專利名稱：一種防粘扣鉆具螺紋脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆具螺紋脂及其制備方法，尤其涉及一種防粘扣鉆具螺紋脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著石油天然氣勘探開發(fā)的不斷深入，具有復(fù)雜工況的特殊井況不斷增多，尤其是定向井、斜井、水平井、大位移井、穿越井等特殊井況，鉆具所承受的扭矩較大，伴隨而來的鉆具失效事故發(fā)生的次數(shù)不斷增多，一旦出現(xiàn)鉆具失效等事故，將直接導(dǎo)致延長(zhǎng)鉆井周期、增加投資成本，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在失效事故中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)斷裂、粘扣、結(jié)構(gòu)完整性喪失等失效形式，在幾種失效形式中粘扣和鉆井液泄露與鉆具螺紋和鉆具螺紋脂都有密切的關(guān)系。鉆具螺紋脂是涂抹在鉆具螺紋表面，主要的作用是在螺紋表面形成一層潤(rùn)滑膜，該潤(rùn)滑膜在非常高的載荷和壓力作用下仍具有良好的潤(rùn)滑和抗粘著性能，做到盡可能的防止同材質(zhì)的內(nèi)外螺紋發(fā)生粘扣，使得各種載荷和滑移發(fā)生在該層潤(rùn)滑膜內(nèi)，吸收部分能量，減少了粘扣現(xiàn)象的發(fā)生。但隨著鉆井工況的不斷苛刻，尤其是遇到斜井、水平井、穿越井時(shí)，鉆具所承受的扭矩非常大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鉆具螺紋嚴(yán)重磨損、粘扣，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂等失效事故。隨著新的工況的出現(xiàn)，在優(yōu)化施工工藝，提高鉆具質(zhì)量的同時(shí)，也應(yīng)采用能夠抵抗大扭矩的防粘扣鉆具螺紋脂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有鉆具螺紋脂存在的上述不足，提供一種防粘扣鉆具螺紋脂及其制備方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種防粘扣鉆具螺紋脂按其重量百分比計(jì)包括；34 45%的復(fù)合硅脂、7 18%的二甲基硅油、8 19%的銅粉、8 19%的石墨粉、2 9%的氧化鋁粉、6 14%的氟金云母粉、0. 5 5%的山梨糖醇酐三月桂酯和1 8%的亞磷酸二正丁酯。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述防粘扣鉆具螺紋脂按其重量百分比計(jì)包括38%的復(fù)合硅脂、13%的二甲基硅油、14%的銅粉、14%的石墨粉、5%的氧化鋁粉、10%的氟金云母、洲的山梨糖醇酐三月桂酯和4%的亞磷酸二正丁酯。所述復(fù)合硅脂為無錫飛天油脂有限公司生產(chǎn)的，其型號(hào)為7057。進(jìn)一步，所述銅粉為鱗片狀，純度大于或者等于99%，粒徑大小超過325目。進(jìn)一步，所述石墨粉為天然鱗片狀石墨粉。進(jìn)一步，所述氧化鋁粉的粒徑大小超過325目。進(jìn)一步，所述氟金云母粉的粒徑大小規(guī)格為Imm 0. 2mm。進(jìn)一步，所述氟金云母粉為長(zhǎng)春市天成氟金云母有限公司生產(chǎn)的。
本發(fā)明還提供一種解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種防粘扣鉆具螺紋脂的制備方法包括以下步驟首先，按上述的配方，將復(fù)合硅脂和二甲基硅油加入反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌；然后，再按權(quán)利要求1所述的配方，將銅粉、石墨粉、氧化鋁粉、氟金云母粉、山梨糖醇酐三月桂酯和亞磷酸二正丁酯加入反應(yīng)釜中接著攪拌；最后，開啟反應(yīng)釜中的真空泵，進(jìn)行抽真空，然后再繼續(xù)攪拌即可。進(jìn)一步，將復(fù)合硅脂和二甲基硅油加入反應(yīng)釜中，攪拌25 35分鐘；將銅粉、石墨粉、氧化鋁粉、氟金云母粉、山梨糖醇酐三月桂酯和亞磷酸二正丁酯加入反應(yīng)釜中，攪拌 55 65分鐘；抽真空后再繼續(xù)攪拌3 3. 5小時(shí)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明防粘扣鉆具螺紋脂應(yīng)具備良好的化學(xué)、物理穩(wěn)定性， 易于涂刷，粘附性好，可以迅速有效地在螺紋表面形成潤(rùn)滑膜，具有良好的滑移性，可以有效地吸收由螺紋所傳遞而來的各種載荷和能量，盡可能的防止同質(zhì)的金屬螺紋表面接觸， 可以有效地防止鉆具螺紋發(fā)生粘扣、減少鉆具螺紋發(fā)生磨損、粘著的傾向，同時(shí)仍可以有效地堵塞泄露通道，防止高壓鉆井液泄露在環(huán)形空間內(nèi)，尤其適合斜井、水平井和穿越鉆進(jìn)等作業(yè)過程中，可以有效地抵抗大扭矩對(duì)鉆具螺紋的傷害。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明防粘扣鉆具螺紋脂中加入的亞磷酸二正丁酯是一種性能優(yōu)良的抗極壓劑， 作為添加劑，在使用時(shí)可以和金屬表面形成一層具有潤(rùn)滑性的膜，該層膜可以有效地隔絕鉆具公母螺紋的接觸，起到防粘扣的作用。山梨糖醇酐三月桂酯是一種防銹添加劑，可以防止鉆桿螺紋發(fā)生腐蝕。本發(fā)明防粘扣鉆具螺紋脂制備方法中涉及的反應(yīng)釜，應(yīng)具有抽真空的功能，反應(yīng)釜除具有低速分散的作用，同時(shí)也需要有至少一個(gè)高速分散剪切盤。下面以三個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明防粘扣鉆具螺紋脂對(duì)進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實(shí)施例1
首先，將重量百分比為38%的復(fù)合硅脂、13%的二甲基硅油加入反應(yīng)釜中，攪拌30分鐘后，然后再加入14%的銅粉、14%的石墨粉、5%的氧化鋁粉、10%的氟金云母、2%的山梨糖醇酐三月桂酯、4%的亞磷酸二正丁酯加入反應(yīng)釜中，攪拌1小時(shí)，然后停止攪拌，開動(dòng)真空泵， 抽至真空，然后繼續(xù)攪拌3小時(shí)后即可。 按照以上配比生產(chǎn)出的防粘扣鉆具螺紋脂，在穿越鉆井現(xiàn)場(chǎng)使用，效果良好，鉆桿螺紋出現(xiàn)粘扣的程度明顯降低，經(jīng)過多次反復(fù)使用，鉆桿螺紋的磨損程度減小明顯。實(shí)施例2
首先，將重量百分比為35%的復(fù)合硅脂、17%的二甲基硅油加入反應(yīng)釜中，攪拌32分鐘后，然后再加入12%的銅粉、13%的石墨粉、6%的氧化鋁粉、11%的氟金云母、3%的山梨糖醇酐三月桂酯、3%的亞磷酸二正丁酯加入反應(yīng)釜中，攪拌56小時(shí)，然后停止攪拌，開動(dòng)真空泵，抽至真空，然后繼續(xù)攪拌3. 2小時(shí)后即可。按照以上配比生產(chǎn)出的防粘扣鉆具螺紋脂，在水平井的鉆井現(xiàn)場(chǎng)使用，與普通的鉆具螺紋脂對(duì)比，對(duì)防止鉆桿螺紋發(fā)生粘扣的概率大大降低，減少了鉆桿螺紋的磨損程度實(shí)施例3
首先，將重量百分比為39%的復(fù)合硅脂、14%的二甲基硅油加入反應(yīng)釜中，攪拌觀分鐘后，然后再加入15%的銅粉、1 的石墨粉、3%的氧化鋁粉、1 的氟金云母、2%的山梨糖醇酐三月桂酯、3%的亞磷酸二正丁酯加入反應(yīng)釜中，攪拌63小時(shí)，然后停止攪拌，開動(dòng)真空泵，抽至真空，然后繼續(xù)攪拌3. 4小時(shí)后即可。按照以上配比生產(chǎn)出的防粘扣鉆具螺紋脂，在斜井的鉆井現(xiàn)場(chǎng)使用，與普通的鉆具螺紋脂對(duì)比，對(duì)防止鉆桿螺紋發(fā)生粘扣的概率大大降低，減少了鉆桿螺紋的磨損程度
本發(fā)明防粘扣鉆具螺紋脂外觀呈黑色粘稠狀，具有良好的涂覆性，可以方便的涂刷在鉆具螺紋表面，起到良好的防粘扣的作用；該防粘扣鉆具螺紋脂主要應(yīng)用于鉆井作業(yè)過程中，主要是涂覆于鉆具連接的螺紋表面上，起到潤(rùn)滑和防粘著的作用，基于其特殊的功能與效用，尤其適用于斜井、水平井和穿越井等鉆井作業(yè)扭矩較大的工況，在該工況條件下，具有良好的防止鉆具螺紋粘著、磨損的效果，減少鉆具螺紋發(fā)生粘扣和斷裂的概率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防粘扣鉆具螺紋脂，其特征在于，按其重量百分比計(jì)包括34 45%的復(fù)合硅脂、 7 18%的二甲基硅油、8 19%的銅粉、8 19%的石墨粉、2 9%的氧化鋁粉、6 14%的氟金云母粉、0. 5 5%的山梨糖醇酐三月桂酯和1 8%的亞磷酸二正丁酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防粘扣鉆具螺紋脂，其特征在于，按其重量百分比計(jì)包括38% 的復(fù)合硅脂、13%的二甲基硅油、14%的銅粉、14%的石墨粉、5%的氧化鋁粉、10%的氟金云母、 2%的山梨糖醇酐三月桂酯和4%的亞磷酸二正丁酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防粘扣鉆具螺紋脂，其特征在于，所述銅粉為鱗片狀，純度大于或者等于99%，粒徑大小超過325目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防粘扣鉆具螺紋脂，其特征在于，所述石墨粉為天然鱗片狀石墨粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防粘扣鉆具螺紋脂，其特征在于，所述氧化鋁粉的粒徑大小超過325目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防粘扣鉆具螺紋脂，其特征在于，所述氟金云母粉的粒徑大小超過325目。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防粘扣鉆具螺紋脂，其特征在于，所述氟金云母粉的規(guī)格為 Imm 0. 2mmο
8.一種防粘扣鉆具螺紋脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟首先，按權(quán)利要求 1所述的配方，將復(fù)合硅脂和二甲基硅油加入反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌；然后，再按權(quán)利要求1所述的配方，將銅粉、石墨粉、氧化鋁粉、氟金云母粉、山梨糖醇酐三月桂酯和亞磷酸二正丁酯加入反應(yīng)釜中接著攪拌；最后，開啟反應(yīng)釜中的真空泵，進(jìn)行抽真空，然后再繼續(xù)攪拌即可。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防粘扣鉆具螺紋脂的制備方法，其特征在于，將復(fù)合硅脂和二甲基硅油加入反應(yīng)釜中，攪拌25 35分鐘；將銅粉、石墨粉、氧化鋁粉、氟金云母粉、山梨糖醇酐三月桂酯和亞磷酸二正丁酯加入反應(yīng)釜中，攪拌陽(yáng) 65分鐘；抽真空后再繼續(xù)攪拌 3 3. 5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防粘扣鉆具螺紋脂及其制備方法。所述防粘扣鉆具螺紋脂按其重量百分比計(jì)包括34～45%的復(fù)合硅脂、7～18%的二甲基硅油、8～19%的銅粉、8～19%的石墨粉、2～9%的氧化鋁粉、6～14%的氟金云母粉、0.5～5%的山梨糖醇酐三月桂酯和1～8%的亞磷酸二正丁酯。本發(fā)明防粘扣鉆具螺紋脂應(yīng)具備良好的化學(xué)、物理穩(wěn)定性，易于涂刷，粘附性好，可以迅速有效地在螺紋表面形成潤(rùn)滑膜，具有良好的滑移性，可以有效地吸收由螺紋所傳遞而來的各種載荷和能量，盡可能的防止同質(zhì)的金屬螺紋表面接觸，可以有效地防止鉆具螺紋發(fā)生粘扣、減少鉆具螺紋發(fā)生磨損、粘著的傾向。
文檔編號(hào)C10N50/10GK102408940SQ20111032232
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者上官豐收, 田峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所