本发明涉及石油钻杆
技术领域：
，尤其涉及一种石油钻杆耐磨表面处理的方法。
背景技术：
：石油钻杆是用于传递动力、输送泥浆的主要工具，作用尤其重要。石油钻杆常处于交变应力并且在与井壁摩擦碰撞的恶劣条件下工作，往往成为整个钻井设备与工具中最薄弱的环节，由裂纹发展至穿孔或完全断裂的现象时有发生。为防止石油钻杆在钻井过程中遇到极其严苛的破坏，人们采用涂刷涂层对石油钻杆进行表面处理，以延长钻杆使用寿命，但仍达不到石油钻杆在强力扭矩及砂石冲刷下的工作要求，亟待解决。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种石油钻杆耐磨表面处理的方法。一种石油钻杆耐磨表面处理的方法，包括如下步骤：s1、将纳米高岭土、石墨烯和水进行研磨5-15min，研磨过程维持温度为120-140℃，研磨速度为12000-15000r/min，研磨压力为2.5-4mpa，再加入水搅拌均匀，然后喷雾干燥得到预制料a；s2、将酚醛环氧树脂、二甲苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚搅拌，降温，搅拌状态下加入预制料a、滑石粉、钛白粉、消泡剂，混合均匀得到预制料b；s3、将聚醚胺固化剂1784加入到二甲苯中搅拌均匀，再加入预制料b混合均匀，然后向预处理后石油钻杆表面进行喷涂，接着110-116℃固化10-20min，升温至160-170℃继续固化10-20min，降温得到耐磨表面处理后石油钻杆。优选地，s1中，纳米高岭土、石墨烯的质量比为1-3：0.4-1。优选地，s1的研磨过程中，水的添加质量为石墨烯添加质量的20-50％。优选地，s1的研磨过程中，研磨时间为8-12min，研磨过程维持温度为125-135℃，研磨速度为13000-14000r/min，研磨压力为3-3.5mpa。优选地，s2中，酚醛环氧树脂、二甲苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、预制料a、滑石粉、钛白粉、消泡剂的质量比为40-60：10-15：5-12：10-12：1-2：1-2：1-2。优选地，s2中，酚醛环氧树脂、二甲苯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚进行搅拌，搅拌温度90-96℃，搅拌速度为60-100r/min，然后降温至40-50℃。优选地，s3中，聚醚胺固化剂1784、二甲苯、预制料b的质量比为2.5-4：10-15：90-100。优选地，s3中，固化具体操作如下：112-113℃固化12-18min，升温至164-166℃继续固化13-17min。优选地，s3中，石油钻杆预处理的具体操作如下：将石油钻杆表面经过打磨去除表面固体杂质，然后依次经过除油、水洗。本发明的技术效果如下所示：(1)石墨烯的摩擦系数低，润滑性能好，但采用现有技术或设备所得石墨烯往往存在表面缺陷，本发明采用纳米高岭土与石墨烯进行复配，并限定两者质量比为1-3：0.4-1，经特定条件研磨，纳米高岭土与水结合在研磨作用下能够变形，并嵌入在石墨烯表面，经喷雾干燥后，纳米高岭土仍嵌入在石墨烯表面保留这种形变，石墨烯表面缺陷减少，这种结构可有效增强涂层的耐磨寿命；(2)本发明所得纳米高岭土与石墨烯结合后的产物，即预制料a，比表面积极大，而且润滑性能好，可有效增强与酚醛环氧树脂的界面作用，两者可更好的相互分散，有效增强了涂层的结构稳定性，在受到外力作用时，可有效将载荷转移至物理性能极强的石墨烯表面，进而进一步大大提高了石油钻杆表面的耐磨性能；(3)本发明经过聚醚胺固化剂1784固化交联后，可形成较高的交联密度，配合石墨烯分散其中，可有效保障石油钻杆防腐蚀介质渗透性及腐蚀介质破坏性，而且涂层具有极强附着力，耐磨性能优异，为石油钻杆在强力扭矩及砂石冲刷下的工作提供了安全保障。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例1一种石油钻杆耐磨表面处理的方法，包括如下步骤：s1、将5kg纳米高岭土加入至研磨器中，加入5kg石墨烯、0.2kg水，研磨处理15min，研磨过程维持温度为120℃，研磨速度为15000r/min，研磨压力为2.5mpa，再加入水搅拌均匀，然后喷雾干燥得到预制料a；s2、将60kg酚醛环氧树脂、10kg二甲苯、12kg1,4-丁二醇二缩水甘油醚送入反应器中，90℃搅拌20min，搅拌速度为60r/min，降温至50℃，搅拌状态下加入10kg预制料a、2kg滑石粉、1kg钛白粉、2kg消泡剂，混合均匀得到预制料b；s3、将石油钻杆表面经过打磨去除表面固体杂质，然后依次经过除油、水洗得到预处理后石油钻杆；将2.5kg聚醚胺固化剂1784加入到15kg二甲苯中搅拌均匀，再加入90kg预制料b混合均匀，向预处理后石油钻杆表面进行喷涂，接着116℃固化10min，升温至170℃继续固化10min，降温得到耐磨表面处理后石油钻杆。实施例2一种石油钻杆耐磨表面处理的方法，包括如下步骤：s1、将15kg纳米高岭土加入至研磨器中，加入2kg石墨烯、3kg水，研磨处理5min，研磨过程维持温度为140℃，研磨速度为12000r/min，研磨压力为4mpa，再加入水搅拌均匀，然后喷雾干燥得到预制料a；s2、将40kg酚醛环氧树脂、15kg二甲苯、5kg1,4-丁二醇二缩水甘油醚送入反应器中，96℃搅拌10min，搅拌速度为100r/min，降温至40℃，搅拌状态下加入12kg预制料a、1kg滑石粉、2kg钛白粉、1kg消泡剂，混合均匀得到预制料b；s3、将石油钻杆表面经过打磨去除表面固体杂质，然后依次经过除油、水洗得到预处理后石油钻杆；将4kg聚醚胺固化剂1784加入到10kg二甲苯中搅拌均匀，再加入100kg预制料b混合均匀，向预处理后石油钻杆表面进行喷涂，接着110℃固化20min，升温至160℃继续固化20min，降温得到耐磨表面处理后石油钻杆。实施例3一种石油钻杆耐磨表面处理的方法，包括如下步骤：s1、将8kg纳米高岭土加入至研磨器中，加入4kg石墨烯、1kg水，研磨处理12min，研磨过程维持温度为125℃，研磨速度为14000r/min，研磨压力为3mpa，再加入水搅拌均匀，然后喷雾干燥得到预制料a；s2、将55kg酚醛环氧树脂、12kg二甲苯、10kg1,4-丁二醇二缩水甘油醚送入反应器中，92℃搅拌18min，搅拌速度为70r/min，降温至47℃，搅拌状态下加入10.5kg预制料a、1.7kg滑石粉、1.4kg钛白粉、1.8kg消泡剂，混合均匀得到预制料b；s3、将石油钻杆表面经过打磨去除表面固体杂质，然后依次经过除油、水洗得到预处理后石油钻杆；将3kg聚醚胺固化剂1784加入到14kg二甲苯中搅拌均匀，再加入95kg预制料b混合均匀，向预处理后石油钻杆表面进行喷涂，接着114℃固化12min，升温至166℃继续固化13min，降温得到耐磨表面处理后石油钻杆。实施例4一种石油钻杆耐磨表面处理的方法，包括如下步骤：s1、将12kg纳米高岭土加入至研磨器中，加入3kg石墨烯、2kg水，研磨处理8min，研磨过程维持温度为135℃，研磨速度为13000r/min，研磨压力为3.5mpa，再加入水搅拌均匀，然后喷雾干燥得到预制料a；s2、将45kg酚醛环氧树脂、14kg二甲苯、8kg1,4-丁二醇二缩水甘油醚送入反应器中，94℃搅拌12min，搅拌速度为90r/min，降温至43℃，搅拌状态下加入11.5kg预制料a、1.3kg滑石粉、1.6kg钛白粉、1.2kg消泡剂，混合均匀得到预制料b；s3、将石油钻杆表面经过打磨去除表面固体杂质，然后依次经过除油、水洗得到预处理后石油钻杆；将3.5kg聚醚胺固化剂1784加入到12kg二甲苯中搅拌均匀，再加入98kg预制料b混合均匀，向预处理后石油钻杆表面进行喷涂，接着112℃固化18min，升温至164℃继续固化17min，降温得到耐磨表面处理后石油钻杆。实施例5一种石油钻杆耐磨表面处理的方法，包括如下步骤：s1、将10kg纳米高岭土加入至研磨器中，加入3.5kg石墨烯、1.5kg水，研磨处理10min，研磨过程维持温度为130℃，研磨速度为13500r/min，研磨压力为3.3mpa，再加入水搅拌均匀，然后喷雾干燥得到预制料a；s2、将50kg酚醛环氧树脂、13kg二甲苯、9kg1,4-丁二醇二缩水甘油醚送入反应器中，93℃搅拌15min，搅拌速度为80r/min，降温至45℃，搅拌状态下加入11kg预制料a、1.5kg滑石粉、1.5kg钛白粉、1.5kg消泡剂，混合均匀得到预制料b；s3、将石油钻杆表面经过打磨去除表面固体杂质，然后依次经过除油、水洗得到预处理后石油钻杆；将3.3kg聚醚胺固化剂1784加入到13kg二甲苯中搅拌均匀，再加入97kg预制料b混合均匀，向预处理后石油钻杆表面进行喷涂，接着113℃固化15min，升温至165℃继续固化15min，降温得到耐磨表面处理后石油钻杆。将实施例3-5所得石油钻杆的涂层进行测试，其结果如下：实施例3实施例4实施例5附着力，级111冲击强度，kgf·cm≥120≥120≥120柔韧性，mm111耐磨损(1kg×1000r)，mg＜150＜150＜150耐盐腐蚀(3wt％nacl，95℃)，h＞1000＞1000＞1000耐酸腐蚀(12wt％盐酸)，h＞1000＞1000＞1000耐酸腐蚀(3wt％氟化氢溶液)，h＞1000＞1000＞1000上述冲击强度测试过程中，涂层无裂纹或剥离；上述耐盐、酸腐蚀测试过程中，涂层无起泡或异常。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12