×
02.10.2019
219.017.cb15

Результат интеллектуальной деятельности: СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВНУТРЕННИХ СТЕНОК НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к составам для защиты внутренней стенки насосно-компрессорных труб (НКТ) и труб первичного сбора нефти от абразивного воздействия, коррозии и отложения парафина. Состав включает неэластомерный полиэтилен и эластомер, при этом дополнительно содержит магнитожесткий наполнитель на основе соединения NdFeB крупностью не более 0,01 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: Техническим результатом является снижение отложений парафинов на внутренних стенках труб. 2 ил.

Состав относится к адгезивной полимерной композиции, содержащей неэластомерный полиэтилен и эластомер, содержащий магнитожесткий порошок на основе соединения NdFeB в качестве наполнителя.

Известна насосно-компрессорная труба (патент РФ №2357066, опубл. 27.05.2009) с покрытием, используемым для повышения коррозийной стойкости и износостойкости труб НКТ, включающее в себя: углерод (С), молибден (Мо), кремний (Si), никель (Ni), медь (Cu), хром (Cr), бор (В), марганец (Mn), окись алюминия (Al2O3), железо (Fe), при следующем соотношении компонентов, мас.%: С - 1,3÷2,0; Мо - 4,0÷5,0; Si - 0,5÷1,5; Ni - 11÷20; Cu - 0,01÷0,5; Cr - 23÷32; В - 0,001÷0,1; Mn - 0,4÷1,2; Al2O3 - 0,1÷5; Fe - остальное.

Недостатком данного покрытия является недостаточно высокая износостойкость по сравнению с полимерными покрытиями и адгезия к отложениям парафина из пластовой жидкости.

Известен способ создания защитного диффузионного покрытия наружной и внутренней поверхности трубы и ее резьбовых участков и насосно-компрессорная труба, (патент РФ №2284368, опубл. 27.09.2006) используемое при изготовлении труб НКТ содержащее следующие компоненты, мас. %: железо (Fe) - 6÷15; цинк (Zn) - 84,1÷93,4; (Cu) - 0,4÷0,6; (Al) - 0,2÷0,3. Покрытие наносится путем изотермической выдержки при температуре 440±10°С в диффузионной смеси, содержащей смесь порошков цинка (25-40%), меди (0,045-0,075%) и алюминия (0,175-0,225%) зернистостью 0,1-0,5 мм.

Недостатком данного покрытия является недостаточно высокая износостойкость по сравнению с полимерными покрытиями и адгезия к отложениям парафина из пластовой жидкости.

Известен способ нанесения защитного покрытия на трубопровод (патент РФ №2380607, опубл. 27.01.2010) содержащее следующие компоненты, мас. %: низкомолекулярный олигоден 16-22; сера 6-13; тиурам 0,6-1,4; окись цинка 3-10; окись кальция 0,6-1,2; заполнитель остальное. При нанесении покрытия выдерживается в течении 20-25 минут в нагретом состоянии и 30-35 минут при снятии нагрева.

Недостатком данного покрытия является невысокая адгезия к отложениям парафина из пластовой жидкости.

Известна насосно-компрессорная труба и способ ее изготовления (патент РФ №2395666, опубл. 27.07.2010) с защитным покрытием от отложений и абразивного, гидроабразивного и коррозионного износа, представляющим собой, по меньшей мере один слой полиуретанового покрытия, содержащего мочевинные группы, массовая доля которых в покрытии составляет от 6 до 14%. При этом суммарная толщина покрытия ограничена диапазоном от 10 до 500 мкм.

Недостатком такого покрытия является высокая проницаемость полиуретановых покрытий, приводящая к подкорковой коррозии металла трубы. Кроме этого полиуретановое покрытие обладает сравнительно низкой абразивостойкостью.

Известно покрытие, (патент ЕР 1316598 А1, опубл. 04.06.2003), принятое за прототип, в состав которого входит, масс. %: неэластомерный полиэтилен 40÷97; эластомер остальное. Неэластомерный полиэтилен получают в процессе использования катализатора с единым центром полимеризации, а оба компонента (неэластомерный полиэтилен и эластомер) привиты кислым прививающим агентом. Такая композиция проявляет хорошую адгезию к материалу трубы. Данное покрытие обладает хорошей износостойкостью, а также достаточно хорошо защищает трубы от коррозии. Полиэтилен обладает низкой адгезией к отложениям парафина из пластовой жидкости, однако в пластовой жидкости все равно будут образовываться пленки парафинов, которые снижают вязкость пластовой жидкости.

Недостатком данного покрытия является многослойная структура и недолговечность покрытия.

Техническим результатом является создание состава для снижения отложений парафинов на внутренних стенках труб.

Технический результат достигается тем, что состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб, включающий неэластомерный полиэтилен и эластомер, дополнительно содержит магнитожесткий наполнитель на основе соединения NdFeB крупностью не более 0,01 мм при следующем соотношении компонентов, мас. %:

неэластомерный полиэтилен 40÷67
магнитный порошок NdFeB 16÷18
эластомер остальное.

Описываемый состав поясняется следующими фигурами, на которых представлены:

фиг. 1 - графики сопротивления состава в расслабленном состоянии жидкой агрессивной среде;

фиг. 2 - график реологические зависимости динамической вязкости нефти от скорости сдвига.

Заявляемый состав адгезивного магнитного полимера включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:

неэластомерный полиэтилен 40÷67, выпускаемый по ГОСТ 16338-85;

магнитный порошок NdFeB 16÷18, выпускаемый по ГОСТ Р 52956-2008;

эластомер остальное, выпускаемый по ГОСТ 18829-73/9833-73.

Предлагается создание состава адгезивного магнитного полимера, в котором в качестве полимерной матрицы выступает неэластомерный полиэтилен и эластомер, содержащий магнитожесткий порошок на основе соединения NdFeB в качестве наполнителя. В комплексе с использованием покрытия внутренней поверхности НКТ данным составом, предлагается воздействовать упорядоченным магнитным полем посредством внешнего намагничивания с направлением полюсов вдоль оси трубы. По протяжению всей колонны НКТ в добывающей скважине создается устойчивое магнитное поле, воздействующее на пластовую жидкость. Полиэтилен, выступающий в роли матрицы магнитоактивного покрытия защищает кристаллы магнитного наполнителя на основе NdFeB, а также стенки трубопровода от абразивного воздействия и коррозии. Кроме этого, полиэтилен предотвращает отложения парафинов и смол за счет низкой адгезии к отложениям.

Добавление магнитного порошка оказывает влияние на реологические зависимости динамической вязкости нефти от скорости сдвига. Состав покрытия смешивается в центрифуге для более равномерного распределения магнитного порошка в полимерной матрице.

Состав поясняется следующими примерами.

Были проведены испытания на химическую устойчивость в агрессивной среде при температуре 125°С, в течение 72 часов для всех образцов, а также испытания на разрыв и термостойкость по ГОСТ Р 51802-2001.

Анализ результатов исследований показал, что после воздействия на покрытие потеря массы образца составила менее - 1%, изменение объема - 3%, относительное удлинение при разрыве 18% (фиг. 1).

Дополнительно было исследовано влияние состава на реологические характеристики нефти и скорость сдвига в пристенном слое.

Пример 1. 30% неэластомерного полиэтилена смешивают с 18% магнитного порошка и эластомером и перемешивают в течение 10 минут до получения однородного состава. Затем проводят измерение на химическую устойчивость.

Пример 2. 70% неэластомерного полиэтилена смешивают с 18% магнитного порошка и эластомером и перемешивают в течение 10 минут до получения однородного состава. Затем проводят измерение на химическую устойчивость.

Пример 3. 40% неэластомерного полиэтилена смешивают с 50% магнитного порошка и эластомером и перемешивают в течение 10 минут до получения однородного состава. Затем проводят измерение на химическую устойчивость. Состав используют для определения влияния на реологические свойства нефти.

Подготовка образцов, а также проведение исследований были выполнены в соответствии с нормативными документами: ГОСТ Р 56807-2015 «Композиты полимерные. Внесение результатов испытаний механических свойств полимерных композитов в электронные базы данных. Общие требования», ГОСТ 33404-2015 «Методы испытаний химической продукции, представляющей опасность для окружающей среды».

Ход эксперимента: для проведения эксперимента на химическую устойчивость были выбраны 3 образца полимерного композита, с процентным содержанием 70% и 30% неэластомерного полимера; образец, содержащий 40% неэластомерного полиэтилена с 50% магнитного порошка, а также образец, содержащий 40% неэластомерного полиэтилена с 16% магнитного порошка.

На первом этапе проводились исследования на способность сохранять прочность и пластические свойства после набухания в агрессивной жидкой среде в расслабленном состоянии при температуре 125°С при времени воздействия 72 часа.

Результаты исследований показали, что образец с содержанием 30% неэластомерного полимера продемонстрировал изменение твердости по Шору 20 А и увеличение объема образца на 42%, потерю массы 24%; образец с содержанием 70% неэластомерного полимера продемонстрировал изменение твердости по Шору 7 А и увеличение объема образца на 12%, потерю массы 9%.

На втором этапе проводились исследования реологических характеристик 2-х образцов: первый, содержащий 40% неэластомерного полиэтилена с 50% магнитного порошка; второй, содержащий 40% неэластомерного полиэтилена с 16% магнитного порошка.

Результаты исследований показали, что модуль упругости образца с 50% магнитного порошка меньше, чем образца с 16%, что объясняется морфологией образцов. При дальнейших исследованиях с учетом коэффициента заполнения для образцов были получены значения модуля сдвига: для образца с 50% магнитного порошка - 88 кПа, для образца с 16% магнитного порошка - 75 кПа.

На третьем этапе было исследовано влияние адгезионного состава на скорость сдвига в пристенном слое. В ходе лабораторного эксперимента исследуемые нефти по трубке диаметром с нанесенным покрытием пропускались через магнитоактиватор при температуре 20°С с объемной скоростью 3 см3/мин (время нахождения нефти в рабочей зоне магнитоактиватора составляло около 4 с). Реологические характеристики нефти до и после магнитной обработки определялись на ротационном вискозиметре «Реотест 2.1». При скоростях сдвига γ от 3 до 80 с-1 были рассчитаны значения предельного напряжения сдвига τс, динамической вязкости η и энергии активации вязкого течения Еа, характеризующей прочность связей в ассоциатах в каждом структурном состоянии.

Результаты эксперимента показали, что состав проявил высокую эффективность при использовании его в качестве покрытия для защиты внутренней стенки труб НКТ и труб первичного сбора нефти от абразивного воздействия, коррозии и отложения парафина, а также снижения вязкости нефти, что позволит успешно применять данный состав на промыслах.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 204 items.
20.08.2016
№216.015.4da8

Способ получения кобальта с использованием горючих сланцев

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии кобальта. Способ получения кобальта включает приготовление шихты смешением кобальтсодержащего материала с горючими сланцами в качестве углеродсодержащего восстановителя, которые содержат кварцевый песок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595169
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.7831

Способ по добыче и переработке торфа и растительно-торфяных сплавин и устройство для реализации этого способа

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано в торфяной промышленности для добычи и переработки торфа и растительно-торфяных сплавин в акваториях водохранилищ, а также для добычи и переработки торфа на обводненных территориях. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599117
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.785d

Способ разложения алюминатных растворов при переработке нефелинового сырья

Изобретение относится к области химии и цветной металлургии и может быть использовано при переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья, в том числе нефелинов, методом спекания. Предложенный способ включает деление раствора после первой стадии обескремнивания на содощелочную и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599295
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.786e

Проходческий комплекс для проведения вспомогательных выработок

Изобретение относится к горному делу, а именно к проходческому комплексу, предназначенному для проведения вспомогательных выработок. Такое решение комплекса обеспечивает четкое оконтуривание призабойной зоны у кровли выработки, уменьшает вес исполнительного органа, что снижает затраты времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599115
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7924

Состав для предотвращения образования отложений солей при добыче нефти и газа

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Технический результат - повышение эффективности предотвращения выпадения солей в течение длительного времени эксплуатации скважины за счет снижения межфазного натяжения на границе «нефть - ингибирующий раствор» и образования прочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599150
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79e3

Способ борьбы с горными ударами и внезапными выбросами

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам предотвращения горных ударов и выбросов газа и пыли. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение эффективности предотвращения динамических явлений в массиве горных пород за счет обеспечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599121
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79ea

Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт. Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта содержит гидроцилиндр с боковыми отверстиями,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599122
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.80c2

Устройство регулирования напряжения и передаваемой мощности электрической сети

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам регулирования напряжения и передаваемой мощности в электрических распределительных сетях переменного тока. Техническим результатом является повышение эффективности регулирования уровня и длительности отклонения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602086
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.80de

Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей

Изобретение относится к способу извлечения лантана (III) из растворов солей. Способ включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы, в качестве которой используют изооктиловый спирт, и собирателя, в качестве которого используют ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602112
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8141

Устройство для перемещения грузов в скважинах малого диаметра

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам и может быть применено для подъема и опускания научно-исследовательской аппаратуры, бурового инструмента в сверхглубоких скважинах малого диаметра при бурении антарктических льдов. Устройство может быть также использовано для контроля и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602241
Дата охранного документа: 10.11.2016
Showing 1-6 of 6 items.
10.08.2015
№216.013.6e50

Трибометр

Изобретение относится к испытательным и обкаточным стендам. Трибометр состоит из предметного стола, ограничивающей рамки, заполняемой пробой насыпного груза, навески и тягового органа для предметного стола с прибором для определения его тягового усилия. Ограничивающая рамка с помощью опорных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559798
Дата охранного документа: 10.08.2015
25.08.2017
№217.015.bb31

Способ сварки нагретым инструментом в раструб полимерных труб

Изобретение относится к сварке полимерных труб нагретым инструментом в раструб и может использоваться при сварке полипропиленовых труб при отрицательных температурах окружающего воздуха. Изобретение направлено на получение качественного сварного соединения без строительства специального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615890
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd86

Перистальтический насос-смеситель для сильно сгущенных веществ

Изобретение относится к перистальтическим насосам с электромагнитным приводом, может быть использовано при перекачивании сильно сгущенных веществ, высоковязких, а также хрупких жидкостей и гелей. Cодержит внешнюю трубу-оболочку, в которой расположена рабочая камера - канал. Рабочая камера-канал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616432
Дата охранного документа: 14.04.2017
26.08.2017
№217.015.e448

Перистальтический насос-смеситель для пастообразных веществ

Изобретение относится к перистальтическим насосам с электромагнитным приводом и может быть использовано при перекачивании пастообразных высоковязких веществ, а также хрупких жидкостей и гелей. Насос-смеситель содержит кольцевую полость вдоль шланга. Рабочая камера-канал выполнена из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626193
Дата охранного документа: 24.07.2017
21.03.2020
№220.018.0e11

Способ нанесения полимерного покрытия

Изобретение относится к области создания внутренней поверхности металлической трубы, футерованной полимерным покрытием. Способ нанесения полимерного покрытия, при котором на внутреннюю поверхность металлической трубы наносят слой полимера, нагревают с наружной стороны трубу и протягивают через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717271
Дата охранного документа: 19.03.2020
05.06.2023
№223.018.77aa

Магнитоактивный эластомер

Изобретение относится к области электротехники, а именно к композиционным магнитоактивным эластомерам, обратимо изменяющим свои физические характеристики под действием магнитного и электрического поля, и может быть использовано в машиностроении, электротехнике, приборостроении, медицине....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796635
Дата охранного документа: 29.05.2023
+ добавить свой РИД