[发明专利]一种钻具螺纹脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学制品，具体为一种钻具螺纹脂及其制备方法。

背景技术

某公司AT系列天井钻机主用于矿山井下钻孔和扩通风井、充填井、管道井以及各种地下矿山及水利工程的大断面天井和溜井的掘进。获得省部级一、二等奖。某型号天井钻机填补了国内空白，达到国际先进水平。此系列钻井的开发不仅要承受轴向载荷、内外压力、地层滑移、剪切等各种危险高载荷达（达到13万N），而且还要承受180℃以上的高温载荷。这就要求螺纹连接部位不仅可以承受住各种高载荷作用，还必须要在这些高载荷作用下保证密封性。钻杆上的螺纹主要起到连接作用，密封时必须涂上合适的螺纹脂，辅助螺纹密封，保证在一定压力和温度下不泄露、不粘扣，保证上、下扣正常，保证钻杆的多次使用，提高钻杆的重复使用率。实践证明，作为钻杆螺纹连接性能的关键材料-钻具螺纹脂尤为重要。

在节能减排的大环境中，简化生产工艺不仅可以节约资源、节约生产成本，还可以减少对环境的污染及排放。

目前国内通常使用的API螺纹脂虽然润滑性能优异，但高温、高扭矩下的性能不够理想。某公司在选择螺纹脂时做了大量的实验。通常使用的API螺纹脂达不到设备的使用要求，在实验过程中发现螺纹出现不同程度的损坏，甚至出现粘扣，更谈不上钻杆生产工艺的简化，这就对螺纹脂提出了更高的要求，要求螺纹脂在高温、高扭矩的情况下，依然能够保持润滑性和密封性能，保证在高扭矩（甚至过扭矩）情况下的抗粘扣能力以及简化钻杆生产工艺。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种钻具螺纹脂及其制备方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种钻具螺纹脂，包括以下重量份的原料：

一元脂肪酸       4.05%-7.3%

二元脂肪酸       0.8%-2%

碱               0.95%-2%

二硫化钼粉       10%-20%

C18有机钼盐      3%-5%

C22有机铅盐      4%-6%

硫化锑酸锑        10%-15%

铜粉              5%-8%

T309              2%-3%

水                3.2%-5.9%

基础油            34%-48.8%。

本发明中，所述碱为氢氧化钠粉末或者碳酸钠粉末。

本发明中，所述基础油为润滑油。

一种钻具螺纹脂的制备方法，包括以下步骤：

第一步：按比例称取重量份的原料；

第二步：向反应釜中加入一元脂肪酸、二元脂肪酸和基础油，搅拌升温；

第二步：当反应釜内温度达到95℃-100℃时，加入碱和水，加入完毕后，保持反应釜内温度在95℃-100℃，反应2小时；

第三步：反应完毕后，反应釜内温度升至200℃-210℃，保持反应釜内温度为200℃-210℃，炼制15分钟；

第四步：炼制完毕后，反应釜内温度冷却至80℃-100℃，加入二硫化钼粉、C18有机钼盐、C22有机铅盐、硫化锑酸锑、铜粉、T309，待充分溶解后，经研磨即得到一种钻具螺纹脂。

本发明提供的钻具螺纹脂直接涂满钻杆的内螺纹或外螺纹的2/3，然后按照设备规定的扭矩进行上下扣即可。

有益效果：本发明所提供的高温、高扭矩螺纹脂除满足API螺纹脂的润滑、密封性能要求外，还可以使钻杆承受的扭矩力达到13万N（为目前所承受扭矩力力矩的最高极限值），能够满足180℃高温下使用，同时可以减少钻杆的淬火工序。因此，本发明所提供的高温、高扭矩螺纹脂不仅完全达到了AT系列天井钻机的技术要求，而且简化了钻杆生产中的淬火工序，达到了预期的目的和效果。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1