189341. lajstromszámú szabadalom • Megerősített struktúrájú tömlő szívós, hajlékony burkolattal
189 341 2 A találmány olyan megerősített struktúrájú és egyszerűsített burkolatú tömlőre, különösen olyan tömlőre vonatkozik, amely különösképpen nagy-, nyomáson. így például a rotary kútfúró berendezéseknél alkalmazható. A viszonylag nagy, például 5-10 cm belső átmérőjű tömlőket a kútfúró berendezéseknél általánosan alkalmazzák a fúrófolyadék vagy az iszap továbbítására. Az ilyen tömlőnek alkalmasnak kell lennie tekintélyes, például 34,5-138 MPa vagy ezt meghaladó belső nyomás elviselésére és elég hajlékonynak kell lennie ahhoz, hogy a fúrótorony állócsövét összekösse a csatlakozó fejjel, ami a fúrás közben a fúrócsővel együtt lefelé halad és amit időnként felhúznak, hogy a fúrócső egyes szakaszainak csatlakoztatása lehetővé váljon. A fenti vagy más nagynyomású igénybevételre alkamas jelenlegi tömlőkonstrukciók tipikusan egy, a sugárirányban legbelül elhelyezkedő, elasztomer anyagú csőből és annak erősítésére szolgáló egy vagy több textilszövet rétegből állnak. Ezek a rétegek erősítik a csövet és megakadályozzák, hogy a tömlő fő erősítő sodronyai között a cső kinyomódjék, különösképpen akkor, ha a tömlőt viszonylag kis rádiusszal hajlítják meg és ennek következtében a hajlítási ív középpontjától legtávolabb eső tömlőszakasz mentén a fő sodronyok viszonylag tágra nyílnak egymástól. Ezenfelül a legtöbb nagynyomású tömlőben a beágyazott speciális acél sodronyt legalább egy vagy több rétegből álló elasztomer szövet borítja és a megfelelő adhéziót a burkoló réteg és a tömlő fő teste között legalább egy gumi kötőréteg biztosítja. A burkoló réteg rendszerint szintén tartalmaz szövetet. Azokhoz az ismert tömlőstruktúrákhoz képest, amelyek a rotary fúrási műveletek szigorú követelményeinek megfelelnek, a találmány szerinti tömlőstruktúra igen leegyszerűsített, ez különösképpen a burkolóréteg övezetére vonatkozik. A találmányt a csatolt rajzon szereplő ábra illusztrálja, amely a találmány szerinti, tetszés szerinti fonalréteget tartalmazó tömlőszerkezet keresztmetszetét mutatja. Az ábrán egy, találmány szerinti 10 tömlőstruktúra egy előnyös kiviteli alakja látható. Az említett tömlő belsejétől a külseje felé haladva a 11 hosszanti tengelyhez legközelebb helyezkedik el a későbbiekben leírt igen szigorú vagy különleges üzemi feltételeket álló elasztomer anyagból készített 12 cső. A 12 csőtől sugárirányban közvetlenül kifelé helyezkedik el a 15 acél sodronyokból álló legalább két réteg (16 és 18). A 16 és 18 sodronyrétegek a 14 elasztomer anyagba vannak beágyazva. A spiralizált 15 sodronyokból álló 16 és 18 rétegek fölött egy vagy több gumizott textilréteg 20 helyezkedik el. A kiegészítő 20 textilrétegek fölött egy speciális összetételű karboxilezett akrilnitril/butadién gumi 22 burkolóréteg van, ami sugárirányban a tömlő legkülső felületét alkotja. A rotary fúró tömlője rendszerint a lüktető nagy nyomás, a koptató iszap, a levegő, víz és folyékony szénhidrogének behatásának van kitéve. Ezeket a tényezőket a 12 cső elasztomer anyagának a megválasztásánál figyelembe kell venni. Ilyen alkalmazásra különösképpen előnyös egy akrilnitril/butadién gumi alapú elasztomer anyag, jóllehet, a tömlőn át szállítani kívánt folyadék természetétől és az elasztomer csőtől elvárt kámiai ellenállóképességtől függőim más elasztomerek, beleértve az akrilnitril/izoprén kopolimereket, a sztirol/butadién kopolimereket, a poliizopréneket, a polikloropéneket vagy ezek keverékei is alkalmazhatók. A 12 cső elasztomer anyagának a nyúlásszilárdsága az A STM D-412 eljárásával mérve előnyösen legalább 4,14 MN/m2 20%-os nyúlás mellett, a szakadási nyúlása az ASTM D-412 eljárása szerint mérve legalább 150% és a Young-féle modulusa az ASTM D-1053 eljárása szerint mérve legalább 13,8 MN/m2, de még előnyösebben a nyúlásszilárdság az ASTM D-412 eljárásával mérve 6,9 MN/m2 20%-os nyúlás mellett, a szakadási nyúlás az ASTM D—412 eljárása szerint mérve legalább 200% és a Young-féle modulus az ASTM D-1053 eljárása szerint mérve legalább 24,15 MN/ m2. A nagynyomású rotary fúróberendezéshez alkalmas tömlőben a 12 cső falvastagságának a 10 tömlő 11 hossztengelyétől kiinduló sugár mentén mérve legalább 4,8 mm-nek kell lennie. A 12 cső elasztomer anyagától megkövetelt és az előbbiekben leírt fizikai tulajdonságokat a fentebb megadot csoportból kiválasztott elasztomereken alapuló kompozícióknak és az ezekkel in situ polimerizáciora alkalmas reakcióképes gyantarendszernek a kombinációjával lehet elérni. Ezeket a gyantareadszereket az alábbiakban írjuk le. A következő általános összetételű elasztomer kompozíció rendelkezik azokkal a fizikai tulajdonságokkal, amelyeket egy, a rotary fúráshoz alkalmas, találmány szerinti tömlő 12 csövétől megkövetelünk 75-100 súlyrész akrilnitril/butadién kopolimer vagy akrilnitril/izoprén kopolimer minimum 20 súly% akrilnitril tartalommal és 0-25 súlyrész sztirol/butadién koplimer vagy polikloroprén vagy poliizoprén elasztomer; minden 100 súlyrész összes elasztomerre számítva körülbelül 10-50 súlyrész, még előnyösebben körülbelül 25-35 súlyrész, ragasztóval kezelt cellulózrost, amelynek a szálhossrúsága körülbelül 1-3 mm, a hosszúság/ átmérő viszonya pedig körülbelül 100-200, ilyen rostok például a Monsanto Company-tól beszerezhető Santoweb K rostok; körülbelül 10-50 súlyrész, még előnyösebben körülbelül 20-30 súlyrész olyan reakcióképes fenol/formaldehid gyanta, amely hexametilén-tetraminnal pohmerizációra képes, ilyet: például a Hooker Chemical Corporationtól beszerezhető Durez 12 686 gyanta; körülbelül 0,5-5,0 súlyrész, még előnyösebben körülbelül 1,6—2,4 súlyrész hexametilén-tetramin; körülbelül 25-100 súly rész, még előnyösebben körülbelül 40-75 sílyrész erősítő töltőanyag, például ASTM N-330 korom és/vagy kovasavgél; körülbelül 0,5-2,0 súlyrész antioxidáns, például polimerizált 2.2,4-trimetil-l,2-dihidrokinolin; körülbelül 3-10 súlyrész eink-oxid; körülbelül 0,5-2,0 súlyrész sztearinsav; körülbelül 10-40 súlyrész gumilágyító, például dioktil-ftalát; valamint egy tipikus vulkanizáló és gyorsító rendszer, így, körülbelül 0,5-3,0 súlyrész kén és körülbelül 0,5-2,0 súlyrész szulfénamid 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
