190583. lajstromszámú szabadalom • Magas hőmérsékleten alkalmazható fúrórudazat kenőanyag kompozíció
2 190583 3 A találmány -20-220 °Oig egységesen alkalmazható szénhidrogén olaj alapú, hő- és vízálló mélyfúró kenőzsírra vonatkozik. Ismeretes, hogy a felszini illetve a kis mélységű olaj, gáz, stb. rétegek feltárása után megkezdődtek a mélyebb rétegek kutató illetve termelő fúrásai. A fúrási mélység növekedésével egyidejűleg jelentkezik az igény magasabb műszaki színvonalat képviselő mélyfúró kenőzsírok iránt. Az igény növekedése elsősorban a különösen magas hőmérsékleten alkalmazható, mintegy 200 °C-os réteg hőmérsékletig biztonságos kenést, tömítést biztosító kenőzsírok iránt jelentkezik. Itt ugyanis olyan kenőzsírra van szükség amelynek cseppenéspontja magas, 220 °C feletti, konzisztenciája a hőmérséklet függvényében csak kismértékben változik, azaz jól kenhető legyen alacsony hőmérsékleten is. A kopási sajátságai a fúró csővek ill. a termelő csövek bonthatósága miatt jók legyenek és megfelelő korrózióvédelmet biztosítson nedves körülmények között. Ezeket a minőségi követelményeket a jelenleg gyártott fúrózsírok elsősorban gyengébb termikus sajátságaik következtében nem tudják kielégíteni. Az ismert magas műszaki színvonalú mélyfúró kenőzsírok minden esetben egy klasszikus szappanbázisú kenőzsírból állnak és különböző kopáscsökkentő adalékokkal adalékoltak. A klasszikus szappanalapú kenőzsírok a következők lehetnek: kalcium, nátrium, bárium, aluminium, lítium és kalciumkomplex bázisúak. A kopáscsökkentő adalékok általában különböző halolajok ólomszappanai, különböző haiolajok kénnel modifikált származékai, valamint fémporok, így réz, ólom és esetenként cínkpor, valamint amorf grafit. A 3 652 414 sz. USA szabadalmi leírás szerint a kivánt mélyfúró kenőzsírt kalcium, kalciumkomplex és litium-sztearát alapú kenőzsíroknak, halolajok ólomszappanjaival történő adalékoláséval illetve réz, ólom és amorf grafit porok hozzáadásával állítják elő. A 3 652 415 sz. USA szabadalmi leírás szerint a mélyfúró kenőzsírt bárium, alumínium, nátrium, lítium és kalciumkomplex kenőzsíroknak, különböző halolajoknak, így tonhal, hering, mehadenhal, szardínia, ólomszappanával ill. kénnel modifikált spermacet olajjal türténő adalékolásával állítják elő. A 3 883 439 sz. USA szabadalmi leírás szerint a mélyfúró kenőzsírt kénnel modifikált spermacet olaj, mikrokristályos paraffin, valamint ólomoxid és szénhidrogén olaj, esetleg szintetikus olaj megfelelő arányú kombinálásával állítják elő. Irodalmi publikációk még az ismertetett szabadalmi leírásokon kívül kózlik, bogy mélyfúró kenőzsírok előállíthatok aluminium, bárium, kalcium, nátrium, lítium zsirok femporokkal illetve fémpor kombinációkkal történő adalékolásával. Az ismert mélyfúró kenőzsírok hátránya, hogy a bázis zsírként alkalmazott plasztikus kenőanyagok alkalmazhatósági hőmérséklet tartománya következtében egyik sem alkalmazható egységesen széles hőmérsékleti határok között. Ez elsősorban a magas hőmérséklet tartományban jelentkezik, ugyanis 100-220 °C ■ határok között az alkalmazott kenőzsírok vagy megolvadnak és kifolynak, vagy gyantásodás, esetleg kokszosodás főidül elő. A kenőanyag kidolgozásával az volt a célunk, hogy kialakítsunk olyan lágy korizisztenciájú mélyfúró kenőzsírt, amely egységesen alkalmazható -20 °C-tól 220 °C-ig, azaz alkalmazhatósági hőmérséklet tartománya széles legyen, konzisztenciája a hőmérséklet függvényében csak kismértékben változzon, kopási sajátságai jók legyenek, és megfelelő korrózióvédelmet biztosítson nedves körülmények között. Találmányunk azon a felismerésen alapszik, hogy alkalmasan megválasztott három kationt (Na, Al, Ca) tartalmazó kevertbázisú komplex kenőzsír - ami 7-12 tömeg% természetes eredetű vagy szintetikus úton készített, technikai minőségű sztearinsavból előállított kalcium-, nátrium- és aluminiumsztearálot, ezen belül 5-8 tömeg% kalciumsztearátot, 1,5-2,8 tőmegX nétriumsztearétot és 0,5-1,2 tömegé alumíniumsztearátot, továbbá 8-10 tömeg% technikai minőségű kalcium-acetátot, a vizfelvételi hajlam csökkentésére 0,2-1,5 tömegé 16000-22000 átlagos molekulasúly tartományú ataktikus polipropilént, hab2ásgátlóként 0,02-0,1 tömeg% szilikonolajat, oxidációs stabílitásnövelő inhibitorként 0,2-1,5 tömeg% fenil-oc-naftil-amint, legfeljebb 4 tömeg% ismert korróziógátló inhibitort és a 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségben 260 °C feletti nyílttéri lobbanásponté kencolajfinomítványt tartalmaz - és az ismert és gyakorlatban alkalmazott cinkpor megfelelő arányú keverékéből előre nem várt módon igen előnyös kenéstecimikai kopáscsökkentő és termikus sajátságokkal rendelkező széles hőmérsékleti határok között alkalmazható mélyfúró kenőzsír állítható elő. A találmány szerinti készítmény előállításához felhasznált speciális, három kationt tartalmazó kevertbázisú komplex kenőzsír az 1. táblázatban ismertetett jellemzőkkel rendelkezik. A találmány . szerinti készítmény 35- 65 töiuegX-lmn az 1. táblázatban ismertetett vizsgálati adatokkal rendelkező három kationt tartalmazó hó- és vízálló kevert bázisú komplex kenőzsírt, 35-65 lömegX-bari pedig cinkpori tartalmaz homogén eloszlásban. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3