UA105555C2 - Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент і спосіб нанесення покриття на зазначений компонент - Google Patents

Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент і спосіб нанесення покриття на зазначений компонент Download PDF

Info

Publication number
UA105555C2
UA105555C2 UAA201209005A UAA201209005A UA105555C2 UA 105555 C2 UA105555 C2 UA 105555C2 UA A201209005 A UAA201209005 A UA A201209005A UA A201209005 A UAA201209005 A UA A201209005A UA 105555 C2 UA105555 C2 UA 105555C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
pipe component
threaded pipe
burr
component according
coating
Prior art date
Application number
UAA201209005A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Еліт Пінель
Ерік Гард
Мікаель Петі
Мохамед Гуідер
Original Assignee
Валлурек Ойл Енд Гес Франс
Сумітомо Метал Індастріс, Лтд.
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 Валлурек Ойл Енд Гес Франс, Сумітомо Метал Індастріс, Лтд. filed Critical Валлурек Ойл Енд Гес Франс
Publication of UA105555C2 publication Critical patent/UA105555C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04Mixtures of base-materials and additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6275Polymers of halogen containing compounds having carbon-to-carbon double bonds; halogenated polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6279Polymers of halogen containing compounds having carbon-to-carbon double bonds; halogenated polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/63Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers
    • C08G18/635Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers onto unsaturated polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042Threaded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/001Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F16L15/004Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04Elements
    • C10M2201/05Metals; Alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/10Compounds containing silicon
    • C10M2201/102Silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/14Synthetic waxes, e.g. polythene waxes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2213/00Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2213/003Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2213/00Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2213/02Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen and halogen only
    • C10M2213/023Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen and halogen only used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2213/00Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2213/04Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen, halogen and oxygen
    • C10M2213/043Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen, halogen and oxygen used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/14Containing carbon-to-nitrogen double bounds, e.g. guanidines, hydrazones, semicarbazones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/046Overbasedsulfonic acid salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2229/00Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2229/02Unspecified siloxanes; Silicones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/015Dispersions of solid lubricants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2080/00Special pretreatment of the material to be lubricated, e.g. phosphatising or chromatising of a metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Fishing Rods (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)

Abstract

Описано стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент для буріння або експлуатації вуглеводневих свердловин, де зазначений трубний компонент містить на одному з його кінців (1; 2) різьбову зону (3; 4), виконану на його зовнішній або внутрішній периферійній поверхні в залежності від того, належить різьбовий кінець до охоплюваного чи охоплюючого типу, де щонайменше частина кінця (1; 2) покривається сухою плівкою, що включає фторуретанову матрицю. Спосіб нанесення покриття на зазначений компонент.

Description

ЇООО1| Даний винахід належить до стійкого до утворення задирок трубного компонента, застосовуваного для буріння й експлуатації вуглеводневих свердловин і, точніше, до різьбового кінця зазначеного компонента, де зазначений кінець може належить до охоплюючого або охоплюваного типу і є придатним для приєднання до відповідного кінцю іншого компонента з утворенням з'єднання.
Винахід також відноситься до нарізного з'єднання, що утворюється в результаті стикування шляхом згвинчування. Винахід також відноситься до способу нанесення покриття на зазначений стійкий до утворення задирок трубний компонент. 0002) Компонент, що "застосовується для буріння й експлуатації вуглеводневих свердловин" має на увазі будь-який елемент, що має переважно трубчасту форму і призначається для приєднання до іншого елементу того ж типу або, інакше, для остаточного складання або колони для буріння вуглеводневої свердловини, або стояка, призначеного для технічного обслуговування, такого як, наприклад, стояки для поточного підземного ремонту, чи для експлуатації, такого як, наприклад, виробничий стояк, або для обсадної колони або колони насосно-компресорних труб, використовуваних при експлуатації свердловин. Винахід також застосовний до компонентів, використовуваних у колоні бурильних труб, таких як обсадні труби, обважнені бурильні труби, і ділянки нарізних сполучень і обважнених бурильних труб, відомі як бурильні замки. 0003) Кожен трубний компонент включає один кінець, оснащений охоплюваною різьбовою зоною, та/або один кінець, оснащений охоплюючою різьбовою зоною, де кожна з зон призначається для з'єднання шляхом згвинчування з відповідним кінцем іншого компонента, і їхнє компонування визначає з'єднання. 0004) Різьбові трубні компоненти з'єднуються під визначеними напруженнями для того, щоб задовольнити вимогам для посадки з натягом і ущільненням, що накладаються умовами експлуатації. У залежності від типів сплавів, застосовуваних для з'єднань, напруження можуть варіюватися по твердості і природі. Сплави на основі вуглецевої сталі трохи більш уразливі у відношенні їхніх корозійних властивостей у цілому, але, на відміну від інших, мають більш сприятливі Фрикційні властивості. Сплави на основі нержавіючої сталі, навпроти, виявляють більш критичні Фрикційні властивості, однак мають дуже гарну корозійну стійкість. У свердловинах різьбові трубні компоненти можуть витримувати кілька циклів згвинчування-розгвинчування. Для з'єднання нарізного з'єднання операції згвинчування, як правило, здійснюються під високим осьовим навантаженням, наприклад, під навантаженням ваги труби довжиною кілька метрів, що може бути локалізована за допомогою невеликої неспіввісності осі різьбових елементів, що з'єднуються; це створює ризик утворення задирок у різьбових зонах і на поверхнях, що ущільнюють, метал-метал.
ІО0О5І Були реалізовані різні рішення, призначені для захисту різьбових зон.
ІЇО00О6| Традиційно, з метою захисту різьбових зон від утворення задирок у ході операцій згвинчування-розгвинчування вони зачищаються від мастила, що захищає від корозії, і покриваються спеціальним консистентним мастилом для згвинчування, таким як консистентне мастило відповідно до стандартів Американського інституту нафтової промисловості АРІ Виї 5А2 або 5АЗ. Однак, крім недоліку, що полягає в потребі в додатковій операції нанесення покриття, яку необхідно виконувати на місці експлуатації, використання зазначених консистентних мастил, насичених важкими та/або токсичними металами, такими як свинець, страждає від того, що приводить до забруднення свердловин і навколишнього середовища, оскільки надлишок консистентного змащення виштовхується з різьб у ході згвинчування.
І0007| З метою поліпшення втримання мастильних матеріалів, а також адгезії покриттів на вуглецевій сталі, були розроблені способи обробки, що відносяться до типу фосфатування, такі як цинкове фосфатування, марганцеве фосфатування чи змішане фосфатування. Зазначені способи обробки полягають у хімічній корозії сталі, що приводить до утворення високоадгезійного кристалічного шару, що забезпечує посилений захист від корозії.
ІО008) Зазначений тип обробки поверхні, однак, страждає від того недоліку, що він незастосовний для хромистих сталей. Також він страждає від недоліків у промисловому масштабі, що полягають у тім, що важко керувати технологічними параметрами (можливі труднощі, зв'язані з гомогенністю), а також у тім, що промислові відходи необхідно обробляти дорогим способом.
І0009| Обробка поверхні типу оксалатування, що грунтується на впливі на поверхню щавлевої кислоти і застосовується для сталей, страждає від недоліків, що полягають у тім, що екологічні проблеми в даному випадку ще більш виражені, ніж у вищезгаданому випадку фосфатування.
І0010) З метою поліпшення втримання мастильних матеріалів і адгезії покриттів на вуглецевої сталі, також використовувалися рішення, що використовують модифікацію поверхні шляхом механічного впливу, як, наприклад, дробоструминної обробки, піскоструминної обробки і будь-якого іншого способу впливу. Однак ефективність, що спостерігається, є низкою. 0011) Інші способи, такі як шерардизація й інші похідні від нього способи, використовують металеву дифузію. Способи цього типу в промисловому масштабі є громіздкими і дорогими, а також приводять до труднощів при обробці промислових відходів через присутність на поверхні цинку.
ІЇ0012| Подальші досягнення, що у більшому ступені задовольняють екологічним стандартам,
полягають у створенні продукту, відомого як "сухий" мастильний продукт, що вирішує більшість проблем, зв'язаних із застосуванням консистентних мастил типу АРІ. Таким чином, мастильні матеріали, що відносяться до типу сухих термореактивних ковзних лаків, забезпечують високоефективне, екологічно прийнятне рішення. Особливо це відноситься до смол на епоксидній основі, що включають частки твердих мастильних матеріалів. 0013) Для досягнення ще кращих результатів також були розроблені системи в'язкопластичного типу.
ІЇ0014| Однак, сухі термореактивні або в'язкопластичні ковзні лаки не завжди забезпечують достатню стійкість до утворення задирок.
І0О015) Даний винахід пропонує рішення, що відноситься до категорії мастильних матеріалів, що відносяться до типу сухих ковзних лаків, що є стійкими до утворення задирок. 0016) Точніше, винахід стосується стійкого до утворення задирок різьбового трубного компонента для буріння й експлуатації вуглеводневих свердловин. Зазначений трубний компонент має на одному з кінців різьбову зону, виготовлену на його зовнішній або внутрішній периферійній поверхні в залежності від того, належить різьбовий кінець до охоплюваного або до охоплюючого типу; щонайменше частина кінця покривається сухою плівкою, що включає фторуретанову матрицю.
І0017| Нижче визначені необов'язкові характеристики, що є доповнюючими, або заміщаючими.
І0018) Фторуретанова матриця виходить шляхом зшивання фторетиленвінілового ефіру.
І00О19) У матриці диспергуються частин твердого мастильного матеріалу.
І0020| Частин твердих мастильних матеріалів включають частки мастильних матеріалів щонайменше двох із класів 1, 2, З і 4.
ІО021) У матрицю інтегрується антикорозійна речовина. 00221 У матрицю інтегрується синтетичний віск та/або масло. 0023) У матрицю інтегруються добавки, призначені для посилення механічних властивостей. (0024) Різьбова зона цілком покривається сухою плівкою.
І0025| Ущільнювальна поверхня метал-метал, що передбачається на трубному компоненті, покривається сухою плівкою. (0026) Винахід також стосується різьбового трубного з'єднання, що включає охоплюваний різьбовий трубний компонент і різьбовий охоплюючий трубний компонент, що угвинчуються один в іншій.
Щонайменше один із зазначених різьбових трубних компонентів є таким, як описано вище.
І0027| Винахід також стосується способу нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент, призначений для буріння або експлуатації вуглеводневих свердловин, де зазначений трубний компонент містить на одному з кінців різьбову зону, виготовлену на його зовнішній або внутрішній периферійній поверхні в залежності від того, належить різьбовий кінець до охоплюваного або охоплюючого типу. Спосіб включає наступні етапи: - одержання системи, що включає фторетиленвінілефірну смолу що зшивається; - нанесення системи на щонайменше частину різьбової зони з товщиною щонайменше 20 мікронів; - зшивання фторетиленвінілефірної смоли у фторуретан. 0028) Нижче визначені необов'язкові характерні ознаки, які доповнюють чи заміщають.
І0029| Система може являти собою водяну або органічну дисперсію фторетиленвінілефірної смоли що зшивається, переважно, функціоналізованої карбоксильними групами, нейтралізованими полімерним вторинним аміном.
ЇОО30| Система може являти собою емульсію фторетиленвінілефірної смоли що зшивається, переважно, функціоналізованої етиленоксидними групами.
ІЇ0ОО31| Система може являти собою фторетиленвінілефірну смолу що зшивається, розчинену в органічному розчиннику.
І0032| Система може включати затверджувач, переважно, що відноситься до типу аліфатичних поліїзоцианатів.
І0033)| Система може включати частинки твердих мастильних матеріалів. 0034) Зазначені частки твердих мастильних матеріалів включають частинки мастильних матеріалів щонайменше двох із класів 1, 2, З і 4.
І0035) Система може включати антикорозійну речовину.
І0036| Система може включати синтетичний віск та/або масло.
І0037| Система може включати армуючі добавки. 0038) Нанесення системи, що включає фторетиленвінілефірну смолу, може випереджатися етапом підготовки поверхні, обираним із групи: піскоструминна обробка, фосфатування й електролітичне осадження Си-27п-5п.
І0039)| Характерні ознаки і переваги винаходу будуть більш докладно описані в нижченаведеному описі, виконаному з посиланнями на супровідні графічні матеріали. 0040) Фіг. 1 - схематичне зображення з'єднання, що виникає в результаті стикування двох трубних компонентів шляхом згвинчування.
ІО041| Фіг. 2 - схематичне зображення кривої згвинчування двох різьбових трубних компонентів.
00421 Фіг. З - хімічна композиція, що відноситься до винаходу.
ІО043) фіг. 4 - схематичне зображення іспитової установки. 0044) фіг. 5 - схематичне зображення іншої іспитової установки. 0045) Нарізне з'єднання, показане на фіг. 1, включає перший трубний компонент із віссю обертання 10, забезпечений охоплюваним кінцем 1, і другий трубний компонент із віссю обертання 10, забезпечений охоплюючим кінцем 2. Обидва кінці 1 і 2 закінчуються, відповідно, торцевими поверхнями 7, 8, що орієнтовані радіально відносно осі 10 нарізного з'єднання і, відповідно, оснащені різьбовими зонами З і 4, що взаємно сприяють взаємному з'єднанню цих двох компонентів шляхом згвинчування.
Різьбові зони З і 4 є традиційними в тім змісті, що вони можуть належати до типу трапецієподібних різьб, що самозаклинюються і т.п. Крім того, між різьбовими зонами 3, 4 і торцевою поверхнею 7 охоплюваного кінця 1 можуть передбачатися поверхні 5, 6, що ущільнюють, метал-метал, призначені для входження одна з одною у щільний контакт із натягом після з'єднання двох різьбових компонентів шляхом згвинчування.
І0046| Щонайменше один з різьбових трубних компонентів покривається щонайменше на частині одного з кінців 1, 2 сухою плівкою, що включає фторуретанову матрицю. Фторуретанова матриця отримується шляхом зшивання фторетиленвінілового ефіру (РГЕМЕ), де зазначений РЕМЕ складає частину сімейства фторполімерів. Використання деяких фторполімерів як покриття для широкої розмаїтості підкладок широко відомо з 1930-х рр. Вони відрізняються чудовою хімічною і термічною стійкістю, а також прекрасною зносостійкістю. Зазначені покриття не є липкими на дотик, а також володіють сприятливими антикорозійними властивостями. Зокрема, вони включають РМОЕ (полівініліденфторид), РТЕЕ, РЕЕ (сополімер тетрафторетилену і гексафторетилену) і РЕА (сополімер перфторалкілвінілових ефірів). Однак їхнє застосування обмежене, оскільки для утворення плівки необхідно використовувати розчинники при високій температурі (2200 "С), що, у кінцевому рахунку, забезпечує лише дуже низьку поверхневу енергію і, як наслідок, низьку адгезивність до металів.
І0047| Навпроти, Заявник одержав чудові трибологічні робочі характеристики в несприятливих умовах навколишнього середовища шляхом застосування матриць із фторетиленвінілефірних смол, де зазначені матриці мають коефіцієнт тертя 1,1, що в кілька разів нижче коефіцієнта тертя РТЕЕ (в інтервалі 0,05--0,2). Найвищою мірою переконливі іспити здійснювалися, особливо, на плівках із фторетиленфінілефірною матрицею що зшивається, що приводить до одержання фторуретану. 0048) Як видно на Фіг. З, фторетиленвініловий ефір (РГЕМЕ), використовуваний Заявником, являє собою зшиваний сополімер, з ланками що чергуються, головним чином, призначений для заміщення полівініліденфторидів (РМОР), зокрема, щоб обійтись без використання розчинника, зокрема, на архітектурні покриття, такі як, наприклад, фарба, стійка до морської води і світла, і покриття для листового або рулонного металу. 00491) Хімічна структура особливо посилена для властивостей, що бажані тут. Фторетиленовий мономер вносить вклад у посилення стійкості фторполімеру, забезпечуючи герметизуючі умови (особливо, у відношенні вологи, корозійних умов і Уф-випромінювання), а також властивості міцності і хімічної стійкості. Через свою природу атом фтору в мономері може одночасно знижувати дифузію води і хлорид-іонів, знижувати потенціал іонізації, що дозволяє одержати кращу стійкість щодо кислот і лугів, а також дозволяє обмежити утворення вільних радикалів. Таким чином, виходить поліпшена стійкість до
Уф-випромінювання.
ІОО50| Властивості, забезпечувані вінілефірними мономерами залежать від присутніх у них алкільних груп К1, К2 і КЗ. Характеристиками алкільних груп є: прозорість, лиск і міцність фторполімеру - для К1, еластичність фторполімеру - для Ка, і адгезія - для КЗ або гідроксильної (-ОН) функції.
ІОО51)| Слід зазначити, що КЗ є ділянкою для зшивання і розчинності фторполімеру у воді й органічних розчинниках.
І00521| Відповідно до однієї з реалізацій, суха плівка отримується з використанням способу, що включає наступні етапи: - одержання водяної дисперсії, що включає фторетиленвінілефірну смолу, що зшивається; - нанесення системи на щонайменше частину різьбової зони З або 4 з товщиною щонайменше 20 мікронів; - зшивання фторетиленвінілефірної смоли гідрофільним поліфункціональним затверджувачем ізоцианатного типу, що відноситься до типу НОЇ, меламінового типу, для одержання фторуретану.
ЇОО53| Диспергування у воді забезпечується вінілефірними групами. Частина цих груп функціоналізується карбоновою кислотою внаслідок реакції ангідриду двохосновної кислоти по термінальній гідроксильній групі. Ці кислотні функції потім нейтралізуються полімерним вторинним аміном. Фторетиленвінілефірна смола може, наприклад, являти собою ГОМІРСОМ Е0БО16 або ЕБІООО, що поставляються компанією АОС СпПетісаіє. Результуюча сіль карбонової кислоти легко диспергується у демінералізованій воді. 0054) Зазначена водяна дисперсія може зшиватися при кімнатній температурі (мінімум 5 "С) і при високій температурі (максимум 230 7С) з використанням такого затверджувача, як аліфатичний поліїзоцианат, що диспергується у воді, з утворенням сухого покриття фторуретанового типу.
Наприклад, може використовуватися ВАУНУВИМ 3100, що поставляється компанією ВАМЕК. 0055) Кількість затверджувача необхідна для оптимізованого зшивання, визначається для співвідношення МСО/ОН як ненабагато менша, ніж 1 у готовому покритті, тобто для 100 г І ОМІРСОМ
Е0916 у дисперсії потрібно від 10 г до 14,7 г ВАУНУБИК 3100. 0056) Фізико-хімічні властивості водяної дисперсії ЇОМІРСОМ Е0БО16 приведені нижче в таблиці:
І0057)| З метою поліпшення змочування підкладки до матриці ЕЕМЕ може додаватися кремнієва поверхнево-активна речовина, що відноситься до типу модифікованого полідиметилсилоксанового поліефіру. Для того щоб прискорити коалесценцію шляхом зовнішньої пластифікації полімерних структурних одиниць, понизити температуру утворення плівки і модифікувати поверхневий натяг дисперсного середовища з метою полегшення розтікання, може передбачатися додавання коалесцентної речовини з низькою швидкістю паротворення, що відноситься до типу н-булілового ефіру дипропіленгликоля в кількості, що знаходиться в інтервалі 2,5-10 9о у розрахунку на масу сухого екстракту Гитійоп Е0ОУ16 і, переважніше, в інтервалі 2,5-5 95 по мабі.
І0058| Переважно, для того, щоб поліпшити плівкоутворювальну здатність і знизити тертя, до матриці ЕЕМЕ може додаватися синтетичний віск та/або масло. Воски можуть знаходитися у виді водяної дисперсії, а масла можуть мати форму емульсії.
Ї0059| Суміш ЕРЕМЕ і затверджувача, для якої тривалість збереження на повітрі при кімнатній температурі (25 "С) не перевищує 4 години, може застосовуватися з використанням розпилювальної системи типу пневматичний пістолет. Температури суміші і поверхні, що піддається покриттю, переважно, повинні бути близькі і, переважно, повинні знаходитися в інтервалі 20-30 "С.
І0060| Переважно, перед сушінням протягом 10 хвилин з поступовим збільшенням температури від температури нанесення 80 "С також рекомендується попереднє сушіння при температурі нанесення протягом 5 хвилин. Остаточне сушіння, або термозатвердження, може здійснюватися при 120 С протягом 15 хвилин.
І0О61| Хімічна структура фторуретанового покриття після зшивання і, конкретніше, термічного зшивання системи РЕМЕ є наступною: к. Товт . нео Раїхтає аа
Бзосуатіїе рехев ж оолурих ян в не що щі Кеди нн
Лк
Нео ; тата тати
І0062| Товщина сухої фторуретанової плівки знаходиться в інтервалі 30-60 мікронів.
І0063| Найвищою мірою задовільні іспити адгезії сухої фторуретанової плівки виконувалися на зразках з вуглецевої сталі, що попередньо покривалися електролітично осадженим покриттям би-5п-2п, а також на зразках з вуглецевої сталі, що вже були піддані традиційній обробці цинковим фосфатуванням. Слід зазначити, що підготовка поверхні шляхом електролітичного осадження би-5п-2п проводилася відповідно до розкриття патентної заявки М/О-2008/108263, що посиланням включається в даний опис.
І0064| Конкретніше, іспити проводилися відповідно до іспиту твердості по Моосу, схематично показаного на Фігурі 4. Цей іспит є похідним від іспиту Боудена і дозволяє визначати силу адгезії, або адгезію покриття, на поверхні або на обробленій поверхні. Спосіб, що складається в зрушенні і деформації покриття сферичною кулькою, що піддається зростаючому навантаженню, також дозволяє визначити два головних трибологічних параметри, а саме: коефіцієнт тертя і критичне навантаження, що відповідає прояву втрати когезії плівкою. 0065) Експериментальні умови використовують сферичний індентор, сформований з Іпсопеї 718, з діаметром 5 мм і металевий зразок, описаний вище, а також наступні параметри: зростання навантаження - від 10 Н до 310 Н (зі швидкістю 15 Н/с), швидкість переміщення кульки -- 2 мм/з, проміжок часу - 20 з, і довжина пробігу - 40 мм. Вимірюваний коефіцієнт тертя малий і знаходиться в інтервалі від Н-0,05 - при навантаженні 5 Н, до н-0,09 - при навантаженні 80 Н; зокрема н-0,06 вимірювали при навантаженні 80 Н на підготовленій поверхні, що відноситься до типу електролітично осадженого покриття Си-5п-2п. Крім того, тертя фторуретанового покриття оцінено як надзвичайно стійке у відношенні прикладеного навантаження. Так, при збільшенні контактного тиску від 250 МПа до 1,1 ГПа (контактні тиски визначалися з урахуванням модуля Юнга для підготовленої поверхні і для покриття) отримане постійне значення тертя, і це означає, що можна зробити висновок про те, що різьбова зона, що знаходиться під напругою нерівномірним чином, буде рівномірним чином реагувати у відношенні тертя. Дана робоча характеристика, зокрема, означає, що для з'єднань, що використовують плівки з фторуретановою матрицею, можуть досягатися відносно низькі значення крутного моменту на заплічку. 0066) Плівки з фторуретановою матрицею також володіють особливо низьким коефіцієнтом тертя (н-0,07) для високих контактних тисків порядку 2,5 Гпа в порівнянні з епоксидним покриттям і незалежно до підготовки поверхні. Плівки з фторуретановою матрицею обмежують можливість контакту метал-метал у ході тертя незалежно від напруги.
І0067| З використанням іспиту твердості по Моосу також визначалося критичне навантаження; результати приведені нижче в таблиці:
ОМІЛОМЕРОеТ6ІРЕМЕ 7788788 | 2 щЩщЩф- її -
Аліфатичний
ВАУНУЮИН 3100 | поліїзоцианат 12 12
НОЇ
Дигліциділовий
ЕРОТИРЕ 37-143 |ефір бісфенолу 50 50
А волютав шрнння 177111 діамін
Еге о НЕЗИНЕСЛИ НЕ ШЕСЗ навантаження, 2310 2310 2310 2310
Моосу й
Ї с (Н): ": зразок з вуглецевої сталі з електролітично осадженим покриттям Си-5п-7п "к зразок з вуглецевої сталі з цинковим фосфатуванням.
ІОО68| Плівки з фторуретановою матрицею виявляють чудову адгезію на вуглецевій сталі незалежно від сутності підготовки поверхні (полярної або неполярної), незалежно до шорсткості (22-10 мкм - для цинкового фосфатування, К72-3 мкм - для електролітично осадженого покриття Си-5п-2п), незалежно від пористості, щонайменше в широкому інтервалі. 0069) Зазначена полівалентність адгезії в порівнянні з епоксидним покриттям підсилює перевагу даного винаходу.
І0070| У відношенні трибологічних результатів, що стосуються плівок, Заявник побажав оцінити поводження плівок із фторуретановою матрицею в ході операції згвинчування для з'єднань класу "Ргетішт". Точніше, моделювався й оцінювався опір крутного моменту на заплічку С5В, також То.
Даний крутний момент виникає в ході операцій згвинчування для з'єднань класу "РгетічЧт", використовуваних у нафтовій промисловості, і представлений на Фігурі 2. Крива на Фігурі 2 виражає крутний момент при згвинчуванні (чи затягуванні) у залежності від кількості виконаних циклів обертання.
І0071) Як видно, профіль крутного моменту, при згвинчуванні для з'єднань класу "Ргетішт" може бути розбитий на чотири частини. У першій частині РІ зовнішні різьби охоплюваного різьбового елементу (або штифта) першого компонента різьбового трубного з'єднання ще не утворюють радіальне затягування з внутрішніми різьбами відповідного охоплюючого різьбового елемента (або муфти) другого компонента того ж різьбового трубного з'єднання.
І0072| У другій частині Р2 геометричний натяг різьб охоплюваного й охоплюючого різьбових елементів створює радіальне затягування, що збільшується при продовженні згвинчування (створюючи невеликий, але зростаючий крутний момент при згвинчуванні).
І0073) У третій частині РЗ поверхня, що ущільнює, на зовнішньому периметрі кінцевої частини охоплюваного різьбового елемента радіально взаємодіє з відповідною поверхнею охоплюючого різьбового ущільнюючого елемента, утворюючи ущільнення метал-метал. 0074) У четвертій частині Р4, у ході якої передня торцева поверхня охоплюваного різьбового елемента знаходиться в осьовому примиканні з кільцевою поверхнею упора згвинчування охоплюючого різьбового елемента. Четверта частина РА відповідає кінцевому етапу згвинчування. Крутний момент при згвинчуванні САВ, що відповідає завершенню третьої частини РЗ і початку четвертої частини РА, називається крутним моментом на заплічку. Крутний момент при згвинчуванні СР, що відповідає завершенню четвертої частини Р4, називається крутним моментом пластифікації.
І0075| Передбачається, що слідом за крутним моментом пластифікації СР охоплюваний упор згвинчування (кінцева частина охоплюваного різьбового елемента) та/або охоплюючий упор згвинчування (зона, розташована за кільцевою опорною поверхнею охоплюючого різьбового елемента, ) піддається пластичній деформації, що може погіршити робочі характеристики у відношенні щільності контакту між поверхнями, що ущільнюють, шляхом пластифікації також і поверхонь, що ущільнюють.
Різниця між значеннями крутного моменту пластифікації СР і крутного моменту на заплічку САВ іменується опором крутного моменту на заплічку С5В (С5В-СР-САВ).
І0076)| Наприкінці згвинчування різьбове трубне з'єднання піддається оптимізованому затягуванню, що є заходом для оптимізації механічної міцності нарізного з'єднання, наприклад, у відношенні розтяжних зусиль, але також і у відношенні випадкового розгвинчування в ході експлуатації, і по оптимізації робочих характеристик ущільнення. Таким чином, проектувальник нарізного з'єднання повинен визначити для даного типу нарізного з'єднання значення оптимізованого крутного моменту, при згвинчуванні, що для всіх з'єднань цього типу з'єднання повинен бути менше, ніж крутний момент пластифікації СР (щоб уникнути пластифікації упорів і супутніх несприятливих умов), і більше, ніж крутний момент на заплічку САВ.
І0077| Завершення згвинчування при крутному моменті меншому ніж САВ не може гарантувати правильного відносного розташування охоплюваного й охоплюючого елементів і, таким чином, ефективного ущільнення між їхніми ущільнюючими поверхнями. Крім того, існує ризик розгвинчування.
Ефективне значення крутного моменту на заплічку САВ значно коливається при переході від одного з'єднання до іншого для того самого типу з'єднання, оскільки він залежить від ефективних діаметральних і осьових допусків на обробку охоплюваної і охоплюючої ущільнювальних поверхонь; оптимізований крутний момент при згвинчуванні повинен бути значно вище, ніж крутний момент на заплічку САВ. Як наслідок, чим вище величина опору крутного моменту на заплічку С5В, тим ширше межі для визначення оптимізованого крутного моменту при згвинчуванні, і тим більш міцним буде нарізне з'єднання по відношенню до навантажень у ході його експлуатації. 0078) Іспити тертям проводилися на машині бріджменовського типу. Це тип машин, зокрема, був описаний у статті О Кипітапп-У/іІзаоті еїаї., "РіІавіїс Пом/ бреїмееп Вгіддтап апміїв ипадег підп ргеззигев", у
Маїег Нев, мої! 6, по 12, Оеєс 1991.
І0079| Схематичний і функціональний приклад машини Бріджмена проілюстрований на Фігурі 5.
Зазначена машина включає: - диск БО, що може бути приведений в обертання з обраними швидкостями; - перше ковадло ЕС1, переважно, конічного типу, нерознімно прикріплене до першої лицьової поверхні диска Со); - друге ковадло ЕС2, переважно, конічного типу, нерознімно прикріплене до другої лицьової поверхні диска СО), протилежної першій лицьовій поверхні; - перший ЕР'Ї і другий ЕР2 елементи тиску, такі як поршні, наприклад, для додатка обраних осьових тисків Р; - третє ковадло ЕСЗ, переважно, циліндричного типу, нерознімно прикріплене до однієї з лицьових поверхонь першого елемента тиску ЕР; - четверте ковадло ЕС4, переважно, циліндричного типу, нерознімно прикріплене до однієї з лицьових поверхонь другого елемента тиску ЕР2.
І0О80)| Для іспиту мастильної композиції, два вироби з матеріалу, ідентичного тому, що складає різьбовий елемент, покриваються зазначеною композицією для формування першого 51 і другого 52 зразків. Потім перший зразок 51 розташовується між вільними лицьовими поверхнями першого ЕСІ і третього ЕСЗ ковадел, а другий зразок 52 розташовується між вільними лицьовими поверхнями другого
ЕС2 і четвертого ЕС4 ковадел. Потім диск БО обертається з обраною швидкістю при прикладанні обраного осьового тиску Р (наприклад, порядку 1,5 ГПа) з кожним з елементів тиску, першим ЕР' і другим ЕРА, і вимірюється крутний момент при згвинчуванні, дії якого піддається кожний зі зразків 51, 52.
ІОО81| Осьовий тиск, швидкість обертання і кут обертання вибираються в іспиті Бріджмена так, щоб змоделювати тиск Герца і відносну швидкість опорних поверхонь наприкінці згвинчування. (0082) Застосовуючи зазначену машину, можна зафіксувати велику кількість різних пар параметрів (крутний момент, швидкість обертання) для того, щоб прикладати попередньо визначені крутні моменти при згвинчуванні до зразків 51 і 52 і перевіряти, чи близько зазначені зразки 51 і 52 відповідають заданому профілю крутного моменту при згвинчуванні, і, зокрема, чи дозволяють вони дося!ти кількості завершених оборотів до утворення задирок, що щонайменше дорівнює граничному значенню, обраному у відношенні обраних крутних моментів при згвинчуванні.
І00831| У даному випадку обраний контактний тиск складав 500 МПа, і швидкість обертання складала об/хв Випробовувані зразки формувалися з нержавіючої сталі з 13 95 Ст, оброблялися на верстаті, а потім покривалися сухими покриттями різного складу, перерахованими в таблиці нижче, поряд з визначенням опору крутного моменту на заплічку (С5В або То5К).
Хімічна природа Зразок А (90) Зразок В (90) Зразок С (95)
ІШМІРСОМ Е0916 | ЕЕМЕ 88111111
Аліфатичний
ВАМНУЮВИиН 3100 | поліїзоцианат 12
НОЇ
Й Дигліциділовий ефір
ЕРОТИШЕ 37-143 бісфенолу А 50 діамін
Агаїадіте (адпезіме | Двохсомпонентна 100 їот ВО5ТІК епоксидна смола цей по 232 96 232 96 15596 ріджмену
І0084| Значення опору крутного моменту на заплічку для плівок із фторуретановою матрицею набагато вище, ніж опорне значення 10095 для консистентного змащення АРІ 5АЗ. Також воно порівняне з АгайЇдіге або затверділою епоксидною смолою.
І0085| Переважно, можна поліпшити властивості стійкості плівок із фторуретановою матрицею стосовно корозії, використовуючи інгібітори корозії, інтегровані в матрицю РЕМЕ. Точніше, властивості стійкості стосовно кліматичних умов для плівок із фторуретановою матрицею вивчалися через антикорозійний захист, наданий покриттям, за допомогою іспиту на вплив соляним туманом.
Антикорозійний захист випробовувався для плівки з фторуретановою матрицею з антикорозійними фарбами і без них. Це включало визначення бар'єрного ефекту фторуретанового покриття, а також установлення найкращих відповідностей між пігментними і непігментними інгібіторами корозії і фторуретаном.
І0086| Досліджуваними інгібіторами корозії були ортофосфат-силікат цинку-кальцію-стронцію, фосфосилікат кальцію, боросилікат кальцію, пластинчастий цинк, комплекс жирної кислоти й аміну, гібридний золь-гель матеріал.
І0087| Приведені нижче таблиці стосуються оцінки поверхні вуглецевої сталі з електролітично осадженим покриттям Си-5п-2п, покритою плівкою з фторуретановою матрицею, наповненої різними інгібіторами корозії
Найменування г. Зразок А | Зразок В | Зразок С | Зразок 0 | Зразок Е продукту Хімічна природа до до до о о
ГОМІН ОМ
ВАУНУВИиВ Аліфатичний
Перелужений
Агсої 785 сульфонат кальцію і продукт випалу
Комплекс жирної
Ортофосфат-силікат
Наюх ЗАРЗУІ стронцію-цинку-кальцію
Соляний туман) Поява корозії в міру
ІБО 9227 витримки (годинник): 168 132 264 504 » 1008
Хімічна природа Зразок Е (95) | Зразок о (95) | Зразок Н (95) продукту
ГОМІН ОМ
ВАУНУВИиВ Аліфатичний кальцію
Гбриднийзольтель| //:/ ЇЇ. 77777777717Ї117115 ЇЇ
БОМ матеріал (на основі кремнійвміщуючих складних ефірів) еттйакев |Пластинччастийцинк| ///- 77171711 Ї111
ІБО 9227 витримки (годинник): (0088| Антикорозійний захист плівок із фторуретановою матрицею помітно поліпшується при використанні антикорозійних фарб, що відносяться до типу ортофосфата-силікату стронцію-цинку-кальцію і фосфосилікату кальцію, даючи корозійну стійкість поверхні більш ніж 1000 годин у відповідності зі стандартом ІБО 9227 без утворення іржі, спучування і відшаровування.
ІОО89| У той же час, водостійкість оцінювалася з використанням іспиту зануренням (зразок з вуглецевої сталі з цинковим фосфатуванням, покритий плівкою з фторуретановою матрицею) у демінералізованій воді при 40 "С протягом 168 годин. Результати демонструють чудову водостійкість у випадку, коли зазначене покриття посилене водяною дисперсією твердого парафіну, що поставляється компанією МІСКОРОУУОЕКЬ5 під торговим найменуванням АОШОАВЕАЮО 325Е. Кількість водяної дисперсії парафіну, що додається, знаходилося в інтервалі 3-595 по масі в розрахунку на сухий екстракт водяної дисперсії ГОМІРСОМ Е0У916. Слід зазначити, що додавання твердого парафіну в концентрації сухого екстракту 5 95 відносно Гитійоп Е0БО16 значно поліпшує фрикційну стійкість до зносу в присутності, або під час відсутності пігментних наповнювачів, що відносяться до типу твердих мастильних матеріалів, тобто н-0,06 на відміну від 0,08-0,1.
І0090| Подібним чином, можна інтегрувати в матрицю РЕМЕ тверді мастильні матеріали. Термін "твердий мастильний матеріал" у тому змісті, як він використовується в даному описі, означає стійке тверде тіло, що при його розташуванні між двома поверхнями тертя здатне знижувати коефіцієнт тертя і зменшувати знос і ушкодження поверхонь. Зазначені тіла можуть класифікуватися по різних категоріях, обумовлених механізмами їхнього функціонування і будовою, а саме: - клас 1: тверді тіла, що володіють властивостями змащення, завдяки їхній кристалічній структурі, як, наприклад, графіт, оксид цинку (2п) чи нітрид бора (ВМ); - клас 2: тверді тіла, що володіють властивостями змащення, завдяки їхній кристалічній структурі, а також вхідному в їхній склад реакційно здатному хімічному елементу, як, наприклад, дисульфід молібдену Мог, фторид графіту, сульфіди олова, сульфіди вісмуту, сульфід вольфраму або фторид кальцію; - клас 3: тверді тіла, що володіють властивостями змащення, завдяки їх хімічній реакційній здатності, як, наприклад, деякі хімічні сполуки тіосульфатного типу або Оезіїшре 88Ф), що поставляється в продаж Оезіїшре Тесппоїодієз пс; - клас 4: тверді тіла, що володіють властивостями змащення, завдяки їх пластичному чи в'язкопластичному поводженню під фрикційною напругою, як, наприклад, політетрафторетилен (РТЕЕ) чи поліаміди.
І0091) Також варто згадати окрему категорію фулеренів; вони відносяться до підкатегорії класу 1.
Варто нагадати, що фулерени являють собою молекули зі сферичною або трубчастою формою з одношаровою або багатошаровою структурою, що володіють властивостями зниження тертя і властивостями генерування стійких переносних плівок на поверхнях тертя. Зокрема, можна використовувати, наприклад, вуглецеві фулерени або фулерени, що відносяться до типу дисульфідів металів.
Ї0092| Також можна рекомендувати комбіноване використання щонайменше двох твердих мастильних матеріалів, що належать різним класам, що має на увазі досягнення в цьому випадку синергетичних ефектів, приводячи, таким чином, до надзвичайно високих робочих характеристик мастила.
І0093| Переважно, для посилення механічних властивостей з метою підвищення фрикційної стійкості мінерального шару шляхом регулювання коефіцієнта тертя в матрицю ЕРЕМЕ можуть інтегруватися такі добавки, як нітриди і карбіди титану або мінеральні нанометрові частки (глинозем, кремнезем).
ЇО094| Можуть використовуватися й інші способи інтеграції системи на основі фторетиленвінілефірної смоли. Наприклад, система може складатися З емульсії фторетиленвінілефірної смоли, що зшивається, переважно, функціоналізованої етиленоксидними групами. Система також може складатися з фторетиленвінілефірної смоли, що зшивається, розчиненої в органічному розчиннику, такому як ароматичні вуглеводні, кетони, карбонати і т.д. 0095) Нанесення плівок із фторуретановою матрицею стосується не тільки різьбових зон з'єднань, застосовуваних для розвідки й експлуатації вуглеводневих свердловин, але також і зон зазначених з'єднань, що ущільнюють. Фактично, ці зони часто піддаються високим напругам Герца через натяг (діаметр охоплюваного трубного компонента в зонах натягу трохи більше діаметра охоплюючого трубного компонента з метою створення ущільнюючих поверхонь) і, у результаті, також піддані утворенню задирок.
І0096| На закінчення, плівки з фторуретановою матрицею на основі функціоналізованих фторетиленвінілефірних смол, що зшиваються, виявляють чудові робочі характеристики у відношенні тертя, оскільки вони еквівалентні або навіть перевершують плівки епоксидного покриття. Зв'язаний спосіб, що грунтується на водяній дисперсії, що зшивається, фторетиленвінілефірних смол має ту перевагу, що він є більш простим для здійснення, ніж способи, зв'язані з двохсомпонентними або багатокомпонентними покриттями.
І0097| Крім того, плівки з фторуретановою матрицею поєднують у єдиному змащуючому шарі властивості міцності термореактивного покриття і властивості мастильного матеріалу, що є деформованим під високою напругою, такого як РТЕЕ, під час відсутності недоліків багатошарового нанесення. 00981) Крім того, робочі характеристики плівок із фторуретановою матрицею можуть бути порівнянні з традиційними рішеннями, застосовуваними в області "пнефлонування" при відсутності недоліків, зв'язаних з вивільненням низькокиплячих розчинників, або з використанням надлишкової температури затвердження, але не є рішеннями з обмеженою механічною фіксацією. ї 4
В
ХХ хх КК У нах, з 20 5 і і ї
Фіг. 1 10
Крутний момент
Се і
ЛІ! ї з ! Її
Гу 56
Й І
САВ І
І
! зодасевютею те ве весве зікте в тет т тестя т тет тн перу та мира те мим рі і ! ї ан ЛИЙ і те - я : ц
РЕ ва РІ ик обертання
Фіг?
нон Га ну, «НАниИ ч сени.
І І ти ко Кз ( норетилен Фір: З 3 Вініловий ефір
Навантаження і Навантаження с-О в В. Щі : : гі Що ул ря т «ріг. 4 і-й
ВСТА ві
СТ, перси па Ес2 АЙ
Щи 82 ве АТ "Р фіг. 5

Claims (21)

1. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент для буріння або експлуатації вуглеводневих свердловин, де зазначений трубний компонент містить на одному з його кінців (1; 2) різьбову зону (3; 4), виконану на його зовнішній або внутрішній периферійній поверхні в залежності від того, належить різьбовий кінець до охоплюваного або охоплюючого типу, який відрізняється тим, що щонайменше частина кінця (1; 2) покривається сухою плівкою, що включає фторуретанову матрицю.
2. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за п. 1, який відрізняється тим, що фторуретанова матриця отримується шляхом зшивання фторетиленвінілового ефіру.
3. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що частинки твердих мастильних матеріалів диспергуються в матриці.
4. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за п. 3, який відрізняється тим, що зазначені частинки твердих мастильних матеріалів включають частинки мастильних матеріалів щонайменше двох із класів 1, 2, 314.
5. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що в матрицю інтегрується антикорозійна речовина.
б. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що в матрицю інтегрується синтетичний віск та/або масло.
7. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що в матрицю з метою посилення механічних властивостей інтегруються добавки.
8. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 1-7, який відрізняється тим, що сухою плівкою покривається вся різьбова зона (3; 4).
9. Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що він включає ущільнюючу поверхню метал-метал, і зазначена ущільнююча поверхня покрита сухою плівкою.
10. Різьбове трубне з'єднання, що містить охоплюваний різьбовий трубний компонент і охоплюючий різьбовий трубний компонент, що »угвинчуються один в інший, яке відрізняється тим, що щонайменше один із зазначених трубних компонентів відповідає одному із пп. 1-9.
11. Спосіб нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент для буріння або експлуатації вуглеводневих свердловин, де зазначений трубний компонент містить на одному зі своїх кінців (1; 2) різьбову зону (3; 4), виконану на його зовнішній або внутрішній периферійній поверхні в залежності від того, належить різьбовий кінець до охоплюваного або охоплюючого типу, який відрізняється тим, що спосіб включає наступні етапи: одержання системи, що включає фторетиленвінілефірну смолу, що зшивається; нанесення системи на щонайменше частину різьбової зони (3; 4) з товщиною щонайменше 20 мікронів; зшивання фторетиленвінілефірної смоли з метою одержання фторуретану.
12. Спосіб нанесення покриття на різьбовий трубний компонент за п. 11, який відрізняється тим, що система являє собою водну або органічну дисперсію фторетиленвінілефірної смоли, що зшивається, переважно, функціоналізованої карбоксильними групами, нейтралізованими полімерним вторинним аміном.
13. Спосіб нанесення покриття на різьбовий трубний компонент за п. 11, який відрізняється тим, що система являє собою емульсію фторетиленвінілефірної смоли, що зшивається, переважно функціоналізованої етиленоксидними групами.
14. Спосіб нанесення покриття на різьбовий трубний компонент за п. 11, який відрізняється тим, що система являє собою фторетиленвінілефірну смолу, що зшивається, розчинену в органічному розчиннику.
15. Спосіб нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 11-14, який відрізняється тим, що система включає отверджувач,
що переважно належить до типу аліфатичних поліїзоціанатів.
16. Спосіб нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 11-15, який відрізняється тим, що система включає частинки твердих мастильних матеріалів.
17. Спосіб нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за п. 16, який відрізняється тим, що зазначені частинки твердих мастильних матеріалів включають частинки щонайменше двох із класів 1, 2, 3 1 4.
18. Спосіб нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 11-17, який відрізняється тим, що система включає антикорозійну речовину.
19. Спосіб нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 11-18, який відрізняється тим, що система включає синтетичний віск та/або масло.
20. Спосіб нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 11-19, який відрізняється тим, що система включає армуючі добавки.
21. Спосіб нанесення покриття на стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент за одним з пп. 11-20, який відрізняється тим, що перед нанесенням системи, що включає фторетиленвінілефірну смолу, виконується етап підготовки поверхні, вибраної з групи, що складається з піскоструминної обробки, фосфатування й електролітичного осадження Си-7п-5п.
UAA201209005A 2009-12-23 2010-10-12 Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент і спосіб нанесення покриття на зазначений компонент UA105555C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0906320A FR2954454B1 (fr) 2009-12-23 2009-12-23 Composant filete tubulaire resistant au grippage et procede de revetement d'un tel composant
PCT/EP2010/007556 WO2011076350A2 (en) 2009-12-23 2010-12-10 Galling-resistant threaded tubular component, and process for coating said component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA105555C2 true UA105555C2 (uk) 2014-05-26

Family

ID=42937130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201209005A UA105555C2 (uk) 2009-12-23 2010-10-12 Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент і спосіб нанесення покриття на зазначений компонент

Country Status (16)

Country Link
US (1) US9206376B2 (uk)
EP (1) EP2516910B1 (uk)
JP (1) JP5847729B2 (uk)
CN (1) CN102713394B (uk)
AR (1) AR079780A1 (uk)
AU (1) AU2010335578B2 (uk)
BR (1) BR112012015560A2 (uk)
CA (1) CA2785466C (uk)
EA (1) EA020833B1 (uk)
FR (1) FR2954454B1 (uk)
IN (1) IN2012DN05206A (uk)
MX (1) MX2012007423A (uk)
MY (1) MY161571A (uk)
PL (1) PL2516910T3 (uk)
UA (1) UA105555C2 (uk)
WO (1) WO2011076350A2 (uk)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2683323C (fr) 2007-04-13 2014-08-19 Vallourec Mannesmann Oil & Gas France Element filete tubulaire muni d'un revetement protecteur sec
FR2960619B1 (fr) 2010-06-01 2013-02-15 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Extremite filetee d'un composant tubulaire pour le forage ou l'exploitation des puits d'hydrocarbures, et joint resultant
FR2966191B1 (fr) 2010-10-15 2013-11-01 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Composant filete tubulaire et joint resultant
FR2970028B1 (fr) * 2010-12-29 2012-12-28 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Procede de revetement d'un composant tubulaire filete, composant filete et joint resultant
FR2981395B1 (fr) * 2011-10-14 2016-04-01 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Composant filete tubulaire et joint resultant
FR2985297B1 (fr) * 2011-12-29 2016-04-01 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Composant filete tubulaire et procede de revetement d'un tel composant filete tubulaire
FR2995317B1 (fr) 2012-09-12 2014-08-29 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Procede de realisation d'un film sec de polyamide-imide ayant une resistance elevee au grippage sur un composant filete tubulaire a partir d'une dispersion aqueuse exempte de substance cancerigene
US9085703B2 (en) 2012-10-15 2015-07-21 Varel International Ind., L.P. Anti-balling coating on drill bits and downhole tools
FR3003007B1 (fr) * 2013-03-06 2015-08-28 Vallourec Mannesmann Oil & Gas France Composant tubulaire filete protege par un film
US9470044B1 (en) 2015-07-06 2016-10-18 Pegasis S.r.l. Threaded connection having high galling resistance and method of making same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1183345B (it) * 1985-02-13 1987-10-22 Montefluos Spa Poliuretani fluorurati contenenti blocchi poliosiperfluoroalchilenici di migliorate caratteristiche meccaniche
US5180509A (en) * 1989-10-10 1993-01-19 Jacobs Norman L Metal-free lubricant composition containing graphite for use in threaded connections
JP3069463B2 (ja) * 1993-03-15 2000-07-24 日新製鋼株式会社 フッ素樹脂塗膜の意匠鋼板
JPH07197377A (ja) * 1993-12-28 1995-08-01 Daikin Ind Ltd 繊維製品の処理方法および処理された繊維製品
JP3378358B2 (ja) * 1994-06-23 2003-02-17 株式会社イトーキクレビオ 表装用クロスの処理方法
FR2761450B1 (fr) * 1997-03-27 1999-05-07 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Joint filete pour tubes
JP2001065753A (ja) * 1999-08-27 2001-03-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 油井管用ねじ継手
US6846779B1 (en) * 2000-03-24 2005-01-25 Omnitechnik Mikroverkapselungsgesellschaft Mbh Coating compositions having antiseize properties for a disassemblable socket/pin and/or threaded connections
JP4032801B2 (ja) * 2001-04-11 2008-01-16 住友金属工業株式会社 鋼管用ねじ継手
JP4069659B2 (ja) * 2001-05-24 2008-04-02 住友金属工業株式会社 耐焼付き性に優れた鋼管用ねじ継手
JP3921962B2 (ja) * 2001-05-24 2007-05-30 住友金属工業株式会社 鋼管用ねじ継手
JP4099044B2 (ja) * 2001-12-10 2008-06-11 アクロス株式会社 光ディスク接触部材、光ディスクの傷付き防止被膜および塗料組成物
US20060142530A1 (en) * 2004-12-28 2006-06-29 Moore George G Water- and oil-repellent fluorourethanes and fluoroureas
FR2892174B1 (fr) 2005-10-14 2007-12-28 Vallourec Mannesmann Oil Gas F Element filete tubulaire muni d'un revetement protecteur sec
US20080145631A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-19 General Electric Company Articles having antifouling surfaces and methods for making
JP4924103B2 (ja) * 2007-03-02 2012-04-25 住友金属工業株式会社 油井管用ねじ継手
FR2914926B1 (fr) * 2007-04-11 2013-11-01 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Composition de lubrification a coefficient de frottement adaptable, pour un element filete d'un composant de joint filete tubulaire.
CA2683323C (fr) 2007-04-13 2014-08-19 Vallourec Mannesmann Oil & Gas France Element filete tubulaire muni d'un revetement protecteur sec
EA017703B1 (ru) 2007-12-04 2013-02-28 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Резьбовое соединение для труб

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011076350A2 (en) 2011-06-30
IN2012DN05206A (uk) 2015-10-23
FR2954454B1 (fr) 2012-02-10
EA201270664A1 (ru) 2012-12-28
EP2516910A2 (en) 2012-10-31
EP2516910B1 (en) 2014-10-29
CA2785466A1 (en) 2011-06-30
MX2012007423A (es) 2012-07-17
AU2010335578A1 (en) 2012-06-21
PL2516910T3 (pl) 2015-04-30
AU2010335578B2 (en) 2015-09-10
FR2954454A1 (fr) 2011-06-24
MY161571A (en) 2017-04-28
JP5847729B2 (ja) 2016-01-27
EA020833B1 (ru) 2015-02-27
WO2011076350A3 (en) 2011-10-13
AR079780A1 (es) 2012-02-22
CN102713394B (zh) 2015-05-27
US9206376B2 (en) 2015-12-08
JP2013515918A (ja) 2013-05-09
CA2785466C (en) 2018-01-23
US20120312527A1 (en) 2012-12-13
CN102713394A (zh) 2012-10-03
BR112012015560A2 (pt) 2016-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA105555C2 (uk) Стійкий до утворення задирок різьбовий трубний компонент і спосіб нанесення покриття на зазначений компонент
JP6486942B2 (ja) 減摩コーティング
JP5323489B2 (ja) 高、低摩擦コーティングを有するねじ結合
EP2860432B1 (en) Threaded coupling for steel pipe
EA026646B1 (ru) Трубное резьбовое соединение с улучшенными свойствами для высокомоментного свинчивания
AU2011260640B2 (en) Threaded end of a tubular component for drilling or working hydrocarbon wells, and resulting connection
JP2015057479A (ja) 防食および低摩擦塗膜
JP5926734B2 (ja) 管状要素及びそれを用いた管状接続部
EP2622050A2 (en) Joints having improved sealability, lubrication and corrosion resistance
EA024642B1 (ru) Способ покрытия резьбового трубчатого компонента, резьбовой трубчатый компонент и результирующее соединение
CN106285506A (zh) 油井管螺纹涂层润滑结构及制造方法
EA028864B1 (ru) Способ нанесения сухой пленки на резьбовой трубный элемент
RU2671759C1 (ru) Резьбовое соединение с сухим смазочным покрытием
OA17226A (en) Threaded joint for steel pipe.
Lichtenstein Coating of Faying Surfaces
OA16254A (en) Threaded end of a tubular component for drilling or working hydrocarbon wells, and resulting connection.