Исследование влияния ингибиторов глин на резину эластомера винтового забойного двигателя

А.В. Епихин Национальный исследовательский Томский политехнический университет Томск, Россия epikhinav@mail.ru
К.М. Минаев Национальный исследовательский Томский политехнический университет Томск, Россия  
А.В. Ковалев Национальный исследовательский Томский политехнический университет Томск, Россия  
В.В. Урниш Национальный исследовательский Томский политехнический университет Томск, Россия  
Научная работа посвящена исследованию влияния ингибиторов глин на геометрические параметры образцов резины ИРП-1226, которая является одним из основных материалов для изготовления эластомеров винтовых забойных двигателей. Рассматриваются результаты влияния четырех наименований ингибиторов, применяемых в качестве химических реагентов буровых растворов для повышения устойчивости глинистых пород, на параметры образцов резины ИРП-1226. Доказано влияние ингибиторов глин и их концентрации на состояние эластомера винтового забойного двигателя. Дано описание процессов, происходящих в эластомере в присутствии различных химических реагентов. Охарактеризовано возможное влияние этих процессов на технические характеристики двигателя. Применение полученных результатов позволит разработать методику по повышению ресурса эластомеров винтовых забойных двигателей.
Материалы и методы
Исследовались образцы резины ИРП-1226 путем полного погружения в растворы ингибиторов глин (концентрации - 10,50 и 100%). Длительность эксперимента составляла 480 ч. Температура эксперимента - 25°С.
Итоги
Результаты исследований показали, что для реагентов метасиликат натрия и СНПХ-ПКД не наблюдается существенной зависимости изменения размеров образцов эластомера от концентрации реагента, в то время как для сульфинированного асфальта и Стабилайт II эта зависимость прослеживается. Негативное влияние ингибиторов на эластомер обусловлено тем, что после длительного нахождения в растворе образцы не только изменяют свои размеры, но сильно размягчаются и начинают расслаиваться. Кроме того, малые концентрации ингибиторов могут оказывать синергетический негативный эффект с другими компонентами бурового раствора на эластомер. Интенсивность и характер процесса взаимодействия химических реагентов и образцов эластомера может быть обусловлена водородным показателем среды, возникающим при приготовлении раствора ингибиторов.
Выводы
Для оценки комплексного влияния ингибиторов бурового раствора на эластомеры винтовых забойных двигателей предложены дальнейшие направления исследований:
• исследование влияния малых концентраций ингибиторов (1, 2, 3%);
• оценка синергетического негативного эффекта на эластомеры со стороны ингибированных буровых растворов;
• оценка влияния температуры на процессы, происходящие с эластомером винтового забойного двигателя в присутствии ингибиторов или ингибированных буровых растворов;
• оценка изменения скорости износа эластомера после нахождения в растворе ингибиторов глин или ингибированных буровых растворов.
Скачать полный текст статьи