EoW March 2010

Техническая статья

воды,ингибируютпроцессыобразования глинныхминераловинабуханиясланцев. Растворы с высоким содержанием растворимого кальция используются для стабилизации осыпания сланцев и кавернообразования в стволе скважины и для предупреждения повреждения оборудования. Обработанные кальцием буровые растворы обладают стойкостью к минерализации и ангидритизации, однако подвержены гелеобразованию и отверждению при высоких температурах [ 9 ] . Композиции на углеводородной основе Эти композиции приготовленына основе водонефтяных эмульсий, в которых рассол хлористого кальция обычно является эмульгированной средой, а нефть – дисперсионной средой. Они могут содержать до 50 % рассола в жидкой фазе. Инвертно-эмульсионные буровые растворы представляют собой «свободные» эмульсионные системы, характеризующиеся пониженной электрической стабильностью и более высокими показателями водоотдачи [ 9 ] . Влияние на удельный вес, объем и изменение механических свойств при растяжении можно увидеть на рис. 4 и 5. Компаунды на основе Therban LT 2007 и Levapren 700 HV продемонстрировали наилучшие эксплуатационные качества и устойчивость свойств. Необходимо выбирать материалы с высокой степенью полярности, поскольку полярность компаундов играет важную роль в обеспечении показателей маслостойкости.

В случае компаундов, изготовленных на основе полимерных смесей, между полимерными материалами на основе ГБНК и СЭВ, судя по всему, существует некоторая степень взаимного усиления: при необходимости получения предельных физических и эксплуатационных параметров СЭВ можно смешать с ГБНК. Это способствует снижению общей стоимости изготовления компаунда и позволяет улучшить т е х н о л о г и ч е с к и е параметры, одновременно сохраняя показатели тепло- и маслостойкости. Ранее смеси из ГБНК и СЭВ разрабатывались при необходимости выполнения очень жестких технических условий и, в частности, спецификаций для военно-морских технологий NES 518 (Def- Stand 61-31, часть 12) и VG 95218 [10] . 3.3 Свойства при низких температурах

Температура [°C] Относительное удлинение при разрыве [%]

Рис. 6. ▲ ▲ Относительное удлинение кабельных компаундов при разрыве, измеренное при –40 °C и –50 °C

Величинаизгибавхолодномсостоянии–40ºC Величинаизгибавхолодномсостоянии–50ºC Температурахрупкости

Рис. 7. ▲ ▲ Величина изгиба в холодном состоянии, измеренная при –40 °C и –50 °C, и температура хрупкости

Измерение прочности при растяжении (относительного удлинения при разрыве) этих компаундов проводилось при температурах –40 °C и –50 °C (см. результаты измерений на рис. 6). Компаунд на основе Therban  LT 2007 демонстрирует, несомненно, самые высокие эксплуатационные показатели при –40 °C и –50 °C (лучшее значение относительного удлинения при разрыве), за ним следуют компаунд на основе Therban  LT 2007 и Levapren  500 HV (приготовленный с добавлением Geniosil  XL 33), смесь пластификаторов (ТОТМ и ДОС) и смесь тригидрооксидов алюминия (марок Apyral  120E и SM 200) с различной удельной поверхностью (измеренной методом БЭТ). Влияние сшивающих агентов Высокая химическая активность такого альфа-силана, как Geniosil  XL 33, могла способствовать повышению уровня взаимодействияполимераинаполнителя и таким образом обеспечить разумный баланс физико-механических свойств и более низкой плотности поперечных связей. По своей сути альфа-силаны обладают большей химической активностью, чем стандартные типы силанов, а это значит, что повышение степени гидрофобности ГОА могло произойти даже в том случае, когда удельная поверхность используемого наполнителя недостаточно развита, чтобы обеспечить гидрофобные свойства.

Гибкость кабелей для морских платформ в Арктических регионах является непременным условием для обеспечения максимальной производительности (при минимальном времени вынужденного

Рис. 4. ▼ ▼ Изменение удельного веса и объема после погружения в рассол и буровой раствор Carbo Sea на 1344 часа при 70 °C

простоя и технического обслуживания) добычи и переработки нефти и газа на этихобъектах.Экстремально низкие температуры (–40 °C и –50 °C) – обычное явление для данного типа климата, и поэтому необходимо использовать материалы с низкой температурой стеклования, о б е с п е ч и в а ю щ е й подвижность полимерных цепей на более низких энергетических уровнях. Подвижность сегментов полимернойцепившироком диапазоне рабочих температур снижает риск кристаллизации и эффект отверждения полимера, возникновения которых можно ожидать в кабелях фиксированной проводки на платформах, расположенных в регионах ссуровымиклиматическими условиями.

Уд. вес (рассол) (CaBr2)/1344h@ 70ºC Объем (рассол) (CaBr2)/1344h@ 70ºC Уд. вес (Carbo Sea)/1344h@ 70ºC Объем (Carbo Sea)/1344h@ 70ºC

Изменение удельного веса и объема [%] Изменение прочности на растяжение [%]

Рис. 5. ▼ ▼ Изменение прочности при растяжении после погружения в рассол и буровой раствор Carbo Sea на 1344 часа при 70 °C

DeltaTS Brine (CaBr2)/1344h@ 70ºC Delta EB Brine (CaBr2)/1344h@ 70ºC DeltaTS Carbo Sea/1344h@ 70ºC Delta EB Carbo Sea/1344h@ 70ºC

«Ланксесс Дойчланд ГмбХ», филиал «Текникал раббер продактс» г. Леверкузен (Германия) Адрес электронной почты : andreas.roos@lanxess.com Web-страница : www.lanxess.com

194

EuroWire – март 2010 г.