[發明專利]一種組合物及由其制備的孕鑲塊磨損件

有效

• 申請號: 202010645641.8
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN113913645B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 李夢剛;張洪寶;張華衛;黃勇;鄒德永;金鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: C22C9/02
• 分類號: C22C9/02;C22C9/04;C22C26/00;B22F3/02;B22F3/10;B22F5/00;E21B10/54
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 賈艷華

本發明提供了一種組合物及由其制備的孕鑲塊磨損件。所述組合物包括第一組分、第二組分和金剛石，其中，所述第一組分包括銅、錫、鋅、鉛和硬脂酸鋅，所述第二組分為石蠟和/或環氧樹脂。

技術領域

本發明提供了一種組合物，特別是由其制備的孕鑲塊磨損件。

背景技術

旋轉鉆井中鉆頭在破碎巖石時巖石也不斷磨損鉆頭。巖石磨損鉆頭的能力稱為巖石的研磨性。由于巖石的研磨性而導致的鉆頭磨損不僅會增加鉆頭的消耗，而且會降低鉆進速度和增加更換鉆頭所需的輔助時間。巖石的研磨性與合理鉆頭選型、正確設計鉆頭、優選鉆進參數以及合理制定鉆頭消耗定額有著密切的關系，它直接影響鉆井效率和鉆井成本。

目前，國內外有關巖石研磨性測試的試驗方法大多采用以鋼制材料為主的金屬材料與巖石相摩擦的原理，測定巖石研磨性。采用上述原理測試巖石研磨性存在兩項不足：(1)金屬材料與巖石磨損機理和鉆頭材料與巖石的磨損機理不符；(2)金屬材料磨損堅硬巖石時，不能吃入巖石，金屬材料和巖石均沒有磨損量不能評價巖石研磨性。

因此，有必要設計一種能夠符合巖石與鉆頭磨損原理、適用于軟硬巖石的磨損標準件。

發明內容

本發明之一提供了一種組合物，其包括第一組分、第二組分和金剛石，其中，所述第一組分包括銅、錫、鋅、鉛和硬脂酸鋅，所述第二組分為石蠟和/或環氧樹脂。

在一個具體實施方式中，以所述第一組分的總質量計作100％，銅82％至88％，錫4％至6％，鋅4％至6％，鉛2％至3％和硬脂酸鋅2％至3％。

在一個具體實施方式中，所述第一組合和所述第二組分的質量/體積比為20g：1ml至20g：3ml。

在一個具體實施方式中，所述第一組分與所述金剛石的質量比為125：1至200：3。

在一個具體實施方式中，所述金剛石的粒度為20至60目。

本發明之二提供了一種制備如本發明之一中任意一項所述的組合物的方法，其包括如下步驟：

1)將所述銅、錫、鋅、鉛和硬脂酸鋅充分混合，得到第一組分；

2)將所述第一組分與所述第二組分充分混合，得到第三組分；

3)將所述第三組分與所述金剛石充分混合，得到所述組合物。

在一個具體實施方式中，在步驟1)中，于混料機中混合1至1.5小時。

在一個具體實施方式中，在步驟3)之前還包括烘干所述第三組分的步驟。

在一個具體實施方式中，烘干的溫度為70至80℃，烘干的時間為1至2小時。

本發明之三提供了一種孕鑲塊磨損件，其由如本發明之一中任意一項所述的組合物或本發明之二中任意一項所述的方法制備的組合物制備而成。

在一個具體實施方式中，先將如本發明之一中任意一項所述的組合物或本發明之二中任意一項所述的方法制備的組合物冷壓成型，然后再分兩個溫度梯度階段真空燒結而成。

在一個具體實施方式中，真空燒結的第一階段的溫度為400至500℃，時間為50分鐘至1.5小時；第二階段的溫度為850至1000℃，時間為1.5至3小時。

本發明的有益效果：

由本發明的組合物制備的孕鑲塊標準件具有適中的硬度和強度，在進行巖石研磨性測試時，磨損件在軟、硬巖均會出現不同程度的磨損，可以有效的測試和區分軟、硬巖石的研磨性。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明實施例僅為示例性的說明，該實施方式無論在任何情況下均不構成對本發明的限定。