[發(fā)明專利]一種高潤(rùn)滑性螺紋脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010220349.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111440654B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田峰;李德軍;劉強(qiáng);汪蓬勃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所
• 主分類號(hào): C10M169/04
• 分類號(hào): C10M169/04;C10N30/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李曉曉

本發(fā)明公開(kāi)了一種高潤(rùn)滑性螺紋脂，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分：鋁基潤(rùn)滑脂17％～26％，離子液體潤(rùn)滑劑13％～22％，磁性液體2％～8％，丁腈橡膠5％～11％，石墨粉17％～25％，磷青銅7％～13％，聚四氟乙烯粉12％～17％。該螺紋脂既不含重金屬填料，又可以在重載荷條件下起到良好的抗磨損和抗極壓性能，展現(xiàn)出良好的潤(rùn)滑性能。還公開(kāi)了其制備方法，將鋁基潤(rùn)滑脂、離子液體潤(rùn)滑劑和磁性液體混合，得到混合物；向混合物中加入丁腈橡膠、石墨粉、磷青銅和聚四氟乙烯粉，攪拌2～4小時(shí)，得到黑色粘稠膏狀物，即為高潤(rùn)滑性螺紋脂。僅僅是將幾種物料均勻混合，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，對(duì)工藝條件要求低，易實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油套管螺紋脂技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高潤(rùn)滑性螺紋脂及其制備方法。

背景技術(shù)

在石油勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中所使用的油管柱、套管柱都是通過(guò)螺紋將各個(gè)單根管子連成長(zhǎng)管柱的，根據(jù)美國(guó)API石油學(xué)會(huì)的資料統(tǒng)計(jì)，套管柱損壞的80％以上，油管柱失效的70％以上都發(fā)生在螺紋連接處，油套管在螺紋連接過(guò)程中，如何提高螺紋脂的潤(rùn)滑性能，防止螺紋發(fā)生粘扣一直備受關(guān)注，粘扣是石油專用管螺紋失效的一種形式，每年由于粘扣給油田的生產(chǎn)造成了不可估量的損失。按照規(guī)定油套管螺紋上扣前，必須在螺紋表面涂抹適量的螺紋脂，螺紋脂是一種在上扣前涂刷到管子螺紋表面上的一種物質(zhì)，它在管子上扣和卸扣過(guò)程中起到潤(rùn)滑和抗粘扣作用，因此具有良好潤(rùn)滑性能的螺紋脂對(duì)油套管螺紋粘扣有一定的抑制作用。

傳統(tǒng)的含有鉛粉、鋅粉和銅粉等重金屬的螺紋脂含對(duì)鉆井工人的身體和環(huán)境都有很大的危害，尤其是在環(huán)境脆弱地區(qū)、海洋鉆井過(guò)程中對(duì)所有產(chǎn)品的環(huán)保性能具有極高的要求。隨著人們環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，在石油鉆采過(guò)程中對(duì)環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越重視。

目前使用較為普遍的螺紋脂是API油基脂螺紋脂，該類型的螺紋脂的主要成分是：石油基的基礎(chǔ)脂和基礎(chǔ)油，無(wú)機(jī)填料如石墨粉、云母粉等，還有大量的重金屬填料，如鉛粉、鋅粉、銅粉等，盡管傳統(tǒng)的API螺紋脂具有一定的潤(rùn)滑性能，但其中含有的石油基的基礎(chǔ)脂和基礎(chǔ)油的抗極壓抗磨損性能有限，耐高溫能力較差，同時(shí)隨著環(huán)保的要求越來(lái)越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的API螺紋脂中所含有的對(duì)環(huán)境有污染的鉛、鋅和銅等重金屬粉末的使用越來(lái)越受到嚴(yán)格限制，因此需要開(kāi)發(fā)一種新型螺紋脂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種高潤(rùn)滑性螺紋脂，既不含重金屬填料，又可以在重載荷條件下起到良好的抗磨損和抗極壓性能，展現(xiàn)出良好的潤(rùn)滑性能。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種高潤(rùn)滑性螺紋脂的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種高潤(rùn)滑性螺紋脂，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分：鋁基潤(rùn)滑脂17％～26％，離子液體潤(rùn)滑劑13％～22％，磁性液體2％～8％，丁腈橡膠5％～11％，石墨粉17％～25％，磷青銅7％～13％，聚四氟乙烯粉12％～17％。

進(jìn)一步，離子液體潤(rùn)滑劑采用四丁基溴化銨。

進(jìn)一步，磁性液體是由磁性固體顆粒、基載液以及界面活性劑混合而成的膠狀液體。

進(jìn)一步，丁腈橡膠為顆粒狀。

進(jìn)一步，丁腈橡膠的粒徑為0.2mm～1mm。

進(jìn)一步，石墨粉為粉末狀，粒徑超過(guò)325目。

進(jìn)一步，聚四氟乙烯粉為粉末狀，粒徑超過(guò)325目。

進(jìn)一步，磷青銅粉為粉末狀，粒徑超過(guò)325目。

進(jìn)一步，鋁基潤(rùn)滑脂的稠度等級(jí)NLGI為3號(hào)。

本發(fā)明還公開(kāi)了所述的高潤(rùn)滑性螺紋脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)將鋁基潤(rùn)滑脂、離子液體潤(rùn)滑劑和磁性液體混合，得到混合物；