ЭТФ, алифатической эпоксидной смолы Э-181. Both in the development of the composition of US-1 and in the development of the HOG, the compounds K-115, K-153, K-139, resin TFE-9, resin 41-FAED-10, belonging to the different subclasses listed above, were tested. Tests of ED-6 diane resin, ETF polyepoxy resin, E-181 aliphatic epoxy resin were also tested.
С инженерной точки зрения они все пригодны, т.к. забутовывают герметизируемое пространство (зазоры резьбы), полимеризуясь, укрепляют соединение, совместимы с наполнителями, химически стойки в углеводородных жидкостях и пластовых водах, не агрессивны по отношению к металлу трубы при подборе соответствующего отвердителя и т.д. From an engineering point of view, they are all suitable, because seal the sealed space (thread gaps), polymerize, strengthen the joint, are compatible with fillers, are chemically resistant in hydrocarbon fluids and produced water, are not aggressive with respect to the pipe metal when selecting the appropriate hardener, etc.
Требованиям (техническим, технологическим, организационным и т.п.) к герметикам основного типа скважин в наибольшей степени удовлетворяет компаунд К-153 из эпоксидно-тиокольного подкласса. Для скважин с повышенными температурами могут быть рекомендованы эпоксидно-кремнийорагнические, а для наклонного и горизонтального бурения, где резьбовое соединение подвергается большим изгибающим нагрузкам - эпоксидно-куачуковые эластичные и т.д. В объеме данного технического решения могут быть предложены составы, наиболее полно удовлетворяющие требованиям, предъявленным к конкретному объекту их использования. The requirements (technical, technological, organizational, etc.) for the sealants of the main type of wells are most satisfied with the K-153 compound from the epoxy-thiol subclass. For wells with elevated temperatures, epoxy-silicon-organic can be recommended, and for inclined and horizontal drilling, where the threaded joint is subjected to large bending loads - epoxy-rubber elastic, etc. In the scope of this technical solution, compositions can be offered that most fully satisfy the requirements for a specific object of their use.
Следует отметить, что эпоксидный компаунд может поставляться потребителю как с введенным в него отвердителем, так и без него. При этом срок использования компаунда с отвердителем составляет от нескольких часов до нескольких суток, после чего компаунд полностью полимеризуется и не может быть использован по назначению. Данное обстоятельство не может удовлетворять требованиям, предъявляемым к отверждаемому герметику РОГ. Срок использования состава РОГ должен быть значительно больше. Это обусловлено как удаленностью объектов применения (например нефтяные и газовые скважины районов Крайнего Севера), так и технологическими особенностями строительства скважин, коммуникаций и т.д. It should be noted that the epoxy compound can be supplied to the consumer with or without a hardener. In this case, the period of use of the compound with the hardener is from several hours to several days, after which the compound is completely polymerized and cannot be used for its intended purpose. This circumstance cannot satisfy the requirements for the curable sealant ROG. The term of use of the composition of the HOG should be much longer. This is due to both the remoteness of the objects of application (for example, oil and gas wells in the Far North), and the technological features of well construction, communications, etc.
Эпоксидный компаунд, поставляемый без отвердителя (например К-153, К-139 и т. д.), имеет срок хранения 6 месяцев и более, что, учитывая вышеизложенное, крайне важно. An epoxy compound supplied without a hardener (for example K-153, K-139, etc.) has a shelf life of 6 months or more, which, given the above, is extremely important.
Таким образом, резьбовой отверждаемый герметик РОГ должен поставляться потребителю в двухкомпонентном виде: эпоксидный компаунд в смеси с наполнителем - одна емкость и отвердитель - другая емкость, т.е. в нашем отвердитель является самостоятельным ингредиентом и вводится в герметик РОГ непосредственно перед применением. Thus, the threaded hardened sealant ROG must be delivered to the consumer in a two-component form: an epoxy compound mixed with a filler - one container and hardener - another container, i.e. in our hardener is an independent ingredient and is introduced into the HOG sealant immediately before use.
Приведены примеры композиций заявленного герметика РОГ по всем пяти подклассам эпоксидных компаундов (см. "Справочник по пластическим массам", под ред. М.И. Гарбара и др. М.: Химия, 1969, т. 11, с. 89-108). Examples of compositions of the claimed ROG sealant for all five subclasses of epoxy compounds are given (see "Handbook of Plastics", edited by M.I. Garbar et al. M .: Chemistry, 1969, v. 11, pp. 89-108) .
Эпоксидно-полиэфирные компаунды (отверждаются главным образом аминами). Epoxy-polyester compounds (cured mainly by amines).
Представитель данного подкласса - компаунд К-115. The representative of this subclass is the K-115 compound.
Пример состава на его основе:
1) компаунд К-115 (СТУ 30-14148-63);
2) Отвердитель ПЭПА, также можно использовать ГМДА, МФДА, сложные амины, низкомолекулярные полиамиды Л-19 и Л-26;
3) наполнитель:
фторопласт 4 (ГОСТ 10007-62, марка А), а также могут быть использованы фторопласт 4 марок Б и В; фторопласт 4Д (марок А, Б и В); фторопласты 40П и 42П, фторопласты термообработанные ПФТ-200 и ПФТ-300.An example of a composition based on it:
1) compound K-115 (STU 30-14148-63);
2) PEPA hardener, it is also possible to use GMDA, MFDA, complex amines, low molecular weight polyamides L-19 and L-26;
3) filler:
fluorine plastic 4 (GOST 10007-62, grade A), and
Эпоксидно-тиокольные компаунды (отверждаются аминами и ангидридами двухосновных кислот). Epoxy-thiol compounds (cured by amines and dibasic anhydrides).
Представитель данного подкласса - компаунд К-153. The representative of this subclass is the K-153 compound.
Пример состава на его основе:
1) компаунд К-153 (СТУ 30-14161-64);
2) отвердитель УП-0633М (ТУ 6-05-1863-78), также могут быть использованы ПЭПА, ГМДА, малеиновый ангидрид, низкомолекулярные полиамидные смолы;
3) термообработанный фторопласт ПФТ-300 (ТУ 301-05-25-90), также могут быть использованы другие перечисленные выше порошкообразные фторопласты.An example of a composition based on it:
1) compound K-153 (STU 30-14161-64);
2) hardener UP-0633M (TU 6-05-1863-78), can also be used PEPA, GMDA, maleic anhydride, low molecular weight polyamide resins;
3) heat-treated fluoroplastic PFT-300 (TU 301-05-25-90), other powdery fluoroplastics listed above can also be used.
Эпоксидно-каучуковые эластичные компаунды (отверждаются аминами, низкомолекулярными полиамидами). Epoxy-rubber elastic compounds (cured by amines, low molecular weight polyamides).
Представитель данного подкласса - компаунд К-139. The representative of this subclass is K-139 compound.
Пример состава на его основе:
1) компаунд К-139 (ТУ N П-313-62);
2) отвердитель ПЭПА, также могут быть использованы отвердители ДЭТА, Л-19, Л-20, Л-18, С-18, С-20);
3) фторопласт 4 (ГОСТ 10007-62, марка Б), также могут быть использованы фторопласт 4 (марка А и В) и другие вышеперечисленные порошкообразные фторопласты.An example of a composition based on it:
1) compound K-139 (TU N P-313-62);
2) hardener PEPA, can also be used hardeners DETA, L-19, L-20, L-18, S-18, S-20);
3) fluorine plastic 4 (GOST 10007-62, grade B), fluorine plastic 4 (grade A and B) and other powdery fluoropolymers listed above can also be used.
Эпоксидно-кремнийорганические компаунды. Epoxy-silicone compounds.
Представитель данного подкласса - смола ТФЭ-9. The representative of this subclass is TFE-9 resin.
Пример состава на ее основе:
1) смола ТФЭ-9 (ТУ N П-536-67);
2) отвердитель Л-19, также могут быть использованы низкомолекулярный полиамид Л-20, ангидриды двухосновных кислот;
3) фторопласт 42П (ВТУ 208-62), также могут быть использованы фторопласт 40П и другие вышеперечисленные порошкообразные фторопласты.An example of a composition based on it:
1) resin TFE-9 (TU N P-536-67);
2) hardener L-19, low molecular weight polyamide L-20, dibasic anhydrides can also be used;
3) fluoroplastic 42P (VTU 208-62), fluoroplastic 40P and other powdery fluoropolymers listed above can also be used.
Эпоксидно-фурановые компаунды. Epoxy-furan compounds.
Представитель данного подкласса - смола 41-ФАЭД-10. The representative of this subclass is resin 41-FAED-10.
Пример состава на ее основе:
1) смола 41-ФАЭД-10;
2) отвердитель ГМДА (либо другие амины);
3) фторопласт 4Д марка Б (МПТУ 6-05-942-64), также могут быть использованы фторопласт 4Д марок А и Б и другие вышеперечисленные порошкообразные фторопласты.An example of a composition based on it:
1) resin 41-FAED-10;
2) HMDA hardener (or other amines);
3) 4D fluoroplast grade B (MPTU 6-05-942-64), 4D fluoroplast 4D grades A and B and other powdery fluoropolymers listed above can also be used.
Количественное соотношение компонентов, представленных на примерах составов, определяется (компаунда и фторопластового наполнителя (политетрафторэтилена)) процентным соотношением, указанным в формуле изобретения, количество отвердителя определяется конкретным компаундом (в зависимости от эпоксидного числа). The quantitative ratio of the components shown in the examples of the compositions is determined (compound and fluoroplastic filler (polytetrafluoroethylene)) by the percentage ratio specified in the claims, the amount of hardener is determined by the specific compound (depending on the epoxy number).
В табл. 1 отражены примеры прошедших испытания композиций заявленного герметика РОГ с указанием количественного соотношения компонентов. In the table. 1 shows examples of tested compositions of the claimed sealant ROG indicating the quantitative ratio of the components.
Сравнительные испытания РОГ и УС-1 подтверждены актом сравнительных испытаний. Comparative tests of the ROG and US-1 are confirmed by the act of comparative tests.
Для экспериметальной проверки заявляемого состава на уплотнительную способность были подготовлены шесть смазок (см. табл. 2), которые испытали на резьбовых соединениях натурных образцов обсадных труб диаметром 168 мм и толщиной стенки 10,5 мм. For the experimental verification of the claimed composition for sealing ability, six lubricants were prepared (see Table 2), which were tested on threaded joints of field samples of casing pipes with a diameter of 168 mm and a wall thickness of 10.5 mm.
Испытания проводились на специальном стенде ВНИИГАЗа и заключались в создании природным газом давления внутри натурного образца (давление задается ступенчато) и выдерживании его в водяной бане, температура воды в которой стократно меняется от 16 - 20 до 90 - 95oC. Переменность температуры газа внутри образца приводит к колебаниям внутреннего давления (на 15 - 20%) и соответственно осевого усилия, что значительно приближает испытания к реальным условиям в скважине. Опыты (количество ступеней и циклов) продолжались до момента нарушения герметичности соединения или до достижения давления испытания, соответствующего предельно допустимому для данного размера и марки стали трубы и равного 0,8 от давления, при котором напряжения в теле трубы достигают предела текучести.The tests were carried out at a special VNIIGAZ test bench and consisted of creating natural gas pressure inside the natural sample (the pressure is set in steps) and keeping it in a water bath, the water temperature in which changes a hundredfold from 16 - 20 to 90 - 95 o C. The gas temperature inside the sample leads to fluctuations in internal pressure (by 15 - 20%) and, accordingly, axial force, which significantly brings the test closer to real conditions in the well. The experiments (the number of steps and cycles) continued until the joint was broken, or until the test pressure reached the maximum permissible for a given size and grade of steel pipe and equal to 0.8 of the pressure at which the stresses in the pipe body reach yield strength.
Испытания проводились на следующих ступенях внутреннего давления газа: 10,0 - 25,0 - 35,0 - 45,0 - 55,0 - 65,0 - 70,0 МПа по 100 циклов на каждой, гидроопрессовку соответственно проводили при давлениях 12,0 - 26,0 - 40,0 - 50,0 - 61,0 - 71,0 - 77,0 МПа. Все соединения успешно выдержали испытания. Утечки отсутствовали. The tests were carried out at the following stages of internal gas pressure: 10.0 - 25.0 - 35.0 - 45.0 - 55.0 - 65.0 - 70.0 MPa, 100 cycles each, respectively, hydropressing was carried out at pressures of 12, 0 - 26.0 - 40.0 - 50.0 - 61.0 - 71.0 - 77.0 MPa. All compounds successfully passed the test. There were no leaks.
В табл. 2 представлены результаты испытаний пределов плотности резьбовых соединений натурных образцов обсадных труб диаметра 168 мм. Анализ таблицы показывает, что при содержании наполнителя менее 30% ухудшаются герметизирующие свойства предлагаемого резьбового отверждаемого герметика. Увеличение содержания наполнителя более 60% также не способствует улучшению герметизирующих свойств состава. In the table. 2 presents the results of testing the density limits of threaded joints of full-scale casing samples with a diameter of 168 mm. Analysis of the table shows that when the filler content is less than 30%, the sealing properties of the proposed threaded curable sealant deteriorate. An increase in the filler content of more than 60% also does not contribute to improving the sealing properties of the composition.
Для лабораторных исследований вязкости состава РОГ были подготовлены 8 образцов смазок (см. табл. 3). Содержание наполнителя варьировало в пределах 25 - 65%. Вязкость фиксировали через 30 мин после смешивания всех компонентов испытуемого состава при 20oC. Результаты исследований представлены в табл. 3. Анализ табличных данных свидетельствует о том, что при содержании наполнителя свыше 60% состав вследствие высоких величин вязкости теряет подвижность, представляя собой очень вязкую массу, что чрезвычайно осложняет возможность нанесения его на резьбу.For laboratory studies of the viscosity of the composition of the HOG were prepared 8 samples of lubricants (see table. 3). The filler content ranged from 25 to 65%. The viscosity was fixed 30 minutes after mixing all the components of the test composition at 20 o C. The research results are presented in table. 3. An analysis of the tabular data indicates that when the filler content is over 60%, the composition loses mobility due to high viscosity values, representing a very viscous mass, which greatly complicates the possibility of applying it to the thread.
Таким образом, оптимальный интервал процентного содержания наполнителя (политетрафторэтилена) в заявляемом резьбовом отверждаемом герметике составляет 30 - 60 мас.%. Thus, the optimal range of the percentage of filler (polytetrafluoroethylene) in the inventive threaded curable sealant is 30-60 wt.%.
Введение в качестве наполнителя политетрафторэтилена приводит к существенному снижению энергозатрат при свинчивании резьбовых соединений, в частности к снижению величины крутящего момента при свинчивании. Испытания показали, что крутящий момент не превышал 6000 H•м, что на 10 - 15% ниже показателя при использовании смазки - прототипа. Вышеназванный наполнитель способствует предотвращению расслаиваемости резьбового отверждаемого герметика при транспортировке и хранении и резко улучшает экологичность состава в целом. The introduction of polytetrafluoroethylene as a filler leads to a significant reduction in energy consumption during screwing of threaded joints, in particular to a decrease in torque during screwing. Tests showed that the torque did not exceed 6000 N • m, which is 10 - 15% lower than when using a prototype lubricant. The aforementioned filler helps prevent delamination of the threaded curable sealant during transportation and storage and dramatically improves the environmental friendliness of the composition as a whole.
Для улучшения санитарных условий работы операторов вместо кубового остатка гексаметилендиамина (2-я категория опасности) можно использовать менее токсичный отвердитель УП-0633М (3-я категория опасности). To improve the sanitary working conditions of the operators, instead of the bottoms residue of hexamethylenediamine (2nd hazard category), a less toxic hardener UP-0633M (3rd hazard category) can be used.
Таким образом, предлагаемое сочетание основы и наполнителя обеспечивает минимальные моменты свинчивания резьбовых соединений. Заполимеризовавшийся состав химически нейтрален практически во всех средах, в частности в среде пластовых флюидов (воды, углеводородов и т.п.). Thus, the proposed combination of a base and a filler provides minimum screwing moments for threaded joints. The polymerized composition is chemically neutral in almost all environments, in particular in the environment of reservoir fluids (water, hydrocarbons, etc.).
Состав РОГ обеспечивает наивысшую из известных авторам резьбовых герметиков степень герметичности. The composition of the HOG provides the highest degree of tightness known to the authors of thread sealants.
Claims (1)
Основа эпоксидного компаунда - 30 - 60
Отвердитель - 2 - 15
Наполнитель - 30 - 60Threaded curable sealant (HOG), including the base of the epoxy compound, anti-friction sealing filler and hardener, characterized in that it contains finely dispersed polytetrafluoroethylene as the anti-friction sealing filler in the following ratio, wt.%:
Epoxy Compound Base - 30 - 60
Hardener - 2 - 15
Filler - 30 - 60
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96116022A RU2110550C1 (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Hardenable sealant for threads |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93-041784/04 | 1993-08-20 | ||
| RU96116022A RU2110550C1 (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Hardenable sealant for threads |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93041784/04A Addition RU93041784A (en) | 1993-08-20 | THREADED CURABLE SEALANT |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2110550C1 true RU2110550C1 (en) | 1998-05-10 |
| RU96116022A RU96116022A (en) | 1998-09-20 |
Family
ID=20184189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96116022A RU2110550C1 (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Hardenable sealant for threads |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2110550C1 (en) |
-
1996
- 1996-08-01 RU RU96116022A patent/RU2110550C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 2. Инструкция по применению состава УС-1 в качестве уплотнительной смазки резьб обсадных труб в газовых скважинах. - М.: ВНИИГАЗ, 1974. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2626827C1 (en) | Antiscuff coating for threaded joint of pump-compressor and casing tubes and method of its production | |
| US9395028B2 (en) | Method for finishing a tubular threaded member with a dry protection coating | |
| CA2670680A1 (en) | Nanocomposite coatings for threaded connections | |
| EA013760B1 (en) | Tubular threaded element provided with a dry protective coating | |
| AU2011315548B2 (en) | Threaded tubular component and resulting connection | |
| EA025932B1 (en) | Threaded joint for pipes | |
| IL186579A (en) | Thread sealants with engineered fibers, methods of preparation and use thereof | |
| JPWO2013183634A1 (en) | Threaded joints for steel pipes | |
| UA119245C2 (en) | Connecting element for a tubular component overlaid with a metallic composite deposit and method of obtaining such element | |
| US3445393A (en) | Packing and sealing composition | |
| RU2110550C1 (en) | Hardenable sealant for threads | |
| US2446251A (en) | Joint fillers | |
| US4813714A (en) | Petroleum equipment tubular connection | |
| US2581407A (en) | Joint lubricant and sealing composition | |
| RU2229501C1 (en) | Method of preparing grease for sealing screw connections | |
| JPS61136087A (en) | Pipe joint for oil well pipe | |
| RU2227240C1 (en) | Method for sealing threaded pipe connections | |
| RU2094693C1 (en) | Sealing corrosion-preventive grease | |
| RU2187545C1 (en) | Method of preparing grease for sealing threaded joints | |
| US3437630A (en) | Thread sealing composition | |
| JPS61124792A (en) | Pipe joint for oil well pipe | |
| RU2125085C1 (en) | Sealing lubricant for threaded connections | |
| RU2231540C1 (en) | Grease for sealing threaded connections | |
| SU808510A1 (en) | Germetizing grease | |
| CA1292487C (en) | Petroleum equipment tubular connection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | License on use of patent |
Effective date: 20130411 Free format text: LICENCE |