[LT] Vandeninės struktūrinės paviršiaus aktyvios medžiagos, pavyzdžiui, daugiasluoksnės, arba pageidautina sterolitinės kompozicijos, nebūtinai turinčios pakibusių kietų dalelių, yra naudojamos kaip funkciniai skysčiai, skysti šilumos nešikliai, statybiniai šalmai ir tepalai.
[EN]
[0001] Siūlomas išradimas priskiriamas prie funkcinių skysčių
[0002] (funkcinės paskirties skysčių), i, kuriuos įeina tepalai, iš dalies gręžinių tirpalai ir emulsijos, taip pat kaip ir labiau žinomi tepalai guoliams, dantra-čiams, mašinų Įrengimams ir pan., hidrauliniai skysčiai ir skysti šilumos nešikliai.
[0003] Terminas "gręžinio tirpalas" arba "gręžinio skystis" čia naudojamas apibrėžti skysčius, naudojamus gręžinių grę-žimui uolienose sutepti ir atšaldyti gręžimo galvutes, uolienų gabenimui iš uolų gręžviečių. Šis terminas taip pat gali būti vartojamas apibrėžti "speiserinius skys-čius", kurious naudoja nuvalyti gręžinių šoninius pa-viršius preiš cementavimą. Gręžinių tirpalus naudoja Įrengiant gilius gręžinius, ir ypač naftos ir dujų grę-žinius .
[0004] Kad būtų patogiau, čia vartojamas terminas "gręžinio tirpalas" taip pat apima ir "statybinius šlamus" , kurie naudojami civilinėje ir pramonineje statyboje sutvir-tinti špurams ir kasiniams, neleidžiant suirti molio skalūnams, veikiant vandeniui.
[0005] Terminas "formos suteikims" reiškia bet koki ištisinio ruošinio formos pakeitimą instrumento pagalba, kurio metu atsiranda trintis, tame tarpe gręžimo, pjovimo, šlifavimo, gręžybos darbų, tekinimo, lenkimo, štampavi-mo, presavimo ir panašiu būdu.
[0006] Terminas "emulsolis" čia yra vartojamas apibrėžti skys-čius, kurie naudojami suteikti ruošiniams formą, iš dalies metalo apdirbimo srityse, kurie sutepa ir vėsina gręžimo galvutes, pjovimo, šlifavimo ir kitokias apdirbimo stakles, tame tarpe ir tekinimo stakles, pjūklus, grąžtus, štampus, presus, trauktuvus, plėstuvus, galąs-tuvus ir panašiai.
[0007] Terminas "tepalas" reiškia daugiausia skysti,, kuris su-mažina trinti, tarp paviršių ir iš dalies apima emulsolius, gręžinio tirpalus ir tepalinius skysčius guoliams, dantračiams, mašinų įrenginiams, šarnyrams ir slydimo paviršiams.
[0008] Terminas "skystas šilumos nešiklis" reiškia skysti,, ku-ri, naudoja perduoti šilumą nuo labiau įkaitinto pavir-šiaus šaltesniam paviršiui, arba šilumos akumuliavimui.
[0009] Terminas "hidraulinis skystis" reiškia skysti, perduo-danti, slėgi, ir/arba kinetinę energiją hidraulinėse mašinose ar prietaisuose, tokiuose kaip mašinų Įrengi-niai su hidraulinėmis pavaromis, hidrauliniai stabdžiai ir valdymo sistemos, slopintuvai ir skystos loginės schemos.
[0010] Terminas "funkcinis skystis" čia vartojamas reiškia te-palą, skystą šilumos nešikli, arba hidraulini, skysti,.
[0011] Terminas "elektrolitas" čia naudojamas apibrėžti tuos jonų junginius, kurie disocijuoja, kraštutiniu atveju, iš dalies vandeniniame tirpale jonų susidarymui, ir kurie prie esančių koncentracijų stengiasi sumažinti bendrą tirpumą (tame tarpe ir micelių koncentraciją) iš paviršiaus aktyvių medžiagų tirpaluose "išsūdymo" efek-to dėka. Nuorodos i, elektrolito kieki, ir koncentraciją liečia visą ištirpintą elektrolitą, bet neliečia kokios nors įmaišytos kietos medžiagos.
[0012] Terminas "micelė" apibrėžia dalelę, turinčią sferinę arba strypo formą, susidariusią sulipus paviršiaus ak-tyvių medžiagų molekulėms, turinčią spinduli, mažesni, negu paviršiaus aktyvios medžiagos molekulių dvigubas vidutinis ilgis. Micelėje molekulės, kaip taisyklė, taip išdėstytos, kad jų hidrofilines ("priekinės") grupės yra išdėstytos micelės paviršiuje, o lipofilinės ("galinės") grupės išdėstytos micelės viduje.
[0013] Terminas "bi-sluoksnis" apibrėžia paviršiaus aktyvios medžiagos sluoksnį, kurio storis yra apytikriai dvi mo-lekulės, ir kuris sudarytas iš dviejų kaimyninių para-lelių sluoksnių, kiekviename iš kurių yra paviršiaus aktyvios medžiagos molekules, kurios išdėstytos taip, kad lipofilinės molekulių dalys išdėstytos viduje bi-sluoksnio, o hidrofilinės dalys išdėstytos jo išori-niuose paviršiuose. Terminą "bi-sluoksnis" čia taip pat vartoja nurodyti perpintus sluoksnius, kurių storis mažesnis, negu dvi molekules. Perpintą sluoksnį galima nagrinėti kaip bi-sluoksni,, kuriame du sluoksniai yra vienas i kitą patenkantys, kraštutiniu atveju leidžiant tam tikrą persidengimą tarp galinių dviejų sluoksnių molekulių grupių.
[0014] Terminas "sferolitas" reiškia sferini, arba steroidini, kūną, kurio dydis yra nuo 0,1 iki 50 mikronų. Sferoli-tai kai kada gali būti deformuoti ir turėti pailgą, suplotą, kriaušės formos ar hantelio formos konfigū-raciją. Terminas "ertminis: reiškia sferolitą, turinti, skystą fazę, surištą su bi-sluoksniu.
[0015] "Daugiaertmis" reiškia tokią ertmę, kurią sudaro viena ar kelios smulkesnės ertmės. Srerolitai, esantys iš pa-viršiaus aktyvių medžiagų struktūrinėse kompozicijose, kaip taisyklė, yra koncentrinės daugialypės ertmės.
[0016] Terminas "daugiasluoksnė fazė" reiškia hidratuotą kie-tą, arba skystą kristalinę fazę, kurioje daugybė bi-sluoksnių išdėstyti lygiagrečia tvarka neapibrėžtu laipsniu ir atskirti vandeninio tirpalo sluoksniais, turinčiais pakankamai vienodus tarpus gardelėje nuo 25 iki apytikriai 150 nm tam, kad neutronų išbarstymu ar rentgeno spindulių difrakcija, jiems esant kompozicijoje pakankamos proporcijos, būtų galima juos lengvai nustatyti. Naudojant čia tą išsireiškimą, atmetamos koncentrinės daugialypės ertmės.
[0017] "G-fazė" priskiriama prie skysto kristalo daugiasluoks-nės fazes, iš literatūros žinomos kaip "švari" fazė ar-ba "daugiasluoksnė" fazė. "G-fazė" bet kokiai pavir-šiaus aktyviai medžiagai arba iš paviršiaus aktyvių me-džiagų mišiniui paprastai yra labai siauro koncentra-cijų diapozono. Švarias "G-fazes" paprastai galima identifikuoti tyrinėjant bandinį poliarizaciniu mikros-kopu tarp diagonaiinių poliarizatorių. Pagal klasiki-nius Rouzvir straipsnius IACCS, t. 3IP628 (1954) arba T. Colloid and Interfacial Science t. 20, Nr. 4, P500
[0018] (1969) stebi charakteringas struktūras. "G"-fazė paprastai demonstruoja pasikartojanti, tarpą nuo 50 iki 70 nm, rentgeno spindulių difrakciniuose paveiksluose arba neutronų išbarstymo paveiksluose. "Praplatinta G"=faze reiškia "G"-fazę su besikartojančiu tarpeliu 110-150 nm.
[0019] "Sferinė G-fazė" reiškia daugialypes ertmes, sudarytas iš koncentrinių iš paviršiaus aktyvios medžiagos bi-sluoksnio koncentrinių apvalkalų, besikaitaliojančių su vandenine faze su "G" fazės arba praplatintos "G" fazės tarpeliais. Kaip taisyklė, žinomos G-fazės gali turėti nedidelę dali, sferinės G-fazės.
[0020] Terminas "šarmas" reiškia skystą vandeninę fazę, tu-rinčią elektrolito, kuri atskiria, arba yra antros skystos fazės tarpuose, turinčios aktyvesni, komponentą arga mažiau elektrolito, palyginus šu šarmo faze.
[0021] Terminas "daugiasluoksnė kompozicija" reiškia kompozi-ciją, kurioje pagrindinė iš paviršiaus aktyvios me-džiagos dalis yra daugiasluoksnės fazės pavidalo, arba kurioje daugiasluoksnė fazė yra pagrindinis faktorius, lėtinantis sedimentaciją.
[0022] Terminas "sferolitinė kompozicija" reiškia kompoziciją, kurios pagrindinė iš paviršiaus aktyvios medžiagos dalis yra sferinės G-fazės formos, arba, kuri iš esmės stabilizuota prieš sedimentaciją, veikiant sferinei G-fazei.
[0023] Terminas "struktūrine paviršiaus aktyvi medžiaga" reiš-kia skystą kompoziciją, kuri turi priklausomą nuo po-slinkio klampumą ir kietų dalelių pakibimo savybę ir kuri turi paviršiaus aktyvios medžiagos mezofazę, kuri nebūtinai gali būti disperguota ar išsklaidyta vande-ninės fazės, kuri, kaip taisyklė, yra šarminė fazė. Me-zofazė gali, pavyzdžiui turėti G-fazę, sferolitus, iš dalies sferinę G-fazę, arba daugiasluoksnę hidratuotą kietą medžiagą.
[0024] Terminas "užpildas" reiškia vandenyje netirpstantį su-smulkintą mineralą su specifiniu tankumu didesniu už 3,5 ir pageidautina didesniu, negu 4, pavyzdžiui bari-tas arba hematitas.
[0025] Terminas "gręžinio šlamas" reiškia gręžinio tirpalą, i, kuri, įeina pakibusios mineralinės dalelės, tokios kaip iškasenų gabalėliai ir/arba užpildai.
[0026] Įprasta funkcinių skysčių problema yra ta, kad jie daugiausia turi mineralinių alyvų, kurie yra potencialūs teršejai ir greitai užsiliepsnojantys. Išradimas su-sijęs su problemos sprendimu. Tai pasiekiama naudojant vandenines struktūrines paviršiaus aktyvias medžiagas, kurios paprastai labiau tinka aplinkos apsaugos at-žvilgiu, lyginant su mineralinėmis alyvomis, nėra greitai užsiliepsnojančios, ir gali turėti vienodas ir dargi geresnes fizines savybes ir chemini, stabilumą.
[0027] Išradimas turi didelę reikšmę ruošiant gręžinių tirpalus .
[0028] Gręžinių tirpalus naftos gręžiniuose paprastai nenu-trūkstamai pumpuoja i gręžinio strypą per plyšį gręžimo galvutėje ir po to iškelia į paviršių per žiedinę erdvę tarp gręžinio strypo ir šoninių gręžinio sienelių, su-maišant uolienos daleles suspensijoje. Paviršiuje šias daleles atskiria nuo gręžinio tirpalo ir pastarasis po to recirkuliuoja. Prieš cementavimą gręžinio tirpalą pakeičia speiseriniu skysčiu, kuris išgabena iš grę-žinio atmuštas daleles, palieka švarų, vandeniu su-mirkytą paviršių, kad būtų pasiektas geras cemento su-kibimas .
[0029] Kai kurios uolienos sukelia ypatingas problemas gręžimo procese ir kalnakasybiniuose kasiniuose, dėl jų po-linkio susismulkinti gręžinio tirpale, sudarant smul-kias daleles, kurias labai sunku atskirti nuo skysčio ir kurios greitai susikaupia recirkuliuojančiame srau-te, sukeldamos klampumo padidėjimą. Pagrindinę problemą tarp uolienų sukelia molio skalūnas, kuris susmulkėja, kai yra vandens.
[0030] Tinkami gręžinių tirpalai turi turėti klampumą, kuris yra pakankamai nedidelis, kai yra poslinkis, tinkamas lengvai pratekėti, bet jie taip pat turi turėti vie-narūšes suspenduojančias savybes. Kad būtų pasiekti šie prieštaraujantys reikalavimai, paprastai reikia tikso-trofinio skysčio. Be to taip pat neturi būti labai suardytos tokos uolienos kaip molio skalūnas. Jeigu tai turi būti naudinga giliam gręžiniui, tai skystis turi būti termiškai stabilus ir svarbu, kad būtų išvengta didelių skysčio nutekėjimų į formaciją.
[0031] Iki šio laiko nurodyti reikalavimai beveik visada buvo išpildomi kaip gręžinio tirpalą naudojant aliejų arba aliejaus emulsiją vandenyje. Aliejus padengia molio skalūno daleles ir apsaugo jas nuo kontakto .su vandeniu, tuo pačiu sulėtindamas jų susmulkėjimą. Visgi, tai savo ruožtu sukuria aplinkos apsaugos problemą, atliekant gręžimo operacijas pajūrio šelfe, kai uolienos gabalėlius išmeta. Kad nebūtų didelio užteršimo, iš aliejaus reikia išvalyti šiuos gabalėlius iki jie ga-lėtų iškristi. Aliejaus užteršimo lygA sumažinti iki leistino dabartinio lygio sudėtinga ir brangu, bet dargi šie nedideli likusio aliejaus kiekiai nepageidautini iš ekologinės pusės, ir yra reikalaujama visai pakeisti gręžinių tirpalus aliejaus pagrindu.
[0032] Vandeninių tirpalų, turinčių polimerinių suspenduojan-čių agentų arba disperguoj ančių ir/arba bentonito uolienų gabalėlių suspendavimui naudojimo alternatyva yra mažiau kenksminga aplinkai ir yra šiek tiek pigesnė už gręžinių tirpalus, kurių pagrindą sudaro aliejus, bet tik smulkiems gręžiniams ir tik ten, kur formacija nesukelia jokių specialių problemų. Giliems gręžiniams arba gręžiniams ir žemės darbams su problemiškomis for-macijomis, tokiomis, kaip molio skalūnas, kuris labai dažnai sutinkamas gręžiant naftos gręžinius ir žemės darbuose, tokie pigūs vandeniniai skysčiai nėra visai tinkantys. Jiems būdingas nepakankamas terminis sta-bilumas tam, kad būtų išlaikomos gilių gręžinių aukštos temperatūros ir tai sukelia molinių skalūnų suirimą. Jų gebėjimas sutepti taip pat yra paprastai blogesnis palyginus su gręžinių tirpalais, kurių pagrindą sudaro aliejus.
[0033] Iki šiol buvo bandoma pagerinti vandeninių gręžinių tirpalų savybes daugelio specialių priedų pagalba, to-kių kaip polimerinių dengiamųjų agentų, taip pat aukš-tas elektrolito koncentracijas tam, kad būtų geriau stabilizuoti molio skalūnai. Jie iš esmės padidino gręžinio tirpalo kainą, bet nesukūrė adekvataus tirpalo tam, kad būtų pakeisti giliems gręžiniams naudojami gręžinių tirpalai aliejaus pagrindu.
[0034] Visgi, iš naftos kompanijų pusės pastoviai didėja spau-dimas dėl aplinkos apsaugos dėl palyginti brangių ir techniškai blogesnių gręžinių tirpalų, kurių pagrindą sudaro vanduo vietoje įprastų gręžinių tirpalų aliejaus pagrindu.
[0035] Emulsolius paprastai užtepa ant metalinių paviršių, gręžimo galvučių ir pjovimo instrumentų, tokių kaip pjūklai, tekinimo staklės, štampai, presai, galąstuvai, gręžinių praplatintoj ai, parstumtuvai -jų atšaldymui ir sutepimui ir šlifavimo atliekų pašalinimui nuo mechanizmo. Emulsolis paprastai yra aliejaus emulsija vandenyje, ir į ji, įeina įvairūs priedai sutepimo savybių padidinimui ir mechanizmo paviršiaus susinešiojimo padidinimui. Viena bendra problema, susijusi su emulso-liais, yra dermatito paplitimas tarp pastoviai su jais dirbančių darbininkų, dėl priedų ir/arba aliejaus. Aliejaus buvimas taip pat nepageidautinas dėl aplinkos apsaugos. Panašias problemas, surištas su aplinkos apsauga, sukelia ir kiti funkciniai skysčiai, tame tarpe ir įprasti tepalai, kurių pagrindą sudaro mineralinės alyvos ir hidrauliniai skysčiai. Jie yra greitai užsi-liepsnoj antys.
[0036] Plovimo priemonių ir analogiškų šviesinančių preparatų sritis yra labai tolima nuo tepalinių medžiagų ir hid-raulinių skysčių srities. Problemos, kurias reikia iš-spręsti šiose technikos srityse, kaip taisyklė nėra analogiškos. Visgi, mes atkreipėme dėmesį į tai, kad skysčio valymo preparatui dažnai reikia pakibusių kietų dalelių. Pavyzdžiui, suardytos valymo emulsijos kietam paviršiui reikia abrazyvinių dalelių, o efektyvioms plovimo priemonėms reikia efektyvių modifikuojančių priedų, kurie gali būti tirpūs vandenyje arba netirpūs.
[0037] Šios problemos iki šiol buvo sprendžiamos, naudojant sąveiką tarp elektrolitų ir paviršiaus aktyvių me-džiagų, kad būtų gautos vienalytės suspenduojančios struktūros tiksotrofinių dispersijų arba paviršiaus aktyvių medžiagų mezofazių mišinių su vandeniniais elektrolito tirpalais pagrindu.
[0038] Didžiosios Britanijos patente Nr. 2123846 aprašomas daugiasluoksnės paviršiaus aktyvios medžiagos, sumai-šytos su elektrolito tirpalu, skystoje plovimo prie-monėje panaudojimas. Kitoje struktūroje, taip pat pa-minėtoje Didžiosios Britanijos patente Nr. 2123846 ir esančioje nors ir konkrečiai neidentifikuotoje jungi-niuose, patvirtintuose pavyzdžiais kitose publikacijo-se, yra visa eilė sferolitu, kiekvienas iš jų turi daugybę koncentrinių apvalkalų iš paviršiaus aktyvios medžiagos, besikaitaliojančių su elektrolito tirpalo sluoksniais. Žemiau pateikti patentų numeriai, kuriuose aprašytos kompozicijos, kurios, matyt, demonstruoja sferolitinę ir daugiasluoksnę struktūrą:
[0039] nors daugeliu atvejų struktūros, kurios turėjo būti ap-rašytos kompozicijose, nepakankamai stabiliai išsaugojo kietas daleles suspensijoje. GB patente Nr. 2153380 aprašyta sferolitinė struktūra ir būdai gauti tankią kietą struktūrą, pakankamai atsparią tam, kad išlaikytų įvairių formų pasislinkimą ir temperatūrų įtempimą, bet nepakankamai paslanki lengvam išpyliojimui. Būdas rei-kalauja elektrolito koncentracijos siaurose ribose.
[0040] Mūsų laukiančioje sprendimo paraiškoje Nr. 8906234.3 gauti Didžiosios Britanijos patentą aprašytas struktū-rinių paviršiaus aktyvių medžiagų panaudojimas pes-ticidų nešikliams.
[0041] Mūsų laukiančioje sprendimo paraiškoje Nr. 891925 Di-džiosios Britanijos patentui gauti aprašyti būdai gauti vienarūšę suspensduojančios paviršiaus aktyvios medžia-gos struktūra sistemose, pratiškai neturinčiose elektrolito.
[0042] Žinomi funkciniai skysčiai, i, kuriuos įeina gręžinių tirpalai aliejų pagrindu, turi nedidelius kiekius pa-viršiaus aktyvių medžiagų, tokių kaip aliejaus emal-gatoriai arba šlamo dispergatoriai. Paviršiaus aktyvios medžiagos paprastai iki šiol buvo daugiausia mono-sluoksnių, supančių koloidinių dydžių lašelius, arba aliejaus daleles arba disperguotas kietas daleles, pavidalo. Molio skalūnų apsauga gręžinio tirpaluose iš esmės pagrįsta tuo, kad molio skalūnai padengti aliejumi. Gręžinio tirpalo, kurio pagrindą sudaro aliejus, suspenduojančios savybės ir tiksotrofinis charakteris atsiranda dėl disperguoj amų aliejaus dalelių sąveikos. Kai i, gręžinių tirpalus neįeina aliejai, molio skalūnus apsaugo polimerai, kurie negrįžtamai apima uolienų daleles ir dėl to sunaudojami jų dideli kiekiai, kai atskiriamos uolienos. Vienarūšės suspenduojančios savy-bės pasiekiamos polimeriniais tirštintojais, tokiais kaip natrio karboksimetilcelluliozė arba metakrilatai. Šie junginiai dėl skysčių mobilumo turi suspensijos stabilizacijos tendenciją.
[0043] Elektrolitai iki šio laiko buvo naudojami kaip gręžinio tirpale, kurio pagrindą sudaro aliejus, taip ir tirpale, kurio pagrindą sudaro vanduo, skirtame vandeninio aktyvumo kontrolei. Jeigu elektrolito koncentracija pakankamai aukšta, kad gręžinio tirpalo vandeninis aktyvumas būtų sumažintas iki tokio pat lygio, kaip ir molio skalūnų, pastarųjų hidratacijos nebus. Vis tik, jei tirpalo vandeninis aktyvumas per žemas, tai skalūnai sieks dehidratacijos ir pasidarys trapūs, o jei jis per aukštas, tai jie sieks hidratacijos ir susismulkins, jei nebus tam tikro apsauginio barjero tarp molio ska-lūnų ir vandeninės aplinkos. Gaila, kad neįmanoma nuo-sekliai palaikyti elektrolito optimaliame lygyje, kadangi mineraliniai sluoksniai turi tirpstančių druskų, turinčių tendenciją tirpti gręžinio tirpale, keisdami elektrolito kiekį, pereinant jam gręžinį.
[0044] Mes nustatėme, kad vandeninių struktūrinių paviršiaus aktyvių medžiagų paviršiai turi netikėtai gerą kaip uolienų, taip ir metalo sutepimo savybę dargi ribinio slėgio sąlygomis, kai nėra ribinio slėgio priedų. Be to, tokios struktūrinės paviršiaus aktyvios medžiagos demonstruoja reologines savybes, būtinas gręžinio tir-palui arba hidrauliniam skysčiui, o taip pat sugebėjimą suspenduoti kietos uolienos arba šlifavimo kelio gaba-liukus, ir netikėtai jie apsaugo molio skalūnus nuo su-sismulkinimo, dargi, kai nėra aliejaus arba apsauginio polimero. Skysti, lengvai atskiria nuo uolienų dalelių, o bet kokius paviršiaus aktyvios medžiagos likučius galima nuplauti nuo uolienų gabaliukų su vandeniu. Nuvalyti uolenų gabaliukai jokio ekologinio pavojaus ne-sudaro, juos galima išmesti į šiukšlyną. Vandeninė pa-viršiaus aktyvi medžiaga yra struktūrinė paviršiaus aktyvi medžiaga, tokia kaip paviršiaus aktyvi medžiaga, susidariusi sąveikaujant paviršiaus aktyviai medžiagai su ištirpintu elektrolitu, pageidautina sferolito miši-niu. Kaip taisyklė, jis sudaro mezofazę paviršiaus aktyvios medžiagos/vandens, sumaišytą su vandenine arba vandenine elektolitine ištisine faze.
[0045] Svarbi ir ypatingai netikėta sferolitinių kompozicijų savybė, jas naudojant kaip gręžinių tirpalus, yra nedidelis skysčio nutekėjimas \ sluoksnį, kuris yra žy-miai mažesnis, palyginus su žinomais gręžinių tirpalais, dargi be priedų, kurių paprastai reikia. Struktū-rinės paviršiaus aktyvios medžiagos lengvai gali būti paverstos i, temperatūrai atsparias formas, tinkančias naudoti prie aukštų temperatūrų, kaip kad giluminiams gręžiniams.
[0046] Mūsų išradime paviršiaus aktyvi medžiaga daugiausiai sukuria kaip suspenduojančias savybes, taip ir išsaugo molio skalūnus, pageidautina kartu su ištirpintu elektrolitu. Nors mes nepageidaujame apribojimo, mes lai-kome, kad paviršiaus aktyvi medžiaga gali grįžtamai padengti molio skalūnų daleles. Tai gali padėti išlaikyti optimalų vandens aktyvumą. Pageidautina, kad paviršiaus aktyvi medžiaga būtų mūsų kompozicijoje kaip disper-guotos daugiasluoksnės fazės arba micelės sferine G-fazė.
[0047] Svarbus dalykas yra tai, kad mūsų išradimas numato van-deninių strukrūrinių paviršiaus aktyvių medžiagų (PAM) panaudojimą kaip funkcinių skysčių arba jų sudėtyje.
[0048] Pagal pirmą variantą mūsų išradimas numato panaudoti struktūrines PAM kaip hidraulinius skysčius arba juose.
[0049] Pagal antrą variantą mūsų išradimas numato panaudoti struktūrines PAM kaip skystus šilumos nešiklius arba juose.
[0050] Pagal trečią variantą mūsų išradimas numato panaudoti struktūrines PAM sumažinti trinti, tarp judančių pa-viršių .
[0051] Pagal paskutini, variantą i, mūsų išradimą įeina pentinų paviršių, dantinių krumpliaračių ir panašių prietaisų paviršių sutepimas, kuris apima jų padengimą vandenine struktūrine PAM.
[0052] Iš dalies mūsų išradime siūlomas gręžinių gręžimo arba metalinių arba kitokių detalių formavimo būdas, kuriame kaip gręžinio tirpalą arba emulsoli, naudoja vandeninę struktūrinę PAM, pageidautina, tirpalą, turinti, pavir-šiaus aktyvias miceles, arba sumaišytą su daugiasluoks-ne sferolitine arba G-fazės PAM, kurios kiekis yra pakankamas sulėtinti molio skalūno susmulkinimą arba apsaugoti metalinius paviršius nuo susidėvėjimo ir iš-laikyti uolienų arba šlifavimo atliekų daleles suspen-sijose, esant normalioms gręžimo sąlygoms.
[0053] Pagal dar vieną variantą mūsų išradimas apima vande-ninių struktūrinių PAM panaudojimą kaip statybiniai šlamai arba speiseriniai skysčiai.
[0054] Pagal dar vieną variantą mūsų išradimas numato funkcinį skystį, turintį vandeninės struktūrinės PAM ir korozijos inhibitorių, jame ištirpintą.
[0055] Pagal dar vieną variantą mūsų išradimas numato gręžinio tirpalą, turintį vandeninę struktūrinę PAM, kurią pa-geidautinai sudaro:
[0056] (B) daugiasluoksnės kietos medžiagos, sferolitinės arba G-fazės paviršiaus aktyvios medžiagos, sumaišytos su vandenine faze, kiekis, pakankamas sulyginti kietų dalelių suspenduojančias savybes ir (C) molio skalūnų ir/arba užpildo suspenduotos kietos dalelės.
[0057] Pagal dar vieną variantą mūsų išradimas numato papil-domą emulsolį arba kitokį tepalą, turintį vandeninę struktūrinę PAM ir priedus, lėtinančius susinešioj imą ir pagerinančius sutepimo savybes.
[0058] Pagal dar vieną variantą mūsų išradimas numato skystą šilumos nešiklį turintį susmulkintų kietų dalelių, pa-sižyminčių specifiniu šilumos talpumu, tokių kaip tero-fosforas.
[0059] Pageidautina, kad į mūsų išradimo kompoziciją įeitų bent 3 %, įprasta bent 4 %, pavyzdžiui bent 5 masės % PAM.
[0060] PAM gali būti apytikriai 35 masės % kompozicijos, nors mums iš ekonominės ir iš reologinės pusės gariau naudoti žemesnes koncentracijas, pavyzdžiui mažiau negu 30 %, ypač mažiau negu 25 %, pageidautina mažiau negu 20 %, pavyzdžiui 10-15 masės %.
[0061] PAM gali būti sudaryta, pavyzdžiui, iš vidutiniškai tirpios sulfoninės druskos arba monoesterintos sieros rūgšties, pavyzdžiui alkilbenzensulfonato, alkilsulfo-nato, paprasto alkilo eterio sulfato, olefinsulfonato, alkansulfonato, alkilfenolsulfato, alkilfenolinio eterio sulfato, alkiletanoamidsulfato, alkiletanolamidinio eterio sulfato arba alfa -sulforiebiosios rūgšties arba jos esterių, kiekvienas iš kurių turi bent vieną alkilo arba alkenilo grupę su 8-22, labiau įprasta 10-20 alifatiniais anglies atomais. Pageidautina, kad minėtos alkilo arba alkenilo grupės būtų pirminės grupės su neišsišakojusia grandine, bet gali būti ir antrinės ir grupės su išsišakojusia grandine.
[0062] Išsireiškimas "eteris" priskiriamas prie oksialkile-ninių ir homo- ir mišrių polialkileninių grupių, tokių kaip polioksietilenas, polioksipropilenas, glicerinas ir mišrus polioksietilen-oksipropilenas arba mišrios glicerino-oksiletileno, glicerino-oksipropileno grupės arba glicerino-oksietileno-oksipropileno grupės, kaip taisyklė turinčios 1-20 oksialkileno grupių. Pavyz-džiui, sulfoninta PAM gali būti natrio dodecilben-zensulfonatas, kalio heksadecilbenzensulfonatas, natrio dodecildimetilbenzensulfonatas, natrio laurilsulfatsul-fatas, natrio kietų riebalų sulfatas, kalio oleinsul-fatas, amonio laurilmonoetoksisulfatas arba 10 molinis monoetanolaminacetilo etoksilatsulfatas.
[0063] Kitos anijoninės PAM, kurios yra naudingos pagal siū-lomą išradimą, apima riebiosios eilės alkilsulfosukci-natus, alkilinio riebiosios eilės eterio sulfosukci-natus, alkilinio riebiosios eilės eterio sulfosukci-namatus, acilinius serkozinatus, acilinius tauridus, izetionatus, muilus, tokius kaip stearatai, palmitatai, rezinatai, oleatai, linoleatai, medienos dervų muilai ir karboksilatai ir alkilinio eterio saponinai. Gali būti naudojami taip pat ir anijoniniai fosfatiniai esteriai, X kuriuos įeina esančios gamtoje paviršiaus aktyvios medžiagos (PAM), tokios kaip lecitinas. Kiek-vienu atveju anijoninė PAM, kaip taisyklė, turi bent vieną alifatinio anglaivandenio grandinę, turinčią nuo 8 iki 22, pageidautina 10-20 , ir kaip taisyklė vidu-tiniškai 12-18 anglies atomų, jonizuojamą rūgštinę gru-pę, tokią kaip sulfo-, rūgšties sulfatas, karboksi, fosfonio- arba fosfat- rūgštinę grupę, ir esant pa-prastiems eteriams, vieną ar daugiau glicerino ir arba nuo 1 iki 20 etilenoksi ir/arba propilenoksigrupės.
[0064] Pageidautina anijoninė PAM yra natrio druska. Kitos druskos, turinčios komercini, interesą, apima tas kalio, ličio, kalcio, magnio, amonjako, monoetanolamino, dietanolamino, trietanolamino druskas ir alkilinių aminų, turinčių iki septynių alifatinių anglies atomų, tokių kaip izopropilaminas.
[0065] Pageidautina, kad PAM turėtų arba susidėtų iš nejoninių paviršiaus aktyvių medžiagų. Nejoninės PAM gali būti, pavyzdžiui, C10_22 alkanolamidas arba mono arba di-žemesnysis alkanolamidas, toks kaip monoetanolamidas arba dietanolamidas, kokosų aliejaus arba kietų riebalų dietanolamidas. Kitos nejoninės PAM, kurių nebūtinai turi būti, apima etoksilinius spiritus, etoksilintas karboksirūgštis, etoksilintus aminus, etoksilintus al-kilamidus, etoksilintus alkilfenolius, etoksilintus glicerino esterius, etoksilintus sorbitinius esterius, etoksilintus fosfatinius esterius ir propoksilintus, butoksilintus ir mišrius etoksi/propoksi ir/arba bu-toksi- analogus visų anksčiau išvardintų etoksilintų nejoninių junginių, kiekvienas iš kurių turi C8.22 alkilo arba alkenilo grupę ir iki 20 etilenoksi ir/arba propilenoksi ir/arba butilenoksigrupių, arba bet kokią kitą nejoninę PAM, kuri iki tol buvo miltelių pavidalu arba skystos skalbimo kompozicijos, pavyzdžiui aminų oksidai. Pastarieji, kaip taisyklė turi bent vieną C8_22/ pageidautina, C10_20 alkilo arba alkenilo grupę ir po dvi žemesnes (pavyzdžiui, C^, pageidautina Cį_2) alkilo grupes.
[0066] Pageidautini nejoniniai junginiai mūsų atveju yra, pa-vyzdžiui tie junginiai, kurie turi HIB diapazoną 2-18, pavyzdžiui, 8-18.
[0067] Mūsų kompozicijos gali turėti katijoninių PAM, i, kurias įeina ketvirtiniai aminai, turintys bent vieną ilgą grandį (pavyzdžiui, C12_22, kaip taisyklė C16_20) arba alkenilo grupę, nebūtinai vieną benzilo grupę ir likusias iš keturių pavaduojančių alkilo grupių su trumpa grandine (pavyzdžiui C^) . Į jas taip pat įeina imidazolinai, ir imidazolinas su ketvirtiniu azotu, turintys bent vieną ilgos grandinės alkilo arba alkenilo grupę, ir amidoaminai ir ketvirtiniai amidoaminai, turintys bent vieną ilgos grandinės alkilo arba alkenilo grupę. Ketvirtinio azoto paviršiaus aktyvios medžiagos visos, kaip taisyklė yra anijonų druskos, kurios suteikia tam tikrą tirpumą vandenyje, tokios kaip formiatas, acetatas, laktatas, tartratas, chloridas, metosulfatas, etosulfatas, sulfatas arba nitratas.
[0068] Ypač efektyvios kaip sutepančios medžiagos yra kati-joninės PAM, turinčios dvi ilgų grandinių riebiosios eilės alkilo grupes, pavyzdžiui, kietuosius riebalus, tokius kaip ketvirtinio amonio bis-druskos ir kietųjų riebalų imidazolino.
[0069] Kompozicijos, numatytos mūų išradime taip pat gali turėti vieną ar daugiau amfoterinių paviršiaus aktyvių medžiagų, i, kurias įeina betainai, sulfobetainai, fos-fobetainai, sudaryti sąveikaujant tinkamam tretiniam azoto junginiui, turinčiam ilgos grandinės alkilo arba alkenilo grupę su atitinkamu reagentu, tokiu kaip chlor-acto rūgštis arba propansultonas.
[0070] Tretinio azoto tinkamų junginių pavyzdžiai yra: tre-tiniai aminai, turintys vieną ar dvi ilgos grandinės alkilo arba alkenilo grupes ir nebūtinai benzilo grupę, tada bet kuris kietas pakaitas yra trumpos grandinės alkilo grupė, imidazolinai, turintys vieną ar dvi gran-dinių alkilo arba alkenilo grupes, ir amidoaminai, turintys vieną arba dvi ilgų grandinių alkilo arba alkenilo grupes. Paprastai amfoterinės PAM pageidautinos mažiau, negu ne-joninės arba anijoninės PAM.
[0071] Konkrečios anksčiau aprašytų tipų PAM yra tik i,prastų PAM iliustracija, tinkanti panaudoti pagal pateikiamą išradimą. Gali būti apimta bet kokia PAM. Pilnesnis pagrindinių iš paviršiaus aktyvių medžiagų tipų, turinčių paklausą rinkoje, aprašymas pateiktas Švarco, Peri ir Berčo darbe "Surface.... agents and deter-gents" .
[0072] Paprastai mums geriau tinka, kad naudojamos šiame išra-dime PAM būtų praktiškai netoksiškos. Iš dalies, kai yra dirbama jūroje, mums geriau tinka, kad PAM būtų praktiškai stabilios, esant temperatūroms aukštesnėms negu 100°C, pageidautina aukštesnėms negu 150°C, ir pa-vyzdžiui esant giluminiam gręžiniui, aukštesnėms negu 180°C.
[0073] Ištirpinti elektrolito junginiai yra labiau pageidautini mūsų kompozicijos komponentai. Nors galima paruošti struktūrines PAM be elektrolito, jei PAM kiekis pakankamai didelis, bet tokių sistemų mobilumas dažnai yra nepakankamas, jei PAM nebuvo parinkta labai rūpestin-gai. Pridėjus elektrolito, galima gauti mobilias struk-tūrines PAM, turinčias palyginti žemas PAM koncentracijas .
[0074] Tinkami elektrolitai turi šarminio metalo, amonio, šar-minio žemės metalo stiprių neorganinių rūgščių vandenyje tirpstančių druskų.
[0075] Labiausiai tinkamos natrio ir kalio druskos yra chlori-dai. Tarp naudingų druskų yra fosfatai, nitratai, bro-midai, kondensuoti fosfatai, fosfonatai, acetatai, for-miatai ir citratai.
[0076] Dažnai ypač gręžinių tirpalų atveju patogu kompozicijas gauti vietoje praskiedžiant PAM koncentratą ten esančiu gamtiniu sūrymu (pavyzdžiui, jūros vandeniu, kai opera-cijos atliekamos ant jūros kranto). Tą galima panaudoti kad būtų pilnai arba iš dalies gautas gręžinio tirpalo elektrolito kiekis.
[0077] Elektrolito koncentracija gali pasiekti net prisoti-nimą. Paprastai, kuo mažesnis yra PAM kiekis, tuo daugiau reikės elektrolito, struktūros, galinčios palaikyti kietas medžiagas, sudarymui. Mums paprastai labiau tinka naudoti aukštas elektrolito koncentracijas ir žemesnes PAM koncentracijas ir dėl ekonominių prie-žasčių pasirinkti pačius pigiausius elektrolitus. Tuo būdu, elektrolito turi būti ne mažiau negu 0,1 masės % lyginant su bendra kompozicijos mase dar įprasčiau nemažiau negu 0,5 masės %, pavyzdžiui, daugiau negu 0,75 %, pageidautina daugiau negu 1 %. Paprastai koncentracija sudaro mažiau negu 30 %, dar dažniau - ma-žiau negu 10 %, pavyzdžiui 8 masės %. Kaip taisyklė, koncentracija sudaro 1-5 %.
[0078] Maksimali elektrolito koncentracija priklauso tarpe ki-tų faktorių ir nuo struktūros tipo, būtino klampumo, taip pat ir ekonominių apskaičiavimų. Mums labiau tinka sferolitinės kompozicijos, aprašytos mūsų paraiškoje GB-A-2153380, tam, kad būtų pasiekta pusiausvyra tarp mobilumo ir kietų pakibusių dalelių pilno prikrovimo. Optimali elektrolito koncentracija bet kokiam konk-rečiam PAM tipui ir kiekiui gali būti nustatyta, kaip aprašyta mūsų anksčiau paminėtoje paraiškoje, stebint elektrinio laidumo pasikeitimą, didėjant elektrolito kiekiui iki tol, kol bus pastebėtas pirmas laidumo mi-nimumas. Bandiniai gali būti paruošti ir išmėginti centrifūguoj ant 90 minučių prie 20000 G, kai elektrolito koncentracija yra reguliuojama, kad būtų gauta suspenduojanti aplinka, kuri centrifūgoje neišsiskiria i, dvi fazes.
[0079] Tinkamą elektrolito koncentraciją reguliuoja, kad būtų gauta nenusistojanti kompozicija, laikant tris mėne-sius, kai aplinkos temperatūra yra 0°C arba 40°C. Mums iš dalies tinka kompozicijos, kurios nerodo sedimenta-cijos arba išsiskyrimo i, du ir daugiau sluoksnius požymių, kai jos išlaikomos autoklave 72 valandas 100°C temperatūroje. Tinka taip pat elektrolito kiekis, re-guliuojamas, kad būtų gauta poslinkiui atspari kompozicija ir pageidautina, tokia kompozicija, kurioje iš esmės nepadidėjo klampumas po to, kai ji buvo paveikta pj ūvio.
[0080] Alternatyva daugiasluoksnės sistemos gavimui yra tin-kamo elektrolito pridėjimas, kaip aprašyta patente GB-2123846, pavyzdžiui, pridedant pakankamą kieki, elektrolito, kad skysta suspenduojanti aplinka išsi-skirtų centrifūguojant 800 G septyniolika valandų, su-sidarant šarmo fazei, kuri turi nedidelį kieki, arba visai neturi iš paviršiaus aktyvios medžiagos. Vandens kieki, kompozicijoje galima po to reguliuoti, kad būtų optimali pusiauvyra tarp mobilumo ir stabilumo.
[0081] Kai naudojami gręžinių tirpalai ir speiseriniai skys-čiai, paprastai pageidautina i, gręžinį paduoti _skysti,, turinti, reikalingos koncentracijos PAM ir elektrolitą, kad susidarytų struktūra su pakibusiomis kietomis dale-lėmis. Vis tik elektrolito druskos, esančios uolienoje, kurioje gręžia gręžinį, kai kada gali sudaryti struktū-rą in situ, jei tiktai paduodama vandeninė PAM. Kai kada geriau paduoti vandenini, mišinį, turinti, elektrolito, kurio kiekis mažesnis negu jo optimalus kiekis tam, kad galėtų ištirpti elektrolito mineralai, esantys gręžinyje.
[0082] Reikalingo elektrolito kiekis taip pat priklauso nuo PAM kilmės ir tirpumo. Paprastai PAM su aukšta susidrumstimo temperatūra reikia mažiau elektrolito, palyginus su žemos susidrumstimo temperatūros PAM. Esant kai kurioms PAM, visai nereikia elektrolito.
[0083] Paviršiaus aktyvios medžiagos ir jų mišiniai, naudojami kompozicijose, neturinčiose elektrolito, pagal siūlomą išradimą paprastai yra tokios PAM, kurios esant aplinkos temperatūrai, sudaro G-fazę, bet pageidautina, kad nesudarytų Mr-fazės. Apskritai, vandeninė PAM turi susidrumstimo temperatūrą virš 30°C, paprastai, truputi, aukščiau 40°C, ir pageidautina virš 50°C. Ypač tinka vandeninės PAM, kurių susidrumstimo temperatūra aukš-tesnė, negu 60°C. Alternatyviai ir papildomai PAM gali turėti atvirkščio susidrumstimo temperatūrą žemesnę ne-gu 30°C, dažniau žemesnę negu 20°C, iš dalies žemesnę negu 10°C, pageidautina, žemesnę, negu 0°C. Ypač pato-gios PAM su atvirkštinio susidrumstimo temperatūra že-mesne negu -10°C. Atvirkščio susidrumstimo temperatūros tipiškos kai kurioms nejoninėms PAM, kuriose didėjanti temperatūra turi tendenciją sugriauti vandenilio ry-šius, atsakančius už hidrofilinės molekulės dalies hid-rataciją, tuo pačiu darydama ją mažiau tirpstančia. Įprastos susidrumstimo temperatūros tipiškesnės anijo-ninėms arba katijoninėms PAM. Anijoninių ir ne-joninių PAM mišiniai gali pademonstruoti susidrumstimo tempe-ratūrą ir/arba atvirkščio susidrumstimo temperatūrą.
[0084] Paprastai geriau, kad PAM būtų esant koncentracijai ne-mažiau 1 %, pavyzdžiui, 3 masės % kompozicijos, įpras-ta, virš 5 %, iš dalies, virš 8 %, ir pageidautina 10-15 %. Įprastas PAM koncentracijos diapazonas sudaro nuo 6 % iki 15 %, įprasta 7-12 %. Kitos PAM koncentracijos, kurias galima panaudoti, sudaro 1-30 %, pa-vyzdžiui 2-15 masės % kompozicijos. Mums geriau, kad PAM koncentracija būtų pakankama, esant bet kokiam elektrolitui kompozicijoje, kad būtų gauta kompozicija su plastiniu klampumu, išmatuotu Feno viskozimetru nuo 5 iki 35 santipuazų, t. y. 0,005-0,035 Pa.s, pageidautina nuo 0,015 iki 0,03, pavyzdžiui, 0,02-0, 025 Pa. s.
[0085] Geriau, kad kompozicijos takumo riba viršytų 15 svarų/100 kvadratinių pėdų/0.0000723 kgs/cm2, pageidautina nuo 30 iki 50, iš dalies nuo 35 iki 45, pavyzdžiui, 40 svarų/ 100 kvadratinių pėdų/0,0000193 kgs/cm2. Šios takumo ribos spytikriai lygios, atitinkamai 7,25 Pa, 14-25 Pa, 17-22 ir 20 Pa.
[0086] Mums ypač tinka, kad kompozicija turėtų santyki, tarp takumo ribos ir plastinio klampumo nuo 1 iki 2,5, ypač tinka 1,5-2, pavyzdžiui 1,8, išreikštą santipuazais ir svarais/100 kvadratinių pėdų atitinkamai. Šie santykiai atitinka apytikriai, 50-120, 70-95, 85, išreikšti SI vienetais.
[0087] PAM koncentracijos virš 60 %, įmonomos, bet labai pageidautina tai, kad jos ekonomiškai būtų tinkamos, nors daugumai numatomo išradimo panaudojimo krypčių.
[0088] Labiausiai pageidautini sistemose, neturinčiose elektrolito, ne-joninės ir mišrios ne-joninės paviršiaus aktyvios medžiagos, ypač riebiųjų alkoholių etoksilatų mišiniai ir riebiųjų alkoholių etoksilatų mišiniai su riebiųjų rūgščių etoksilatais arba mišrūs etoksilin-ti/propoksilinti alkoholiai ir riebiųjų rūgščių etoksi-latai. Pavyzdžiui, ypač naudingi mišiniai, turintys vieną ar daugiau riebiųjų alkoholių C10-C20 vidutiniškai ir/arba riebiųjų rūgščių, alkoksilintų 5-15 etilenoksi-ir/arba propilenoksi-grupių pagalba. Kitos ne-joninės paviršiaus aktyvios medžiagos, kurias galima panaudoti, apima alkoksilintus alkilfenolius, alkoksilintus aminus, alkoksilintus sorbitaninius arba glicerininius riebiųjų rūgščių esterius ir alkanolamidus, tokius, kaip kokoso mono- arba dietanolamidas ir jų mišiniai.
[0089] Gręžinių tirpalai, turi suspenduotų kietų dalelių, i kurias gali įeiti uolienų gabalėliai, tokie kaip molio skalūnai, ir/arba gali turėti užpildą, toki, kaip baritą arba hematitą.
[0090] Bendras pakibusių dalelių dydis gali, kaip taisyklė, keistis maždaug nuo 5 masės % iki maždaug 60 masės % arba dar labiau pageidautina nuo 10 iki 50 masės %, pavyzdžiui 35-45 %.
[0091] Pageidautiną pakankamą užpildo kieki, prideda iki tol, kol specifinis svoris gaunamas nuo 1 iki 1,8.
[0092] Pageidautina, kad funkciniai skyščiai, numatyti mūsų išradime, pasižymėtų žemomis putojimo savybėmis. Nors tai galima būtų pasiekti parinkus iš esmės mažai puto-jančias paviršiaus aktyvias medžiagas, mes galėtume pridėti priemonių, mažinančių putojimą, tokių kaip ma-žinanti putojimą priemonė silikoninio aliejaus pagrindu, fosfatiniai eteriai, riebieji alkoholiai, arba, ma-žiau pageidautina, naftos aliejai. Paprastai priemonės mažinančios putojimą turėtų būti nuo 0,1 iki 5 masės % koncentracij os.
[0093] Į kompoziciją nebūtinai turi įeiti suspenduojanti me-džiaga, tokia, kaip karboksimetilceliuliozė arba poli-vinilpirolidonas, kaip taisyklė, jo kiekis iki 5 %, pavyzdžiui 0,5-2 masės %. Visgi vengtina naudoti tokias suspenduojančias daleles dėl reologijos kainos.
[0094] Mums labaiu tinka, kad gręžinių tirpalai iš mūsų išra-dimo praktiškai neturėtų riebalų arba organinių tirpik-lių, arba sumaišomų su vandeniu tirpiklių, tokių kaip žemieji mono- arba daugiaatomiai alkoholiai, ketonai ir paprasto eterio polimerai arba nesusimaišantys su vandeniu tirpikliai, tokie, kaip aromatiniai angliavan-deniliai, tokie kaip karbamidas benzensulfonatas ir že-mieji alkil-benzeno sulfonatai.
[0095] Tirpikliai ir hidrotropai turi tendenciją neigiamai veikti struktūrines paviršiaus aktyvias medžiagas ir tada reikalaujama naudoti iš esmės padidintus kiekius PAM ir/arba elektrolito. Jie taip pat padidina kompozicijos kainą, nepagerinę savybių.
[0096] Aliejus ir tirpikliai ir be to yra nepageidautini dėl ekologinių priežasčių. Dėl to geriau tinka, kad jų apskritai būtų, ir kad aliejų, tirpiklių ir hidrotropų, kiekvieno iš jų santykis būtų mažesnis negu 10 %, labiau pageidautina mažesnis negu 5 %, ir labiausiai tinka mažesnis negu 1 %, pavyzdžiui, mažesnis negu 0,5 %, kaip taisyklė mažesnis negu 0,1 %, o visų labiausiai mažesnis negu 0,05 masės % visos kompozicijos masės atžvilgiu.
[0097] Emulsoliai ir tepalai guoliams, dantratinėms pavaroms ir pan. pagal mūsų išradimą nebūtinai turi turėti nedidelius kiekius mineralinių arba augalinių aliejų arba kietų tepalų, tokių kaip grafitas, suspenduotus arba emulguotus vandeninėje struktūrinėje PAM.
[0098] Mums geriau, kad nebūtų polimerinių tirštiklių tokių kaip dervos, arba jų koncentarcijos būtų mažesnės, už 5 %, pageidautina mažesnės už 0,5 %, kadangi jie paprastai nėra būtini kompozicijų stabilizacijai, o padidina kai-ną ir suspensijų klampumą.
[0099] Gręžinių tirpalai arba kiti funkciniai skysčiai, numatyti mūsų išradime, nebūtinai gali turėti papildomų struktūrinių medžiagų, tokių kiap bentonitas. Tokie priedai paprastai nėra būtini skysčio nuostolių suma-žinimui, ir gali neigiamai veikti reologines savybes. Pageidautina, kad bentonitas neviršytų 5 masės % nuo bendros kompozicijos masės.
[0100] Visgi, gręžinių tirpalai iš mūsų išradimo paprastai ga-li nereaguoti i, bentonitą, papildomai iš mineralų suda-romą gręžinyje.
[0101] Gręžinių tirpalai nebūtinai turi turėti suspenduoto grafito, kad būtų pagerinta tepimo savybė.
[0102] Kompozicija nebūtinai turi turėti biocido, tokio kaip gliutaraldehidas, arba pageidautina tetrahidroksimetil-fosfonio druska, tokia kaip THF sulfatas arba mišinys su gliutaraldehidu, kuris sumažintų sulfatą atstatančių bakterijų augimą, kuris galėtų sukelti vamzdžių koro-ziją, skysčio apnuodijimą ir/arba formacijos užkrėtimą.
[0103] Tepalai gali turėti E. P. priedų, o visi kitos paskirties funkciniai skysčiai pageidautina, kad turėtų korozijos inhibitorių, tokių kaip esteriai, fosfonio rūgš-ties fosfonatai, polifosfonatai, chromatai ir cinko druskos .
[0104] Pageidautina, kad korozijos inhibitorius būtų organinė medžiaga, sukelianti želatininių junginių susidarymą, arba kitoks metalinių paviršių korozijos inhibitorius vandeniniais tirpalais.
[0105] Išradimas iliustruojamas sekančiais pavyzdžiais, kuriuose visi santykiai yra mase bendros kompozicijos ma-sės atžvilgiu, jei nėra kitų nurodymų.
[0106] IPABS - C10_14 linijinis izopropilamino alkilbenzensulfonatas
[0107] LABS - C10_14 linijinis natrio alkilbenzensulfonatas AO - C12-i6 alkildimetilamino oksidas
[0108] DEABS - C10_14 linijinis dietanolamino alkilbenzensulfonatas
[0109] 1, 2 ir 3 pavyzdžiai yra skaidrūs miceliniai tirpalai. 4 ir 5 pavyzdžiai yra neskaidrios sferolitmės kompozicijos.
[0110] Visi penki pavyzdžiai gali suspenduoti 50 g barito 350 ml 80°C temperatūroje per 13 valandų.
[0111] Gręžinio tirpalą paruošė suspenduodami 1118,7 g barito 1500,0 g 10 % vandeninio IPAB. Pastarasis buvo neper-šviečiama sferolitinė kompozicija, o tirpalas sudarė stabilią suspensiją.
[0112] Gręžinio tirpalą paruošė suspenduodami 1028 g barito ir 38 g silikoninės priemonės prieš putojimą 1500 g vande-ninės sferolitinės kompozicijos, turinčios 2,25 % di-etilamino, 10,5 % IAB ir 2,25 % amino oksido.
[0113] Gręžinio tirpalą paruošė suspenduodami 1094,6 barito, 37,5 g bentonito ir 3 g silikoninės priemonės prieš putojimą 10 % vandeniniuo IPABS.
[0114] Gręžinio tirpalą, tinkanti, darbams pajūrio zonoje, pa-ruošė naudodami jūros vandeni,. Turi 8 % kokoso aliejaus dietanolamido ir 4 % natrio chlorido.
[0115] 6, 7 ir 8 pavyzdžių produktus sulygino su pramoniniu gręžinio tirpalu aliejaus pagrindu, nusodinimui atlik-dami bandymą pasvirusiame vamzdyje.
[0116] 1040 mm diametro vamzdyje, kuriame buvo tiriamasis tirpalas, 45° kampu vertikaliai ašiai, jam buvo leista bū-ti 120 valandų, atsiskyrimo periodo gale buvo matomas mažiau peršviečiamos fazės atsiskyrimas viršutiniuose 35 cm tirpalo, aliejaus pagrindu, bet tokio atsiskyrimo nebuvo siūlomo išradimo bandiniuose.
[0117] Pramoninę tirpalą aliejaus pagrindu sulygino su 6 ir
[0118] 1 pavyzdžių produktais, atliekant statini, filtravimą, esant žemam slėgimui. Tai rodo gręžinio tirpalo polinki, išskirti skysti, sluoksnyje. Rezultatai pateikti sekan-čioje 1 lentelėje.
[0119] Kompozicijos, aprašytos 9 Pavyzdyje, sutepimo savybės buvo ištirtos pagal PAIEX metodą, kaip aprašyta Naftos instituto metodikoje IP 24169.
[0120] Grynas metalinis velenas, įmerktas į tiriamą tirpalą, be cirkuliacijos buvo sukamas tarp dviejų V-formos blo-kų, pastoviai didinant apkrovimą.
[0121] Siūlomą šiame išradime kompoziciją palygino su trimis palyginamaisiais tepalais, būtent, vandeniu, minera-liniu aliejumi ir bentonito suspensija. Visi trys pa-lyginimai tapo nebetinkami (prie 2224 N jėgos, 4448 N - jėgos ir 6672 N jėgos atitinkamai) . Išradimo kompozicija skirtingai nuo jų parodė puikias sutepimo savybes prie visų apkrovimų, taip pat ir prie maksimalaus 17.792 N jėgos apkrovimo. Tai buvo iš keturių vieninte-lis tepalas, kuris leidžia sėkmingai atlikti bandymus.
[0122] Įvairias struktūrines PAM lygino su vandeniu, minera-liniais aliejais ir ne struktūrinių PAM tirpalais ban-dyme iš 12 Pavyzdžio. Rezultatai, pateikti 2 lentelėje, kurioje visi % masės ir pagrįsti pilna mišinio mase. Tik paskutiniai trys tepalai gerai išlaikė bandymus.
[0123]
[0124] 2.1.-metil-l-kietųjų riebalų amidoetilas, 2-riebusis imidazolin-metosulfatas 14 Pavyzdys
[0125] Tipiškas hidraulinis skystis mineralinio aliejaus pagrindu turi užsiliepsnojimo temperatūrą lygią 103°C. Nė vienas iš išradimo pavyzdžių nerodo užsiliepsnojimo temperatūros.
[0126] Kompozicijas pagal 13 pavyzdžio (xiii) ir (xiv) galima naudoti kaip emulsolius mechaninėse dirbtuvėse.
[0127] Juos sėkmingai naudoja vietoje įprastų emuisolių grąž-tams, tekinimo staklėse ir pjūkluose, kurie sukuria ly-gų metalo paviršių su sumažintais įbrėžimais arba ki-tais detalių pakenkimais, ir padidina gręžimo galvučių ir peilių darbo laiką.
1. Funkcinis skystis, skirtas panaudoti kaip hidraulinis skystis, skystas šilumos nešiklis, tepalas, suma-žinantis trinti, tarp judančių paviršių, bazinis skystis, speiserinis skystis arba statybinis šlamas arba skirtas naudoti minėtų medžiagų sudetyje, besiskiriantis tuo, kad i, ji, ieina vandeninė struktūrinė paviršiaus aktyvi medžiaga (PAM).
2. Funkcinis skystis pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad i, ji, papildomai įeina korozijos inhibitorius, ištirpintas vandeninėje struktūrinėje PAM.
3. Funkcinis skystis pagal 1 punktą, skirtas pritaikyti gręžinio skystyje, besiskiriantis tuo, kad turi pakibusių kietų molinių skalūnų dalelių ir/ arba užpildo.
4. Funkcinis skystis pagal 3 punktą, besiskiriantis tuo, kad turi barito ir/ arba hepatito suspenduotų dalelių.
5. Funkcinis skystis pagal 1 punktą, skirtas pritaikyti skystame šilumos nešiklyje, besiskiriantis tuo, kad i, ji, įeina vandeninė struktūrinė PAM, turinti suspenduotų joje kietos šilumą akumuliuojančios aplinkos dalelių.
6. Funkcinios skystis pagal 1 punktą, skirtas pritaikyti tepale, besiskiriantis tuo, kad i, jį įeina mažinantys susidėvėjimą arba pagerinantys tepimą priedai.
7. Funkcinis skystis pagal 1-6 punktus, besiskiriantis tuo, kad į vandeninę struktūrinę PAM įeina:(A) vandeninė fazė,(B) kieta daugiasluoksnė sferolitinė arba G-fazė, disperguota arba sumaišyta su minėta vandenine faze.
(A) vandeninė fazė,(B) kieta daugiasluoksnė sferolitinė arba G-fazė, disperguota arba sumaišyta su minėta vandenine faze.8 . Finkcinis skystis pagal 7 punktą, besiskiriantis tuo, kad vandeninė fazė turi elektrolito tirpalo.
9. Funkcinis skystis pagal 8 punktą, skirtas panaudoti gręžinio tirpale, besiskiriantis tuo, kad minėtą elektrolitą, kraštutiniu atveju iš dalies gauna skiesdami gręžinio skysti, sūrymu.
10. Funkcinis skystis pagal 9 punktą, skirtas naudoti pajūryje, besiskiriantis tuo, kad sūrymas yra jūros vanduo.
11. Funkcinis skystis pagal 1-10 punktus, besiskiriantis tuo, kad turi pakibusių kietų grafito dalelių.
12. Funkcinis skystis pagal 1-11 punktus, besiskiriantis tuo, kad turi nuo 5 iki 45 masės % PAM nuo bendros kompozicijos masės.
13. Funkcinis skystis pagal 1-12 punktus, besiskiriantis tuo, kad turi pakankamą kieki, ištirpusio elektrolito tam, kad kartu su PAM sudarytų stabilią sferolitinę arba daugiasluoksnę suspenduotą kietų da-lelių kompoziciją.
14. Paviršiaus tepimo būdas, padengiant juos skystu tepalu, besiskiriantis tuo, kad tepa tepalu, turinčiu vandenines struktūrines PAM.
15. Būdas pagal 14 punktą, gręžiant gręžinius arba su-teikiant ruošiniams formą gręžimo galvutės arba ap-dirbančio instrumento pagalba, kur gręžinio skystį arba atšaldanti, skysti, atitinkamai naudoja gręžimo galvutėje arba apdorojančiame instrumente, besiskiriantis tuo, kad naudoja gręžinio skysti, arba atšaldymo skystį, turinti, vandenines struktūrines PAM.
16. Būdas pagal bet kuri, iš 14 ir 15 punktus, besiskiriantis tuo, kad struktūrinė PAM turi vandeninio tirpalo, sumaišyto su PAM, esančia daugia-sluoksnių kietų dalelių, sferolitų arba G-fazės pavidalu, o kiekis yra pakankamas, kad būtų pasiekta me-talinių paviršių apsauga nuo susidėvėjimo ir/arba moli-nių skalūnų smulkinimo sulėtėjimas ir/arba uolienų ga-balėlių arba drumzlių suspensijoje išsaugojimas, grę-žiant arba apdirbant.