RU2355740C1 - Grease used for sealing threaded connections - Google Patents

Grease used for sealing threaded connections Download PDF

Info

Publication number
RU2355740C1
RU2355740C1 RU2007129944/04A RU2007129944A RU2355740C1 RU 2355740 C1 RU2355740 C1 RU 2355740C1 RU 2007129944/04 A RU2007129944/04 A RU 2007129944/04A RU 2007129944 A RU2007129944 A RU 2007129944A RU 2355740 C1 RU2355740 C1 RU 2355740C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lubricant
lks
grease
thread
copper
Prior art date
Application number
RU2007129944/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007129944A (en
Inventor
Михаил Семенович Блажнов (RU)
Михаил Семенович Блажнов
Семен Михайлович Блажнов (RU)
Семен Михайлович Блажнов
Александр Игоревич Грехов (RU)
Александр Игоревич Грехов
Александр Васильевич Карнаух (RU)
Александр Васильевич Карнаух
Сергей Александрович Рекин (RU)
Сергей Александрович Рекин
Владимир Иванович Чернухин (RU)
Владимир Иванович Чернухин
Владимир Леонидович Пятков (RU)
Владимир Леонидович Пятков
Original Assignee
Михаил Семенович Блажнов
Семен Михайлович Блажнов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Семенович Блажнов, Семен Михайлович Блажнов filed Critical Михаил Семенович Блажнов
Priority to RU2007129944/04A priority Critical patent/RU2355740C1/en
Publication of RU2007129944A publication Critical patent/RU2007129944A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2355740C1 publication Critical patent/RU2355740C1/en

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Abstract

FIELD: engineering industry.
SUBSTANCE: invention refers to operating greases, and namely to grease used for sealing threaded connections of pump-and-compressor pipes and casing pipes. Grease consists of fat base - industrial oil, "LKS-M" complex metallurgical lithium grease and graphite, as well as fine copper powder having small flake structure, with pure copper content of 99.1%-99.7%.
EFFECT: use of proposed grease provides uniform increase of torque moment from engagement of first turns of thread, which allows increasing the number of screwings/unscrewings by many times.
1 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Смазка для герметизации резьбовых соединений относится к эксплуатационным смазкам и может быть использована для свинчивания резьбовых соединений насосно-компрессорных и обсадных труб с резьбовыми соединениями с уплотнением «металл-металл», в том числе для газоплотных соединений типа VAM и гармонизированных с ним соединений VGAT, SECFR, SPMS2 при эксплуатации труб на сероводородсодержащих месторождениях. Смазка также может использоваться как консервационная.Lubricant for sealing threaded joints refers to operational lubricants and can be used for screwing up threaded joints of tubing and casing pipes with threaded joints with metal-metal seal, including gas-tight joints of the VAM type and harmonized joints of VGAT, SECFR , SPMS2 for the operation of pipes in hydrogen sulfide-containing fields. The grease can also be used as a preservative.

Одной из важнейших проблем в строительстве и эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин является обеспечение надежной герметичности резьбовых соединений колонн (эксплуатационных, лифтовых и т.д.), так как нарушение герметичности зачастую приводит к серьезным осложнениям: межколонным и заколонным газопроявлениям, перетокам газа в вышележащие горизонты, грифонам и т.д.One of the most important problems in the construction and operation of oil, gas and gas condensate wells is to ensure reliable tightness of the threaded joints of the columns (production, elevator, etc.), since the violation of the tightness often leads to serious complications: annular and annular gas showings, gas flows into overlying horizons, griffins, etc.

Для обеспечения герметичности резьбовых соединений были разработаны указанные выше виды резьбы (VAM и гармонизированных с ним соединений VGAT, SECFR, SPMS2), таким образом, первостепенными задачами смазочного материала используемого в этом виде соединений являются:To ensure the tightness of threaded joints, the above types of threads (VAM and harmonized joints VGAT, SECFR, SPMS2) were developed, thus, the primary tasks of the lubricant used in this type of joint are:

- снижение износа резьбового соединения (потеря массы деталей после многократного свинчивания-развинчивания);- reduced wear of the threaded connection (weight loss of parts after repeated screwing-unscrewing);

- увеличение ресурса резьбового соединения (увеличение количества свинчивания-развинчивания резьбы без ухудшения эксплуатационных и технических характеристик);- an increase in the resource of a threaded connection (an increase in the number of screwing-unscrewing threads without deterioration of operational and technical characteristics);

- защита резьбового соединения от коррозии;- protection of a threaded connection against corrosion;

- увеличение межремонтных сроков;- increase of turnaround time;

- равномерное заполнение всех витков резьбы с целью предотвращения образования «сухих» зон трения;- uniform filling of all threads in order to prevent the formation of "dry" friction zones;

- при плановом износе и старении резьбового соединения компенсация потери герметичности, заложенной видом резьбы, за счет своей герметизирующей способности;- with planned wear and aging of the threaded joint, compensation for the loss of tightness, laid down by the type of thread, due to its sealing ability;

- не препятствовать образованию газоплотного соединения и соединения «металл-металл», но обеспечивать смазывание образующих эти соединения поверхностей;- not to prevent the formation of gas-tight compounds and metal-metal compounds, but to ensure lubrication of the surfaces forming these compounds;

- не вызывать внутреннего напряжения на витках резьбы трубы и муфты за счет определенного содержания порошков металла и их высокодисперсных фракций.- not cause internal stress on the threads of the pipe and coupling due to the specific content of metal powders and their finely divided fractions.

В общем случае смазки для резьбовых соединений труб, например, нефтяного сортамента, должны отвечать следующим международным требованиям API 5A3 «Рекомендуемая практика на смазки для резьбы обсадных, насосно-компрессионных и трубопроводных труб»: и ISO 16738:In general, lubricants for pipe threaded joints, such as oil gauges, must meet the following international requirements of API 5A3, Recommended Practice for Lubricants for Casing, Tubing and Pipe Threads: and ISO 16738:

- легко наноситься на поверхность резьбы (кистью, шпателем);- easy to apply on the surface of the thread (brush, spatula);

- испаряемость за 24 часа при температуре 212°F (100°C) не должна превышать 3,75% объема;- volatility in 24 hours at a temperature of 212 ° F (100 ° C) should not exceed 3.75% of the volume;

- температура каплепадения, определяющая верхний предел применения смазок, должна быть не ниже 300°F (149°C);- The dropping point, which defines the upper limit for the use of lubricants, must be at least 300 ° F (149 ° C);

- объем газовыделения (показатель химической стабильности при повышенной температуре по рекомендуемой практике API 5A3, приложение F, не должен превышать 20 см3 в течение 120 часов при 150°F (66°С);- volume of gas evolution (chemical stability at elevated temperature according to recommended practice API 5A3, Appendix F, should not exceed 20 cm 3 for 120 hours at 150 ° F (66 ° C);

- максимальные потери на выделение масла (показатель физической/химической стабильности при повышенной температуре относительно базовой консистентной/жидкой смазки) должны составлять 10% по объему при испытании с использованием воронки с никелевой сеткой в течение 24 часов при температуре 212°F (100°С);- the maximum loss of oil release (an indicator of physical / chemical stability at elevated temperature relative to the base grease / liquid lubricant) should be 10% by volume when tested using a nickel mesh funnel for 24 hours at 212 ° F (100 ° C) ;

- пенетрация (проницаемость - характеризует устойчивость консистентной смазки: с какой легкостью при нанесении распределяется смазка по резьбе и как долго на ней остается; как долго не расслаивается при хранении) при температуре 77°F (25°C) без перемешивания должна быть в интервале 320…380 ед.;- penetration (permeability - characterizes the stability of a grease: how easy the lubricant is distributed over the thread and how long it remains on it; how long it does not delaminate during storage) at a temperature of 77 ° F (25 ° C) without stirring, should be in the range of 320 ... 380 units;

- диапазон удельного веса для конкретной резьбовой смазки (показатель постоянства производства) не должен различаться более чем на 5% от установленного изготовителем среднего значения (удельный вес, г/см3, определяется по составным частям, используемым в композиции смазки);- the specific gravity range for a specific thread lubricant (an indicator of the constancy of production) should not differ by more than 5% from the average value set by the manufacturer (specific gravity, g / cm 3 , determined by the components used in the lubricant composition);

- потеря веса при водном выщелачивании резьбовых смазок (показатель физической/химической стабильности) не должна превышать 5% при продолжительности воздействия 2 часа при 66°С.- weight loss during water leaching of thread lubricants (indicator of physical / chemical stability) should not exceed 5% for a duration of exposure of 2 hours at 66 ° C.

Резьбовые соединения работают в условиях высоких переменных давлений, как правило, коррозионно-активных сред. Обычно пластичные смазки, изготовленные на основе минеральных масел (типа Р-416, Р-113, Р-402), вымываются из резьбовых соединений, и резьбовое соединение оказывается в непосредственном контакте с коррозионно-активными средами. Это неизменно приводит к частичной или даже полной потере ими работоспособности (разгерметизация, коррозионно-механический износ, фреттинг-коррозия).Threaded connections work under conditions of high variable pressures, as a rule, of corrosive media. Typically, greases made from mineral oils (types P-416, P-113, P-402) are washed out of the threaded joints, and the threaded joint is in direct contact with corrosive fluids. This invariably leads to a partial or even complete loss of their working capacity (depressurization, mechanical corrosion, fretting corrosion).

Известен металлоплакирующий смазочный состав (Д. Н. Гаркунов. Триботехника. М.: Машиностроение. 1989, с.139, 144). В качестве плакирующей присадки к смазочному маслу или глицерину применяются порошки меди или латуни, полученные диспергированием жидкого металла химическим или электрохимическим восстановлением и т.д. Применение масла с порошком меди или латуни позволяет уменьшить износ за счет образования металлической пленки на поверхности пар трения.Known metal-clad lubricating composition (D. N. Garkunov. Tribotechnology. M.: Mechanical engineering. 1989, p.139, 144). Powders of copper or brass obtained by dispersing a liquid metal by chemical or electrochemical reduction, etc. are used as a cladding additive for lubricating oil or glycerin. The use of oil with copper or brass powder can reduce wear due to the formation of a metal film on the surface of friction pairs.

При применении этого смазочного состава наблюдается высокий коэффициент трения при переменных и знакопеременных нагрузках.When applying this lubricating composition, a high coefficient of friction is observed under variable and alternating loads.

Известна также «Смазка для герметизации резьбовых соединений» по патенту РФ 2032712 от 27.03.90 г., опубл. 10.04.95 г., бюл. №10, содержащая мас.%: кальциевая пластичная смазка 7-15; графит 30-40; вода 0.5-8; минеральное масло - остальноеAlso known "Lubricant for sealing threaded joints" according to the patent of the Russian Federation 2032712 from 03/27/90, publ. 04/10/95, bull. No. 10, containing wt.%: Calcium grease 7-15; graphite 30-40; water 0.5-8; mineral oil - the rest

Для обеспечения герметичности резьбовых соединений широкое применение нашли резьбоуплотнительные смазки на жировой основе с наполнителями в виде порошков (графит, вермикулит, цинк, свинец, алюминий и др.).To ensure the tightness of threaded connections, grease-based thread-sealing greases with fillers in the form of powders (graphite, vermiculite, zinc, lead, aluminum, etc.) are widely used.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является резьбовая смазка Р-402, которая имеет в своем составе жировую основу, свинцовый порошок, цинковую пыль, медную пудру и графит, содержащая, мас.%: порошки свинца ПСА - 29 и цинка ПЦВ - 14, LiSt - 6, AlSt - 1, медная пудра - 5, смесь масла индустриального И-50А и полисилоксановой жидкости - 132-24 или ПЭС-5(1:2) - остальное (Синицын В.В. Пластичные смазки в СССР. Справочник, М.: Химия, 1984, стр 164, табл.51).The closest analogue in technical essence and the achieved effect is thread grease R-402, which incorporates a fat base, lead powder, zinc dust, copper powder and graphite, containing, wt.%: PSA - 29 lead and PCV zinc powders - 14, LiSt - 6, AlSt - 1, copper powder - 5, a mixture of industrial oil I-50A and polysiloxane liquid - 132-24 or PES-5 (1: 2) - the rest (Sinitsyn V.V. Plastic greases in the USSR. Handbook, Moscow: Chemistry, 1984, p. 164, pl. 51).

При высоком содержании порошка металлов, особенно низкой дисперсности, в том числе свинца, возникает высокая вероятность ухудшения свойств смазки. Это проявляется в неравномерности заполнения витков после свинчивания вследствие выдавливания дисперсионной среды смазки. Такой эффект можно объяснить тем, что при свинчивании резьбы введенные в состав смазки порошки свинца не успевают равномерно распределиться в межвитковом пространстве. Дополнительно возникает внутреннее напряжение и деформация резьбового соединения. В свою очередь указанные недостатки известных смазок могут нарушать технологически заложенные свойства резьбовых соединений, а также привести к преждевременному износу и выходу из строя.With a high content of metal powder, especially low dispersion, including lead, there is a high probability of deterioration of the properties of the lubricant. This is manifested in the uneven filling of the turns after make-up due to extrusion of the dispersion medium of the lubricant. This effect can be explained by the fact that when screwing up the threads, the lead powders introduced into the lubricant do not have time to evenly distribute in the inter-turn space. Additionally, internal stress and deformation of the threaded joint occur. In turn, these shortcomings of known lubricants can violate the technologically inherent properties of threaded joints, as well as lead to premature wear and failure.

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 may 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 the occurrence of leaks and gas flows.

Вероятность задиров и заеданий возникает на начальном этапе свинчивания резьбы, так как имеют место высокие нагрузки, а время, за которое проходит операция свинчивания (зацепление первых витков), недостаточно для реализации присадок имеющих поверхностно-активный или химически-модифицированный принцип действия.The likelihood of galling and jamming occurs at the initial stage of thread make-up, as there are high loads, and the time during which the make-up operation (engagement of the first turns) is not sufficient for the implementation of additives having a surface-active or chemically modified principle of action.

При этом происходит выдавливание смазки из контактной поверхности и соответственно высокий износ резьбы, появление задиров.In this case, the lubricant is extruded from the contact surface and, accordingly, high thread wear, the appearance of scoring.

Одним из основных недостатков такой смазки является наличие в составе свинцовосодержащих наполнителей - дефицитных и токсичных.One of the main disadvantages of such a lubricant is the presence of deficient and toxic fillers in the composition of lead-containing fillers.

Основная функция металлических порошков заключается в предотвращении заеданий при соединении - разъединении обсадных, бурильных и насосно-компрессорных труб. Расход таких смазок велик за счет большой плотности и удельного веса. Каждая из указанных резьбоуплотнительных смазок имеет определенный предел применения и обладает как положительными, так и отрицательными свойствами.The main function of metal powders is to prevent seizure when connecting - disconnecting casing, drill and tubing. The consumption of such lubricants is high due to the high density and specific gravity. Each of these thread sealing greases has a certain limit of use and has both positive and negative properties.

Задачей предлагаемого технического решения является создание смазки, удобной в применении и обеспечивающей при многократном свинчивании-развинчивании термическую стойкость в широком диапазоне температур, коррозионную инертность, герметизацию, предотвращение износов, задиров и заедания резьбовых соединений в коррозионно-агрессивных сероводородсодержащих средах.The objective of the proposed technical solution is to create a lubricant that is convenient to use and provides thermal resistance during repeated screwing-unscrewing over a wide temperature range, corrosion inertness, sealing, preventing wear, scoring and seizing of threaded joints in corrosive hydrogen sulfide-containing environments.

Поставленная задача решается за счет того, что смазка для герметизации резьбовых соединений, содержащая жировую основу и графит, отличается тем, что она дополнительно содержит литиевую комплексную смазку металлургическую ЛКС-М и медь в виде пудры, имеющей мелкочешуйчатую структуру, высокую дисперсность, с содержанием чистой меди 99.1%-99,7%, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: масло ИГП-18 24-30; ЛКС-М 8-19; медь 8-10; графит ГЛС остальное.The problem is solved due to the fact that the lubricant for sealing threaded joints containing a fat base and graphite is characterized in that it additionally contains lithium complex lubricant metallurgical LKS-M and copper in the form of powder having a finely scaly structure, high dispersion, with a clean content copper 99.1% -99.7%, with the following ratio of ingredients, wt.%: oil IGP-18 24-30; LKS-M 8-19; copper 8-10; GLS graphite rest.

При введении меди в виде пудры имеющей мелко чешуйчатую структуру, высокую дисперсность с содержанием чистой меди 99.1%-99,7%, в совокупности с ЛКС-М был обнаружен следующий эффект.With the introduction of copper in the form of a powder having a finely scaly structure, high dispersion with a pure copper content of 99.1% -99.7%, in conjunction with LKS-M, the following effect was discovered.

ЛКС-М обеспечивает образование дополнительного трехмерного каркаса, в матрице которого располагаются компоненты основного вещества (жировая основа) и наполнители (графит, цинковая пыль). При введении в эту систему медной пудры, содержащей высокодисперсные частички чешуйчатой формы, с содержанием чистой меди 99,1%-99,7% частицы медной пудры равномерно распределяются по всему объему смазки вдоль волокон трехмерного каркаса ЛКС-М.LKS-M provides the formation of an additional three-dimensional framework, in the matrix of which the components of the main substance (fat base) and fillers (graphite, zinc dust) are located. When copper powder containing finely dispersed particles of a scaly form with 99.1% -99.7% pure copper content is introduced into this system, the particles of copper powder are evenly distributed throughout the lubricant volume along the fibers of the LKS-M three-dimensional skeleton.

Причем частички располагаются на наружной поверхности матриц, когда остальные компоненты внутри. Таким образом, происходит улучшение механических свойств смазки, а за счет высокого содержания чистой меди реализуется антикоррозионный эффект, однако в сочетании с ЛКС-М эффект выражен значительнее, чем при использовании этих компонентов по отдельности.Moreover, the particles are located on the outer surface of the matrices when the remaining components are inside. Thus, the mechanical properties of the lubricant are improved, and due to the high content of pure copper, the anticorrosive effect is realized, however, in combination with LKS-M, the effect is more pronounced than when using these components separately.

Особенно важно отметить то, что совместное использование ЛКС-М и медной пудры в приведенных соотношениях является наиболее рациональным как с точки зрения обеспечения смазки и защиты резьбовой поверхности, так и экономической.It is especially important to note that the combined use of LKS-M and copper powder in the above ratios is the most rational both in terms of providing lubrication and protecting the threaded surface, as well as economic.

При введении компонентов в оптимальном соотношении медные чешуйки находятся на поверхности волокон каркаса ЛКС-М. Только указанные в формуле соотношения позволяют реализовать следующий эффект: при нанесении смазки на резьбу медные чешуйки с волокнами ЛКС-М располагаются вдоль поверхности скольжения витков резьбы в количестве 5-10 слоев. Это количество слоев обеспечивает исключение вероятности контакта металл-металл с образованием задиров, позволяет полностью контролировать момент свинчивания, так как оно происходит плавно без рывков, и позволяет контролировать качество сборки соединения. Также на первых витках резьбы остается достаточное количество работоспособной смазки, которая может обеспечить антикоррозионный эффект и препятствует попаданию агрессивных сред, содержащих H2S и СО2, и их ингибирование.When components are introduced in the optimal ratio, copper flakes are located on the surface of the fibers of the LKS-M framework. Only the ratios indicated in the formula allow the following effect to be realized: when applying lubricant to the thread, copper flakes with LKS-M fibers are located along the sliding surface of the thread turns in an amount of 5-10 layers. This number of layers eliminates the likelihood of metal-metal contact with the formation of scoring, allows you to fully control the moment of makeup, as it occurs smoothly without jerking, and allows you to control the quality of assembly of the connection. Also, at the first turns of the thread there remains a sufficient amount of working lubricant, which can provide an anticorrosive effect and prevents the entry of aggressive media containing H 2 S and CO 2 , and their inhibition.

При меньшем содержании ЛКС-М с медной пудрой вероятны задиры и заедания на начальном этапе свинчивания резьбы, так как имеют место высокие нагрузки при зацеплении первых витков. Образованного трехмерного каркаса недостаточно для того, чтобы весь объем жировой массы и наполнителя равномерно распределился в его матрице. Это сопровождается неоднородностью структуры, хаотичным расположением компонентов, в том числе медной пудры, по всему объему смазки.With a lower content of LKS-M with copper powder, seizures and seizures are likely at the initial stage of thread make-up, since there are high loads when the first turns are engaged. The formed three-dimensional skeleton is not enough for the entire volume of fat mass and filler to be evenly distributed in its matrix. This is accompanied by a heterogeneous structure, a chaotic arrangement of components, including copper powder, throughout the lubricant.

А большее содержание нецелесообразно не только экономически, но и может привести к полному вытеснению жировой основы и полному разрушению каркаса, образованного ЛКС-М.And a larger content is not only economically inexpedient, but can also lead to complete displacement of the fat base and complete destruction of the skeleton formed by LKS-M.

Совокупность признаков нова и приводит к техническому результату, заключающемуся в создании смазки, удобной в применении и обеспечивающей при многократном свинчивании-развинчивании термическую стойкость в широком диапазоне температур, коррозионную инертность, герметизацию, предотвращение износов, задиров и заедания резьбовых соединений в коррозионно-агрессивных сероводородсодержащих средах за счет того, что она дополнительно содержит литиевую комплексную смазку металлургическую ЛКС-М и медь в виде пудры, имеющей мелкочешуйчатую структуру, высокую дисперсность, с содержанием чистой меди 99.1%-99,7%.The combination of features is new and leads to a technical result consisting in the creation of a lubricant that is convenient to use and provides thermal resistance during repeated screwing-unscrewing over a wide temperature range, corrosion inertness, sealing, preventing wear, scuffing and seizing of threaded joints in corrosive hydrogen sulfide-containing environments due to the fact that it additionally contains lithium complex lubricant metallurgical LKS-M and copper in the form of powder having finely scaly with structure, high dispersion, with a pure copper content of 99.1% -99.7%.

При заявленных составе и соотношении ингредиентов предложенная смазка для герметизации резьбовых соединений обладает таким сочетанием свойств, которое не присуще ни одному из входящих в нее ингредиентов или другим известным смазкам, что позволяет использовать ее по указанному назначению в различных климатических условиях, в том числе и в условиях Крайнего Севера и у экватора. Смазку изготавливают следующим образом.With the claimed composition and ratio of ingredients, the proposed lubricant for sealing threaded connections has such a combination of properties that is not inherent in any of its ingredients or other known lubricants, which allows it to be used for the specified purpose in various climatic conditions, including conditions Far North and at the equator. Lubrication is made as follows.

При постоянном перемешивании в реактор вводят масло ИГП-18 в количестве 24-30%, добавляют 8-19% литиевой комплексной смазки металлургической ЛКС-М. При диспергировании происходит образование и распределение трехмерного каркаса ЛКС-М по всему объему. После добавления графита ГЛС при диспергировании происходит распределение графита внутри каркаса. Медную пудру в виде мелкочешуйчатого порошка в количестве 8-10% вводят и производят гомогенизирование смазки.With constant stirring, IGP-18 oil is introduced into the reactor in an amount of 24-30%, 8-19% of lithium complex lubricant metallurgical LKS-M is added. When dispersing, the formation and distribution of the three-dimensional framework of the LKS-M throughout the volume occurs. After the addition of graphite HFS during dispersion, the distribution of graphite within the framework occurs. Copper powder in the form of a fine-flaked powder in the amount of 8-10% is introduced and homogenized.

При введении в эту систему медной пудры, содержащей высокодисперсные частички от 0,045-0,1 мм, чешуйчатой формы с содержанием чистой меди 99,1%-99,7% частицы медной пудры равномерно распределяются по всему объему смазки вдоль волокон трехмерного каркаса ЛКС-М. Причем частички располагаются на наружной поверхности матриц, когда остальные компоненты внутри.When copper powder containing finely dispersed particles from 0.045-0.1 mm is introduced into this system, flake-shaped with pure copper content of 99.1% -99.7%, the particles of copper powder are evenly distributed throughout the lubricant along the fibers of the three-dimensional framework LKS-M . Moreover, the particles are located on the outer surface of the matrices when the remaining components are inside.

При этом был обнаружен следующий эффект.The following effect was discovered.

ЛКС-М обеспечивает образование дополнительного трехмерного каркаса, в матрице которого располагаются компоненты основного вещества - жировая основа и наполнители - графит, и при оптимальном соотношении медные чешуйки находятся на поверхности волокон каркаса ЛКС-М.LKS-M provides the formation of an additional three-dimensional skeleton, in the matrix of which the components of the main substance — the fat base and fillers — graphite are located, and with the optimum ratio, copper flakes are on the surface of the fibers of the LKS-M skeleton.

Только указанные в формуле соотношения позволяют реализовать следующий эффект: при нанесении смазки на резьбу медные чешуйки с волокнами ЛКС-М располагаются вдоль поверхности скольжения витков резьбы в количестве 5-10 слоев. Это количество слоев исключает вероятность контакта металл-металл с образованием задиров и позволяет полностью контролировать момент свинчивания, которое происходит плавно, без рывков, и позволяет контролировать качество сборки соединения. Также на первых витках резьбы остается достаточное количество работоспособной смазки, которая может обеспечить антикоррозионный эффект и препятствует попаданию агрессивных сред содержащих H2S и СО2 и их ингибирование.Only the ratios indicated in the formula allow the following effect to be realized: when applying lubricant to the thread, copper flakes with LKS-M fibers are located along the sliding surface of the thread turns in an amount of 5-10 layers. This number of layers eliminates the likelihood of metal-metal contact with the formation of scoring and allows you to fully control the moment of makeup, which occurs smoothly, without jerking, and allows you to control the build quality of the connection. Also, at the first turns of the thread there remains a sufficient amount of working lubricant, which can provide an anticorrosive effect and prevents the entry of aggressive media containing H 2 S and CO 2 and their inhibition.

Особенно важно отметить то, что совместное использование ЛКС-М и медной пудры в приведенных соотношениях является наиболее рациональным как с точки зрения обеспечения смазки и защиты резьбовой поверхности, так и экономической.It is especially important to note that the combined use of LKS-M and copper powder in the above ratios is the most rational both in terms of providing lubrication and protecting the threaded surface, as well as economic.

При этом происходит улучшение механических свойств смазки за счет высокого содержания чистой меди реализуется антикоррозионный эффект.In this case, the mechanical properties of the lubricant are improved due to the high content of pure copper, the anticorrosive effect is realized.

Опытные партии заявляемой смазки под названием РУС-Премиум были поставлены на Северский трубный завод в г.Ноябрьске, г.Челябинске, г.Каменске-Уральском, и другие.Experimental batches of the claimed lubricant called RUS-Premium were delivered to the Seversky Pipe Plant in Noyabrsk, Chelyabinsk, Kamensk-Uralsky, and others.

Как показали многочисленные наблюдения и экспериментальные исследования, данная смазка мазеобразного вида, однородная по составу, без посторонних примесей состоит из основного компонента, твердых частиц и специальных добавок в пропорциях, соответствующих рецептуре.As numerous observations and experimental studies have shown, this grease is ointment-like, uniform in composition, without impurities, consists of the main component, solid particles and special additives in proportions corresponding to the formulation.

Смазке присущи заявляемые показатели:The lubricant inherent in the claimed performance:

- пенетрация при 25°С без перемешивания, мм·10 - 325- penetration at 25 ° C without stirring, mm · 10 - 325

- температура каплепадения, не ниже - +190- dropping point, not lower - +190

- температурный интервал применения, °С - -50+200- temperature range of application, ° С - -50 + 200

- допустимое удельное давление при гидроиспытании не менее 70 МПа;- allowable specific pressure during hydrotesting of at least 70 MPa;

- коррозийное воздействие на металлы (сталь 40, 45, 50) не обнаружено;- corrosive effects on metals (steel 40, 45, 50) were not detected;

- полное заполнение межвитковых резьбовых пространств, что способствует полной герметизации резьбовых соединений;- complete filling of the inter-turn threaded spaces, which contributes to the complete sealing of threaded joints;

- при свинчивании-развинчивании отсутствуют задиры, заедания и сваривание резьбовых соединений.- when screwing-unscrewing, there are no scuffing, seizing and welding of threaded joints.

Ниже приведены примеры свойств смазки при крайних значениях содержания компонентов.The following are examples of lubricant properties at extreme component levels.

Пример 1. Компоненты загружают в реактор в следующих соотношениях в %: индустриальное масло типа ИГП-18 24-30, пластичная смазка типа ЛКС-М 8, медь 8, графит - остальное.Example 1. The components are loaded into the reactor in the following ratios in%: industrial oil like IGP-18 24-30, grease like LKS-M 8, copper 8, graphite - the rest.

При наименьшем содержанием ЛКС-М и медной пудры наблюдаются следующее. Из-за малого количества ЛКС-М в общем объеме смазки не происходит образования прочного дополнительного трехмерного каркаса. Результатом этого является неравномерное распределение медной пудры, некоторое снижение механических свойств смазки. Также увеличивается износ и появляется вероятность образования задиров.With the lowest content of LKS-M and copper powder, the following are observed. Due to the small amount of LKS-M in the total lubricant volume, the formation of a durable additional three-dimensional skeleton does not occur. The result is an uneven distribution of copper powder, a slight decrease in the mechanical properties of the lubricant. Wear also increases and there is a chance of scoring.

Из-за низкого содержания медной пудры нет равномерного распределения слоев чешуек на резьбе. Высока вероятность появления задиров на первых витках резьбы. Антикоррозионный эффект очень слабо выражен.Due to the low content of copper powder, there is no uniform distribution of layers of flakes on the thread. High probability of scoring on the first turns of the thread. The anti-corrosion effect is very weak.

Пример 2. Компоненты загружают в реактор в следующих соотношениях в %: индустриальное масло типа ИГП-18 24-30, пластичная смазка типа ЛКС-М 24, медь 10, графит - остальное.Example 2. The components are loaded into the reactor in the following proportions in%: industrial oil of the type IGP-18 24-30, grease of the type LKS-M 24, copper 10, graphite - the rest.

При крайнем наибольшем содержанием ЛКС-М и медной пудры наблюдаются следующее. Из-за большого количества ЛКС-М в общем объеме смазки происходит образования прочного, грубого дополнительного трехмерного каркаса. Результатом этого является неравномерное распределение медной пудры, значительное упрочнение смазки, образование комочков. Затруднение нанесения смазки особенно при низких температурах. Также увеличивается износ и появляется вероятность образования задиров.With the highest content of LKS-M and copper powder, the following are observed. Due to the large amount of LKS-M in the total lubricant volume, a strong, coarse additional three-dimensional skeleton is formed. The result is an uneven distribution of copper powder, significant hardening of the lubricant, and the formation of lumps. Difficulty in applying grease especially at low temperatures. Wear also increases and there is a chance of scoring.

Из-за высокого содержания медной пудры нет равномерного распределения слоев чешуек на резьбе. Высока вероятность расслоения смазки за счет оседания меди при длительном хранении или после транспортировки, что препятствует образованию газоплотного соединения. В резьбе появляется напряжение, что ведет к появлению задиров на первых витках резьбы вследствие выдавливания жировой основы металлическим наполнителем.Due to the high content of copper powder, there is no uniform distribution of layers of flakes on the thread. There is a high probability of stratification of the lubricant due to the deposition of copper during long-term storage or after transportation, which prevents the formation of a gas tight connection. A tension appears in the thread, which leads to the appearance of scoring on the first turns of the thread due to extrusion of the fat base with a metal filler.

Пример 3. Компоненты загружают в реактор в следующих соотношениях в %: индустриальное масло типа ИГП-18 24-30, пластичная смазка типа ЛКС-М 8, медь 10, графит - остальное.Example 3. The components are loaded into the reactor in the following ratios in%: industrial oil of the type IGP-18 24-30, grease of the type LKS-M 8, copper 10, graphite - the rest.

При наименьшем содержании ЛКС-М и высоком содержании медной пудры наблюдаются следующее. Из-за малого количества ЛКС-М в общем объеме смазки не происходит образования прочного дополнительного трехмерного каркаса. Результатом этого является неравномерное распределение медной пудры, некоторое снижение механических свойств смазки. Также увеличивается износ и появляется вероятность образования задиров.With the lowest content of LKS-M and a high content of copper powder, the following are observed. Due to the small amount of LKS-M in the total lubricant volume, the formation of a durable additional three-dimensional skeleton does not occur. The result is an uneven distribution of copper powder, a slight decrease in the mechanical properties of the lubricant. Wear also increases and there is a chance of scoring.

Из-за высокого содержания медной пудры нет равномерного распределения слоев чешуек на резьбе. Высока вероятность расслоения смазки за счет оседания меди при длительном хранении или после транспортировки, появления задиров на первых витках резьбы вследствие выдавливания жировой основы металлическим наполнителем, что является препятствием образованию газоплотного соединения, способствует появлению напряжения в резьбе.Due to the high content of copper powder, there is no uniform distribution of layers of flakes on the thread. There is a high likelihood of stratification of the lubricant due to the deposition of copper during long-term storage or after transportation, the appearance of scoring on the first turns of the thread due to extrusion of the grease base with a metal filler, which prevents the formation of a gas tight connection, contributes to the appearance of tension in the thread.

Пример 4. Компоненты загружают в реактор в следующих соотношениях в %: индустриальное масло типа ИГП-18 24-30, пластичная смазка типа ЛКС-М 24, медь 8, графит - остальное.Example 4. The components are loaded into the reactor in the following ratios in%: industrial oil of the type IGP-18 24-30, grease of the type LKS-M 24, copper 8, graphite - the rest.

При крайнем наибольшем содержании ЛКС-М и наименьшем содержании медной пудры наблюдаются следующее. Из-за большого количества ЛКС-М в общем объеме смазки происходит образования прочного, грубого дополнительного трехмерного каркаса. Результатом этого является неравномерное распределение медной пудры, значительное упрочнение смазки, образование комочков. Затруднение нанесения смазки особенно при низких температурах. Также увеличивается износ и появляется вероятность образования задиров.With the highest content of LKS-M and the lowest content of copper powder, the following are observed. Due to the large amount of LKS-M in the total lubricant volume, a strong, coarse additional three-dimensional skeleton is formed. The result is an uneven distribution of copper powder, significant hardening of the lubricant, and the formation of lumps. Difficulty in applying grease especially at low temperatures. Wear also increases and there is a chance of scoring.

Из-за низкого содержания медной пудры нет равномерного распределения слоев чешуек на резьбе. Высока вероятность появления задиров на первых витках резьбы. Антикоррозионный эффект очень слабо выражен.Due to the low content of copper powder, there is no uniform distribution of layers of flakes on the thread. High probability of scoring on the first turns of the thread. The anti-corrosion effect is very weak.

Сравнительная таблицаcomparison table ПоказателиIndicators РУС-ПРЕМИУМ
ТУ 0254-008-540044229-2005
RUS-PREMIUM
TU 0254-008-540044229-2005
Р-416
ТУ 301-04-020-92
R-416
TU 301-04-020-92
Р-402
ТУ 301-04-020-92
P-402
TU 301-04-020-92
Р-113
ТУ 301-04-020-92
P-113
TU 301-04-020-92
Темпереатура каплепадения, °С не нижеDrop temperature, ° С not lower 190190 130130 130130 125125 Коллоидная стабильность, опресс. масла, %, не болееColloidal stability, pressure. oil,%, no more 7,07.0 7,07.0 7,07.0 7,07.0 Пенетрация при 250°С без перемешивания, мм·10-1 Penetration at 250 ° C without stirring, mm · 10 -1 325325 130-180130-180 250-330250-330 270-330270-330 Коррозийное воздействие на металлы (сталь 40, 45, 50)Corrosion on metals (steel 40, 45, 50) Не воздействуетNo effect ВыдерживаетWithstands ВыдерживаетWithstands ВыдерживаетWithstands Массовая доля воды, %, не болееMass fraction of water,%, no more 0,10.1 0,10.1 Испарение за 24 часа, % при 100°СEvaporation in 24 hours,% at 100 ° С 3,53,5 2,02.0 Температурный интервал применения, °СApplication temperature range, ° С - 50+200- 50 + 200 - 30+200- 30 + 200 - 30+200- 30 + 200 НазначениеAppointment Свинчивание резьбовых соединений насосно-компрессорных и обсадных труб с резьбовыми соединениями с уплотнением «металл-металл», в том числе для газоплотных соединений типа VAM и гармонизированных с ним соединений VAGT, SEC FR, SPMS2 при эксплуатации труб на сероводородсодержащих месторождениях. Смазка может использоваться как консервационная.Fastening of threaded joints of tubing and casing pipes with threaded joints with metal-to-metal seal, including for gas tight joints of the VAM type and harmonized joints of VAGT, SEC FR, SPMS2 when operating pipes in hydrogen sulfide-containing fields. The grease can be used as a preservative. Герметизация резьбовых соединений замков бурильных труб с рабочими температурами в забое от -30 до +100°С и давлением до 30МПа.Sealing of threaded joints of drill pipe tool joints with working temperatures in the bottom from -30 to + 100 ° С and pressure up to 30 MPa. Герметизация резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб любого диаметра, подвергаемых многократному свинчиванию и работающих в скважинах с температурой от - 40 до +200°С.Sealing threaded joints of casing and tubing of any diameter, subjected to repeated screwing and working in wells with temperatures from - 40 to + 200 ° С. Герметизация резьбовых соединений забойных двигателей, переводников, долот, замков бурильных труб глубоких и сверхглубоких скважин. Работоспособна от - 40 до +200°С.Sealing threaded joints of downhole motors, sub, chisels, drill pipe tool joints of deep and super deep wells. It is efficient from - 40 to + 200 ° С.

Claims (1)

Смазка для герметизации резьбовых соединений, содержащая жировую основу - масло индустриальное, литиевую комплексную смазку металлургическую «ЛКС-М» и графит, отличающаяся тем, что дополнительно содержит высокодисперсную медную пудру, имеющую мелко чешуйчатую структуру, с содержанием чистой меди 99,1-99,7% при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
индустриальное масло «ИГП-18» 24-30 литиевая комплексная смазка металлургическая «ЛКС-М» 8-24 указанная медная пудра 8-10 графит «ГЛС» остальное
A lubricant for sealing threaded joints containing a fat base - industrial oil, lithium complex lubricant metallurgical “LKS-M” and graphite, characterized in that it additionally contains highly dispersed copper powder having a finely scaly structure, with a pure copper content of 99.1-99, 7% in the following ratio of ingredients, wt.%:
industrial oil "IGP-18" 24-30 lithium complex lubricant metallurgical "LKS-M" 8-24 specified copper powder 8-10 graphite "GLS" rest
RU2007129944/04A 2007-08-07 2007-08-07 Grease used for sealing threaded connections RU2355740C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129944/04A RU2355740C1 (en) 2007-08-07 2007-08-07 Grease used for sealing threaded connections

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129944/04A RU2355740C1 (en) 2007-08-07 2007-08-07 Grease used for sealing threaded connections

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007129944A RU2007129944A (en) 2009-02-20
RU2355740C1 true RU2355740C1 (en) 2009-05-20

Family

ID=40531155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007129944/04A RU2355740C1 (en) 2007-08-07 2007-08-07 Grease used for sealing threaded connections

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2355740C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104804805A (en) * 2015-03-23 2015-07-29 芜湖百特输送机械有限公司 Lubricant composition for conveyor and preparation method of lubricant for conveyor
CN105219487A (en) * 2015-10-23 2016-01-06 中国石油化工股份有限公司 A kind of compound lithium base grease with high anti-attrition
RU2591918C2 (en) * 2014-12-08 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Бурятский государственный университет" Method of dispersing nano-sized copper powder in base engine oil
RU2667919C1 (en) * 2017-05-05 2018-09-25 Семён Михайлович Блажнов Method of threaded connections sealing increase of circular and pump-compressor (lift) columns

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СИНИЦЫН В.В. Пластичные смазки в СССР. - М.: Химия, 1984, 192 с. *
СИНИЦЫН В.В. Подбор и применение пластичных смазок. - М.: Химия, 1974, 416 с. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591918C2 (en) * 2014-12-08 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Бурятский государственный университет" Method of dispersing nano-sized copper powder in base engine oil
CN104804805A (en) * 2015-03-23 2015-07-29 芜湖百特输送机械有限公司 Lubricant composition for conveyor and preparation method of lubricant for conveyor
CN105219487A (en) * 2015-10-23 2016-01-06 中国石油化工股份有限公司 A kind of compound lithium base grease with high anti-attrition
CN105219487B (en) * 2015-10-23 2018-05-25 中国石油化工股份有限公司 A kind of compound lithium base grease with high anti-attrition
RU2667919C1 (en) * 2017-05-05 2018-09-25 Семён Михайлович Блажнов Method of threaded connections sealing increase of circular and pump-compressor (lift) columns

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007129944A (en) 2009-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2383894C (en) Threaded joint for oil well pipe
RU2604526C2 (en) Pipe threaded joint and forming lubricating coating composition for use therein
EP2059704B2 (en) Threaded joint for steel pipes
US5885941A (en) Thread compound developed from solid grease base and the relevant preparation procedure
RU2355740C1 (en) Grease used for sealing threaded connections
EP3052587B1 (en) Connecting element for a tubular component overlaid with a metallic composite deposit and method of obtaining such element
CA2665966C (en) Lubricating coating composition suitable for tubular threaded joints
UA105334C2 (en) Tubular threaded joint having improved high torque performance
CA2922387C (en) Lubricant film-forming composition and screw joint for steel pipe
US5180509A (en) Metal-free lubricant composition containing graphite for use in threaded connections
RU2229501C1 (en) Method of preparing grease for sealing screw connections
EP0195466A1 (en) A thread compound, containing graphite, grease and usual additives, a process for the preparation thereof and the use of said compound
RU2187545C1 (en) Method of preparing grease for sealing threaded joints
JPH054436B2 (en)
CN109749821A (en) A kind of preparation method for the bearing oil that performance is good
CN108949313A (en) A kind of bearing oil and preparation method thereof that rust-preventing characteristic is good
OA17797A (en) Connecting element for a tubular component overlaid with a metallic composite deposit and method of obtaining such element.
CN108949311A (en) A kind of bearing oil composition and preparation method thereof
CN111057609A (en) High dropping point extreme pressure drilling tool thread grease
CN109722326A (en) A kind of preparation method of antirust bearing oil
CN108949312A (en) A kind of filmatic bearing lubricating oil and preparation method thereof that wear resistence is good
JPS62225595A (en) Lubricant for oil well pipe joint

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20100310

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110808

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120520

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200808