Многофазный концентрат смазочного средства для использования в системах на водной основе в области бурения
Номер патента: 10668
Опубликовано: 15.10.2003
Авторы: ГЕРОЛЬД, Клаус-Петер, ФЁРСТЕР, Томас, МЮЛЛЕР, Хейнц, Фон ТАПАВИЦА, Стефан, КЛААС, Маркус
Формула / Реферат
Изобретение относится к смазочным средствам и системам смазочных средств, используемых при бурении скважин.
Технический результат - улучшение свойств буровых растворов, используемых при бурении и обработке скважин.
Для этого используют концентраты, которые содержат жидкие и/или твердые при комнатной температуре органические компоненты с действием смазочного средства (О-фаза) вместе с эмульгаторами, тонкодиспергированные в дисперсионной водной фазе (B-фаза). Эти концентраты отличаются тем, что система из O-фазы с В-фазой и эмульгаторами имеет температуру инверсии фаз (ТФИ) выше комнатной температуры и ее получают путем нагревания многофазной системы до температур, равных или выше температуры инверсии фаз, и последующего охлаждения до значений температур, ниже температуры инверсии фаз.
Текст
(51)7 09 7/06, 10 105/00 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) Хенкель Коммандитгезельшафт ауф Акциен(54) МНОГОФАЗНЫЙ КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМАХ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ В ОБЛАСТИ БУРЕНИЯ(57) Изобретение относится к смазочным средствам и системам смазочных средств, используемых при бурении скважин. Технический результат - улучшение свойств буровых растворов, используемых при бурении и обработке скважин. Для этого используют концентраты, которые содержат жидкие и/или твердые при комнатной температуре органические компоненты с действием смазочного средства (О-фаза) вместе с эмульгаторами,тонкодиспергированные в дисперсионной водной фазе (-фаза). Эти концентраты отличаются тем, что система из -фазы с В-фазой и эмульгаторами имеет температуру инверсии фаз (ТФИ) выше комнатной температуры и ее получают путем нагревания многофазной системы до температур, равных или выше температуры инверсии фаз, и последующего охлаждения до значений температур, ниже температуры инверсии фаз. 10668 Изобретение относится к смазочным средствам и системам смазочных средств, которые добавляют к соответствующим буровым растворам на водной основе и/или другим водным рабочим жидкостям в этой области применения. В специальной технологии при геологической разведке, например, нефтяных и/или газовых месторождений различают три основных типа системы на масляной основе, которые, как правило, имеют дисперсионную масляную фазу в смеси с дисперсной водной фазой в смысле так называемых обратных эмульсий типа вода-в-масле системы типа масло-вводе на водной основе, в которых водная фаза с растворенными и диспергированными в ней вспомогательными веществами образует дисперсионную фазу, а масляная фаза находится в ней в тонкоэмульгированном состоянии класс чисто водных буровых растворов. В отношении указанного здесь последним класса буровых растворов нужно сказать, что в особенности в самое последнее время снова возвращаются к возможности использования чисто водных систем на основе растворимых силикатов щелочных металлов, которые также известны как жидкие стекла или системы на основе жидкого стекла. Совместному использованию компонентов с ясно выраженным смазочньм действием в буровых шламах придается важное значение. Так, при этом можно существенно ускорять проходку и тем самым сокращать время, необходимое для бурения на заданную глубину, предотвращать или, по крайней мере, отдалять возникновение нарушений, например, возникающих вследствие прихвата бурильной колонны за счет перепада давлений или температур. Что касается общих специальных сведений, то рекомендуется, например, книга авторов.и Н.С.Н.Состав и свойства рабочих жидкостей для бурения нефтяных скважин, четвертое издание, 1980/1981 гг., изд.,Хьюстон, и цитированное там большое количество специальной и патентной литературы, а также справочник Прикладная техника бурения/Под ред.Т.и др., первое издание Общества инженеров-нефтяников, Ричардсон, Техас, США. Особенно важным может быть использование вспомогательных компонентов с действием смазочного средства в рабочих жидкостях на водной основе, в особенности в соответствующих водных буровых шламах. В этом случае в качестве (частичной) задачи ставится, в частности, следующая специфическая проблема нерастворимые в водной системе вспомогательные компоненты с ясно выраженным смазочным действием - обычно соответствующие компоненты органического происхождения - должны быть по возможности высокодиспергированы и при этом гомогенно распределены в промывочной системе. В особенности это относится также уже к рабочему этапу их первичного смешения с буровым шламом в ходе осуществления периодического или непрерывного пополнения количества бурового шлама, которое в возрастающем масштабе необходимо за счет проходки и тем самым увеличивающе 2 гося и заполняемого буровым шламом объема пустого пространства. В основу изобретения в особенности положена задача разработки нового варианта, согласно которому смазочные средства, соответственно, системы смазочных средств на органической основе могут находиться в устойчивом при хранении высокодисперсном состоянии в дисперсионной водной фазе. Таким образом становится возможным смешение таких систем смазочных средств с воднорастворимыми жидкостями, например, типа соответствующих буровых щламов, и немедленная высокодисперсная гомогенизация органической фазы в водной системе. С этим, однако, также связано повышение эффективности, по крайней мере, в ранней фазе использования смазочных средств на органической основе. Объектом изобретения, соответственно этому, в первом варианте осуществления являются многофазные концентраты смазочных средств с улучшенными свойствами для использования в водных рабочих жидкостях в области разведки недр при бурении, содержащие жидкие и/или твердые при комнатной температуре органические компоненты с действием смазочного средства (-фаза) вместе с эмульгаторами, тонкодиспергированные в дисперсионной водной фазе (В-фаза), причем эти многофазные концентраты смазочных средств отличаются тем, что система из -фазы с В-фазой и эмульгаторами имеет температуру инверсии фаз (ТФИ) вьпце комнатной температуры и ее получают путем нагревания многофазной системы до температур, равных или выше ТФИ, и последующего охлаждения до значений температур ниже ТФИ. Целесообразно нижний предел ТФИ многофазной системы находится при температурах, по крайней мере, от 25 С до 30 С, однако, предпочтительно при более высоких предельных значениях, например, при значениях, равных или выше 40 С - 50 С. В дальнейшем варианте осуществления, изобретение относится к применению таких многофазных концентратов смазочных средств в качестве добавки к водным рабочим жидкостям, используемым в области разведки недр при бурении и осуществляемой далее обработки таких буровых скважин. В имеющем большое значение варианте осуществления такие моногофазные концентраты смазочных средств добавляют к чисто водным буровым растворам и/или буровым растворам в виде эмульсий О/В-типа. При этом многофазные концентраты смазочных средств также можно добавлять к рабочим жидкостям, рабочая температура которых на месте в недрах Земли составляет величину выше ТФИ многофазной системы. Для понимания представленных принципов работы, согласно изобретению, ниже вкратце приводятся соответствующие сведения для широкого круга специалистов. Известно, что эмульсии масло-в-воде при использовании выбранных, в особенности, по крайней мере, частично неионных, эмульгаторов, соответст 10668 венно, систем эмульгаторов при нагревании претерпевают инверсию фаз, то есть при повышенных температурах внешняя водная фаза может становиться внутренней фазой. Это естественно-научное явление инверсии фаз, характеристика и подбор выбранных эмульгаторов для появления этой способности к инверсии фаз и потенциальные практические области использования этого особого эффекта рассматриваются в большом количестве опубликованной в печати литературы. Эта технология до сих пор является важной при приготовлении косметических композиций. В этом отношении следует указать, например,на раскрытие европейских патентов 0 354 586 и 0 521 981, где описывается приготовление стабильных, низковязких эмульсий типа масло-в-воде полярных масляных компонентов, соответственно,получение кремов типа масло-в-воде. Объектом заявки с более ранним приоритетом заявителя, согласно Н 2644, является использование четко выраженного здесь естественно-научного принципа инверсии фаз в многофазных смесях воды с маслом в случае водных рабочих жидкостей при разведке недр путем бурения и/или осуществляемой далее обработки таких буровых скважин. В описании этой заявки с более ранним приоритетом подробно рассматриваются естественно-научные и технические данные, соответственно, их учет в рамках применения само по себе известного принципа инверсии фаз, соответственно, относящейся к нему области температуры инверсии фаз. Раскрытие этой заявки с более ранним приоритетом поэтому определенно также относится к объекту раскрытия настоящего изобретения, так что ниже приводится еще только краткое описание существенных элементов известных специальных сведений, которые нужно учитывать в рамках предлагаемого в настоящее время, согласно изобретению, технического решения. На возникновение конкретной в каждом случае области температур инверсии фаз (ТФИ, соответственно, промежуточная фаза) в рамках зависимого от температуры образования стабильной в каждом случае системы при равновесии фаз /В-фаза - промежуточная фаза - В/-фаза влияет множество конкретных параметров химическая природа масляной фазы характеристика эмульгаторов, соответственно,систем эмульгаторов нагрузка водной фазы. Область инверсии фаз в соответствующей многокомпонентной системе можно определять экспериментальным путем за счет измерения электропроводности в зависимости от температуры многокомпонентной системы. Дисперсионная водная фаза в /Всистеме обеспечивает высокую электропроводность. Дисперсионная масляная фаза в В/-состоянии может снижать электропроводность практически до нуля. Область температур между этими обеими граничными областями является характерной для промежуточной фазы инверсии. В опубликованной в последнее время литературе указывается дополнительно возможность определения области температур инверсии фаз расчетным путем. В этой связи следует в особенности указать публикацию авторов . , ., .и .Расчет оптимальных смесей эмульгаторов для инверсии фаз при эмульгировании,, 16, 84-92(1994). В этой публикации представлено, как для заданных трехкомпонентных систем из масляной фазы, водной фазы и эмульгатора на основе характерного для масляной фазы значения, эквивалентного количеству атомов углерода в алканах, можно рассчитать область температур инверсии фаз методом расчета инверсии фаз в концентратах. В литературе приводятся следующие важные специальные сведения. Путем использования рабочей среды нагрева многофазных смесей необходимых веществ до температур в области инверсии фаз и/или выше с последующим охлаждением нагретой смеси необходимых веществ до температур, ниже температуры инверсии фаз, получают водные О/Вэмульсии или О/В-дисперсии с предельно высокодисперсной О-фазой. Высокодисперсность таких эмульсий может доходить до того, что их частицы более визуально невидимы, эмульсии имеют скорее прозрачный, опалесцирующий внешний вид. Это состояние может обеспечиваться также в течение более продолжительных периодов хранения за счет достаточного понижения температуры материала ниже области инверсии фаз. Предлагаемое, согласно изобретению, техническое решение используют в его предпочтительных конкретных вариантах осуществления. Соответственно этому, предпочтительно, согласно изобретению, в концентратах смазочных средств нижний предел ТФИ многофазной системы находится при температурах выше 25-30 оС и предпочтительно при температурах, равных или выше 40-50 С. Использование таких эмульгаторов, соответственно, систем эмульгаторов в соответствующей системе может быть особенно целесообразным для обеспечения еще более высоких нижних пределов ТФИ многофазной системы, например, от 60 С до 70 С или также еще выше. Очевидно, что для хранения полученной многокомпонентной системы с предельно высокодисперсной масляной фазой при комнатной температуре или только при незначительно повышенных температурах может быть важным достаточное удаление от нижнего предела ТФИ, чтобы гарантировать стойкое высокодисперсное состояние масляной фазы. Желательную стабильность здесь могут обеспечивать интервалы температур, по крайней мере, от 20 С до 40 С между температурой хранения и нижним пределом температуры инверсии фаз. Далее, согласно изобретению, верхний предел температуры инверсии фаз многофазной системы предпочтительно находится, самое большее, при температуре примерно 100 С или только незначительно выше,максимально он составляет от 110 С до 120 С. Верхний предел ТФИ предпочтительно находится в области 80-95 С и в особенности максимально составляет 90 С. Таким образом обеспечивается то,что при образовании фазы микроэмульсии за счет 3 10668 установления области температур ТФИ не возникают никакие дополнительные технические затруднения. Используемые, согласно изобретению, в качестве смазочных средств, соответственно, компонентов смазочных средств составные части при комнатной температуре могут быть жидкими и/или твердыми. При использовании на практике, например, в водном буровом шламе, их просто вводят в недра Земли с их повышенными рабочими температурами и тогда здесь они само по себе известным образом расплавляются, соответственно, размягчаются настолько,что они выполняют свою функцию в качестве смазочного средства также в том случае, если они являются твердыми при комнатной температуре. Решающим для предлагаемого технического решения,в принципе, однако, является следующее преимущество смешение свежих количеств многофазных концентратов смазочных средств с промывочными системами, в особенности с водными буровыми шламами, приводит без всяких проблем к гомогенному распределению составной части смазочного средства в форме мельчайших частиц во всем объеме рабочей жидкости. Если нужно использовать органические компоненты смазочных средств, которые при комнатной температуре или при только слегка повышенной температуре хранения находятся в виде твердых веществ, то может оказаться предпочтительным в этом случае выбирать такие компоненты, которые при температурах, равных или выше температуры инверсии фаз, и в особенности при максимальных рабочих температурах для последующего возникновения инверсии фаз за счет охлаждения, по крайней мере, преобладающей частью находятся в текучем состоянии. Как правило, предпочтительны компоненты смазочных средств, температуры плавления которых составляют максимально примерно 100 С,предпочтительно, однако, ниже. Количественные соотношения В-фазы к -фазе для концентратов смазочных средств можно выбирать в широких пределах. В принципе, пригодна широкая область соотношений В-фазы к О-фазе от 10/90 до 90/10, предпочтительно область от 25/75 до 80/20. Особенно пригодные соотношения компонентов смеси в данном случае находятся в пределах от ( 35/65 до 60/40,причем используют как маловязкие, так и также сравнительно более тяжелые подвижные вплоть до вязких эмульсий, соответственно, дисперсии, пока обеспечивается /В-состояние. Путем простого разбавления водой или водными компонентами в любое время также на месте можно обеспечивать достаточную текучесть концентрата необходимого вещества. В отношении выбора пригодных эмульгаторов,соответственно, систем эмульгаторов здесь приводится совокупность соответствующих специальных сведений о значении эмульгаторов для явления зависимой от температуры инверсии фаз, а также общих сведений об эмульгаторах. Как уже было указано выше, в особенности пригодны эмульгаторы, соот 4 ветственно, системы эмульгаторов, которые, по крайней мере, частично, предпочтительно, по крайней мере, преобладающей частью, имеют неионную структуру и/или как неионные структурные элементы, так и также анионные структурные элементы связываются друг с другом с образованием основной молекулярной структуры. При этом, далее, в принципе, имеет значение то, что многокомпонентные системы эмульгаторов предпочтительны в особенности для более легкой подгонки температуры инверсии фаз к заданной при использовании на практике области температур инверсии фаз. Здесь особое значение могут иметь в особенности смеси из эмульгаторов в качестве главных компонентов со сравнительно сильнее выраженной гидрофильностью и соэмульгаторов с повышенной липофильностью. Эмульгаторы, являющиеся главными компонентами, с (числовыми) значениями гидрофильнолипофильного баланса (ГЛБ) в области ГЛБ от 6 до 20 и предпочтительно от 7 до 18 представляют собой предпочтительные вспомогательные вещества рассматриваемого здесь рода. Согласно дальнейшему предпочтительному варианту осуществления,такие эмульгаторы в качестве главных компонентов используют вместе с более липофильными соэмульгаторами, которые имеют более низкое значение ГЛБ, в расчете на соответствующий эмульгатор в качестве главного компонента (соответствующие эмульгаторы в качестве главных компонентов). В отношении химической характеристики неионных эмульгаторов, соответственно, содержащих неионные компоненты систем эмульгаторов, можно указать на чрезвычайно обширные сведения из специальной литературы и соответствующий другой,опубликованный в печати материал. В этой связи следует указать публикацию К.и Н.Характеристика фаз эмульсий температура инверсии фаз и гидрофильно-липофильный баланс в сборнике Энциклопедия технологии эмульсий,1983 г., том 1, с. 337 - 367. В отношении соответствующего, опубликованного в печати материала, далее, следует указать публикацию.Поверхностно-активные вещества Европы, третье издание, изд., в особенности главу 4 Неионные поверхностноактивные вещества (с. 139-317). Далее, следует указать, например, следующие книги Неионные поверхностно-активные вещества, изд., , Нью-Йорк, 1967 Анионные поверхностно-активные вещества, изд., , Нью-Йорк, Базель, Гонконг др..Поверхностно-активные продукты этиленоксида. Научно-техническое издательское общество мбХ, Штутгарт, 1976 г. На основании этих обширных сведений об эмульгаторах, соответственно, системах эмульгаторов, по крайней мере, частично неионного строения при использовании вышецитированной специальной литературы ( и др., а также .и др.) можно рассчитать область температуры инверсии фаз для заданной смеси из масляной фазы, эмульга 10668 тора и водной фазы. Соответственно этому, ниже приводятся некоторые дополнительные, предпочтительные, согласно изобретению, определяющие элементы для выбора эмульгаторов, соответственно,систем эмульгаторов. Особенно пригодные эмульгаторы в качестве главных компонентов и/или соэмульгаторы могут относиться в особенности, по крайней мере, к одному из следующих нижеописанных классов веществ.(Олиго)лкоксилаты - в особенности низшие алкоксилаты, причем здесь особое значение имеют соответствующие этоксилаты и/или пропоксилаты содержащих липофильные остатки и способных к алкоксилированию структурных единиц природного и/или синтетического происхождения. При этом известным образом определяют длины алкоксилатных остатков по отношению к имеющимся в молекуле липофильным остаткам, подходящее в каждом случае соотношение компонентов смеси гидрофильного и гидрофобного характера и связанное с этим соответствие значений ГЛБ. Алкоксилаты указанного рода, как известно, являются такими, то есть со свободной концевой гидроксильной группой в алкоксилатном остатке, неионными эмульгаторами, причем,соответствующие соединения также могут быть защищены по концевым группам, например, путем этерификации с образованием сложных эфиров и/или путем образования простых эфиров. Другим важным классом неионных эмульгаторов являются неполные сложные эфиры и/или неполные простые эфиры многоатомных спиртов в особенности с 2-6 атомами углерода и 2-6 гидроксильными группами и/или их олигомеры с содержащими липофильные остатки кислотами и/или спиртами. Многоатомные спирты с 2-6 гидроксильными группами в структурной единице, соответственно,происходящие от них олигомеры, соответственно этому, могут представлять собой в особенности диолы и/или триолы, соответственно, продукты их олигомеризации, причем особое значение придают гликолю и глицерину или их олигомерам. Однако, также другие многоатомные спирты указанного здесь общего рода, как триметилолпропан, пентаэритрит,вплоть до гликозидов, или их соответствующие олигомеры, могут являться структурными единицами для взаимодействия с содержащими липофильные остатки кислотами и/или спиртами, которые тогда представляют собой важные компоненты эмульгаторов, согласно изобретению. К области неполных простых эфиров многоатомных спиртов нужно отнести также известные неионные эмульгаторы типа блок-сополимеров этиленоксида с пропиленоксидом и бутиленоксидом. Следующим примером соответствующих компонентов эмульгаторов являются алкил(поли)гликозиды спиртов с длинной цепью. Что касается подбора соответствующей области температур инверсии фаз в предлагаемых концентратах смазочных средств, существенным определяющим элементом может быть подбор эмульгаторов или систем эмульгаторов в их используемом количестве в многокомпонентной смеси в расчете на имеющуюся здесь долю масляной фазы со смазочным действием. Предпочтительные количества эмульгаторов находятся в области, равной или выше 1 мас. , предпочтительно в области от 5 до 60 мас. ,в каждом случае в расчете на масляную фазу с характером смазочного средства. Для практических работ в качестве особенно пригодных оказываются следующие области содержаний используемых эмульгаторов или систем эмульгаторов, также в расчете на масляную фазу от 10 до 50 мас. , целесообразнее от 15 до 40 мас.и в особенности в области от 20 до 35 мас. . В качестве компонентов смазочных средств органического происхождения используют широкую область органических соединений со смазочным действием, которая может быть как на чисто углеводородной основе, также охватывает соответствующие углеводородные соединения с функциональными группами, вызывающими, например, поверхностную адгезию или другие известные эффекты, которые известны при смазывании в особенности в условиях высокого давления, и которые, в свою очередь, могут возникать также в рамках области работ. В принципе, в качестве смазочных средств прежде всего используют О-фазы, которые предпочтительно, по крайней мере, преобладающей частью нужно отнести к следующим классам веществ, соответственно, смесям этих веществ насыщенные углеводороды классов веществ, по крайней мере, преимущественно органической структуры. В особенности следует назвать фосфорорганические соединения, как, например, ароматические и/или алифатические эфиры, включая соответствующие неполные эфиры, фосфорных кислот и/или их неполных солей, например, соответствующие фосфаты и/или фосфонаты сероорганические соединения, в которых в особенности полисульфидные мостики в условиях использования дают доступную серу для покрытия металлических поверхностей или реакции с ними, например, серосодержащие углеводороды,серосодержащие масла на основе сложных эфиров,соответствующие жирные спирты, жирные кислоты и тому подобные соединения органические соединения азота, как нитроароматические углеводороды,производные аминофенола, эфиры карбаминовых кислот, соли органических оснований с органическими кислотами и, наконец, галогенорганические соединения. Особенно эффективны при этом многокомпонентные присадки, в которых вещества из двух или более указанных здесь классов смешиваются или связываются в молекулярную структуру. В особенности используют соответствующие комбинации содержащих серу, фосфор и/или азот добавок. При совместном использовании таких вспомогательных веществ, в особенности из класса противозадирных присадок, их добавляют к вышеуказанным добавкам или смесям веществ с характером смазочного средства обычно во второстепенных количествах. В параллельной заявке на патент заявителя Н 2676 (Применение выбранных жирных спиртов и 5 10668 их смесей с эфирами карбоновых кислот в качестве компонентов смазочных средств в водных системах буровых растворов при разведке недр) описывается применение линейных и/или разветвленных жирных спиртов, по крайней мере, с 12 атомами углерода в молекуле и их смесей с эфирами карбоновых кислот в качестве добавки с действием смазочного средства в водных системах буровых растворов для их использования при разведке недр путем разбуривания. При этом особенно предпочтительными могут быть жирные спирты с 12-30 атомами углерода и в особенности с 12-24 атомами углерода. Особенно нужно указать на ненасыщенные жирные спирты с одной или множеством двойных связей, содержащие 16-24 атома углерода, и/или получаемые по реакции Гербе спирты с 12-20 атомами углерода. Предпочтительными сложными эфирами для совместного использования со спиртами этого рода являются соответствующие эфиры одноосновных и/или многоосновных карбоновых кислот с одноатомными и/или многоатомными спиртами, причем особенно предпочтительны соответствующие эфиры линейных, в случае необходимости ненасыщенных, содержащих двойные связи монокарбоновых кислот жирного ряда, в особенности с 12-24 атомами углерода. Смазочные средства, согласно этому параллельному патенту, представляют собой особенно пригодные необходимые вещества непосредственно для воплощения предлагаемого, согласно изобретению, технического решения. Сверх того, остатки перегонки из процессов получения соответствующих жирных спиртов оказались высокоэффективным классом смазочных веществ для буровых растворов на водной основе. При этом эти остатки перегонки при комнатной температуре могут быть твердыми и/или жидкими. Предлагаемое, согласно изобретению,техническое решение теперь позволяет получать вариант концентратов смазочньк средств, которых до сих пор не было на практике. Путем смешения с выбранными эмульгаторами,соответственно, системами эмульгаторов и водной фазой, нагревания до температур, равных или выше температуры инверсии фаз, и охлаждения до температур, ниже температуры инверсии фаз, в желательном случае, например, при перемешивании, в данном случае и в других, соответствующим образом выбранных рецептурах можно получать новые варианты концентратов смазочных средств со способностью к непосредственной гомогенизации в водных системах. Примеры В нижеследующих примерах описываются концентраты смазочных средств согласно предлагаемому в изобретении техническому решению. В качестве составных частей смазочных средств при этом - в каждом случае в равных количественных соотношениях компонентов смеси - используют следующие компоненты ОМС 586 масляная фаза на основе смеси сложных эфиров из в основном насыщенных жирных кислот из пальмовых косточек и 2-этилгексанола, причем в преобладающем большинстве жирные кислоты содержат 1214 атомов углерода.-Оценол 80/85 ненасыщенный жирный спирт с двойными связями природного происхождения в преобладающем большинстве с 16-18 атомами углерода гидроксильное число составляет от 205 до 215 йодное число составляет от 84 до 89 пределы температур затвердевания составляют от 6 С до 14 С. В качестве системы эмульгаторов используют смесь из главного эмульгатора (Эмульгин 40) и соэмульгатора (Мономульс 9012). При этом Эмульгин 40 представляет собой отвержденное касторовое масло с 40 этиленоксидными звеньями Мономульс 9012 представляет собой глицеринмонолаурат. В качестве водной фазы во всех случаях используют полностью обессоленную путем ионообмена воду. Предлагаемые, согласно изобретению, водные эмульсии смазочных средств с ТФИ получают путем нагревания соответствующей, содержащей воду многокомпонентной смеси при перемешивании до максимальной температуры 98,5 С и последующего охлаждения при перемешивании до температур в области комнатной температуры. Определение с помощью измерительной техники промежуточной фазы - ТФИ-область с соответствующими нижним и верхним пределами - осуществляют путем измерения электропроводности в течение нагрева -ТФИ (вверх) - и в течение охлаждения - ТФИ (вниз). Подробное описание этой методики измерения уровня техники приводится, например, в данных опубликованного в печати уровня техники согласно европейским патентам 0 345 586 и 0 521 981. В следующей таблице приводятся прежде всего соотношения компонентов используемых, соответственно, в примерах 1-3 многокомпонентных смесей. Далее указываются соответствующие данные по определению пределов температур промежуточной фазы - в каждом случае с указанием нижнего предела и соответствующего верхнего предела в градусах Цельсия ( С). При этом в приводимых здесь случаях получается в значительной степени совпадение соответствующих ТФИ-областей при использовании обоих способов определения вверх и вниз. Наконец, в качестве последнего показания, относящегося к соответствующему примеру, приводятся характеристика и внешний вид охлажденных до комнатной температуры испытуемых композиций. Во всех случаях речь идет об эмульсиях на водной основе с предельно высокодиспергированной масляной фазой - синее окрашивание водной эмульсии. 10668 Эмульсия смазочного средства с ТФИ (в мас.активного вещества) Примеры ОМС 586 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Многофазный концентрат смазочного средства с улучшенными свойствами для использования в водных рабочих жидкостях в области разведки недр при бурении, содержащий жидкие и/или твердые при комнатной температуре органические компоненты с действием смазочного средства (О-фаза) вместе с эмульгаторами, тонкодиспергированные в дисперсионной водной фазе (В-фаза), причем система из О-фазы с В-фазой и эмульгаторами имеет температуру инверсии фаз (ТФИ) выше комнатной температуры и ее получают путем нагревания многофазной системы до температур, равных или выше ТФИ, и последующего охлаждения до значений температур ниже ТФИ, отличающийся тем, что концентрат содержит противозадирные присадки для применения при экстремальном давлении. 2. Концентрат смазочного средства по п. 1, отличающийся тем, что нижний предел температуры инверсии фаз многофазной системы находится при температурах выше 25-30 С, предпочтительно при температурах, равных или выше 40-50 С, и в особенности составляет 60 С или выше. 3. Концентрат смазочного средства по п. 1, отличающийся тем, что верхний предел температуры инверсии фаз многофазной системы составляет самое большее 100 С, предпочтительно равен или ниже 80-90 С. 4. Концентрат смазочного средства по п. 1-3,отличающийся тем, что твердые при комнатной температуре части О-фазы при температурах, равных или выше температуры инверсии фаз, и в особенности при максимальных рабочих температурах для последующего возникновения инверсии фаз за счет охлаждения, по крайней мере, преобладающей частью находятся в текучем состоянии. 5. Концентрат смазочного средства по п. 1-4,отличающийся тем, что количественные соотношения В-фазы к О-фазе находятся в области от 10/90 до 90/10, предпочтительно в области от 25/75 до 80/20 и в особенности в области от 35/65 до 60/40. 6. Концентрат смазочного средства по п. 1-5,отличающийся тем, что входящие в его состав эмульгаторы, соответственно, системы эмульгаторов, по крайней мере, частично, предпочтительно,по крайней мере, преобладающей частью, имеют неионную структуру и/или как неионные структур 3 25,0 25,0 7,75 4,42 38,0 67-85 71-85 Текучая, синяя ные элементы, также анионные структурные элементы, связываются друг с другом с образованием основной молекулярной структуры. 7. Концентрат смазочного средства по п. 1-6,отличающийся тем, что он включает многокомпонентные системы эмульгаторов в особенности для более легкой подгонки температуры инверсии фаз к заданной при использовании на практике области температур инверсии фаз, причем предпочтительными могут быть смеси из эмульгаторов в качестве главных компонентов со сравнительно сильнее выраженной гидрофильностью и соэмульгаторов с повышенной липофильностью. 8. Концентрат смазочного средства по п. 1-7,отличающийся тем, что он включает эмульгаторы,являющиеся главными компонентами, с числовыми значениями гидрофильно-липофильного баланса(ГЛБ) в области ГЛБ от 6 до 20, предпочтительно от 7 до 18, которые в предпочтительном варианте осуществления используют вместе с более липофильными соэмульгаторами, имеющими более низкое значение ГЛБ, в расчете на соответствующий эмульгатор в качестве главного компонента. 9. Концентрат смазочного средства по п. 1-8,отличающийся тем, что в качестве неионных компонентов эмульгаторов в качестве главных компонентов и/или соэмульгаторов он включает представителей, по крайней мере, одного из следующих классов веществ (олиго)алкоксилаты - в особенности этоксилаты и/или пропоксилаты - содержащих липофильные остатки и способных к алкоксилированию структурных единиц природного и/или синтетического происхождения, причем алкоксилаты также могут быть защищены по концевым группам,неполные сложные эфиры и/или неполные простые эфиры многоатомных спиртов в особенности с 2-6 атомами углерода и 2-6 гидроксильными группами и/или их олигомеры с содержащими липофильные остатки кислотами и/или спиртами, алкил(поли)гликозиды спиртов с длинной цепью, жирные спирты природного и/или синтетического происхождения, алкилоламиды, аминоксиды и лецитины. 10. Концентрат смазочного средства по п. 1-9,отличающийся тем, что эмульгаторы, соответственно, системы эмульгаторов в их используемом количестве в многокомпонентной смеси подобраны в расчете на имеющуюся здесь долю О-фазы и при этом предпочтительно в количествах, равных или 7 10668 выше 1 мас. , предпочтительно в количествах от 5 до 60 мас. в каждом случае в расчете на О-фазу,причем особенно предпочтительными областями содержаний этих эмульгаторов, также в расчете на О-фазу, являются следующие от 10 до 50 мас., от 15 до 40 мас. и в особенности от 20 до 35 мас 11. Концентрат смазочного средства по п. 1-10,отличающийся тем, что он включает О-фазы, которые предпочтительно, по крайней мере, преобладающей частью относятся к следующим классам веществ, соответственно, смесям этих веществ насыщенные углеводороды - линейные, разветвленные и/или циклические, ненасыщенные углеводороды с двойными связями - линейные, разветвленные и/или циклические, жирные спирты - линейные и/или разветвленные и при этом насыщенные и/или ненасыщенные с двойными связями, эфиры карбоновых кислот, эфиры угольной кислоты, сложные полиэфиры, ацетали, кетоны, простые полиэфиры, силиконовые масла, олигоамиды, олигоимиды, олигокетоны. 12. Концентрат смазочного средства по п. 1-11,отличающийся тем, что в качестве О-фазы он включает, по крайней мере, частично линейные и/или разветвлнные жирные спирты, по крайней мере, с 12 атомами углерода в молекуле и их смеси с эфирами карбоновых кислот. 13. Концентрат смазочного средства по п. 1-12,отличающийся тем, что в О-фазе находятся жирные спирты с 12-30 атомами углерода, предпочтительно с 12-24 атомами углерода, и/или остатки перегонки из процессов получения соответствующих жирных спиртов.
МПК / Метки
МПК: C10M 105/00, C09K 7/06
Метки: концентрат, системах, смазочного, средства, области, водной, использования, основе, многофазный, бурения
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/8-10668-mnogofaznyjj-koncentrat-smazochnogo-sredstva-dlya-ispolzovaniya-v-sistemah-na-vodnojj-osnove-v-oblasti-bureniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Многофазный концентрат смазочного средства для использования в системах на водной основе в области бурения</a>
Предыдущий патент: Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства
Следующий патент: Способ повышения качества жидких нефтепродуктов
Случайный патент: Сигарета с гигиеническим предохранителем