一种螺纹脂的制作方法

专利名称：：一种螺纹脂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种石油开采用油套管螺纹脂。
背景技术：
：石油开采过程中，油管、套管类产品依靠公母扣锥螺纹实现管与管间的相互连接，在公母扣锥螺纹连接时，螺纹表面需涂上螺纹脂起到防腐蚀、润滑和密封作用。现有的油套管生产厂家都采用API推荐的螺纹脂配方其中油脂基采用通用类油脂占总重量的36%，油脂基普遍采用的是矿物油；固相物占总重量的64%。固相物(重量百分比)由28%的石墨粉、47.5%的铅粉、19.3%的锌粉、5.2%的铜粉组成。在油套管使用中，为了达到一定的防滑脱拉力，必须在螺纹连接时加以一定的扭矩，而扭矩产生依靠锥螺纹金属间的过盈配合。在油套管反复上卸扣过程中，螺纹脂主要起到润滑、密封和防腐蚀作用，由于目前油脂基普遍采用矿物油，其在拧接后期的高温高压工况下容易流失，并失去润滑性能，加速了金属粉末填充料磨损母螺纹或公螺纹的表面处理层，从而造成同金属间的亲合现象，使油套管类螺纹连接失效，这种由于公母螺纹在高温高压作用下的金属亲合专业上称为粘扣。粘扣现象是油套管服役进程中消耗的主要原因。
发明内容本发明的目的在于提供一种改进配方的螺纹脂，提高石油开采用油套管螺纹连接的抗粘扣性能，延长油套管的使用寿命。为达上述目的，本发明提供了一种螺纹脂，其组分重量百分比为M。S2极压型锂基脂45.3-52.4;甲基硅油0.480.65;兰703兰746防锈添加剂0.060.07;失水山梨醇硬脂酸脂0力60.07;非晶体型石墨粉20.6826.6;膨胀石磨8.39.3;湿性白云母粉8.69.4;a—八1203粉7.89.52。所述非晶体型石墨粉的细度为325目以上。所述湿性白云母粉的细度为325目以上。所述a—A1203粉的细度为325目以上。下面就本发明中化学组分及限定理由详述如下MoS2极压型锂基脂48~65wt%;使用MoS2极压型锂基脂替代原配方中的通用类油脂作为油脂基，并提高油脂基的重量百分比，以解决螺纹连接时表面在高应力环境下的油膜流失问题，改善常温润滑效果。如MoS2极压型锂基脂小于配方比例，则必须增大固体粉末填充料比例，降低配方螺纹脂的可涂刷性和设备自动喷涂性；如大于配方比例，则必须减少固体粉末填充料比例，降低配方螺纹脂的高温润滑性或螺纹密封性能。非晶体型石墨粉3053wt%;在固体粉末填充料配方中，以非晶体型石墨粉为主成分，其在配方中的作用以高温润滑为主，填充螺纹配合间隙为辅。如果非晶体型石墨粉比例小于30wt。/。，则会降低配方螺纹脂的高温润滑性能，也就是降低了抗粘扣性能；如果比例大于53wt。/。，则必须减小其他固体粉末填充料比例，牺牲部分密封性能，造成油田开采中极端工况下的油气泄漏。膨胀石磨1520wt%;在固体粉末填充料配方中，配以膨胀石磨来吸附MoS2极压型锂基脂，改善油脂基在螺纹表面挤压下容易流失的弊端。比例小于15wt%，会降低吸附性能，增大油脂基挤压流失；比例大于20wt。/。，一会降低非晶体型石墨粉比例，恒定石墨含量，增大配方成本；二是会减少湿性白云母粉和a—A1203粉比例，降低密封性能。湿性白云母粉1225wt%;a—八1203粉1528wt%。在固体粉末填充料配方中，湿性白云母粉和(X—Al203粉是两种性能比较稳定的材料，在配方中起到提高螺纹脂密封性能的作用。湿性白云母粉质软，价格低廉；a—Al203粉质硬，成本较高，配合使用既能很好地满足螺纹密封要求，又能把抗粘扣性能控制在一个比较理想的状态。如提高湿性白云母粉比例，降低a—Al203粉比例，则会使密封性能下降，降低石磨含量比例，会使润滑性能下降；相反，减小高湿性白云母粉比例，增加a一AU03粉比例，又会使抗粘扣性能降低，增加配方成本。在通用锂基脂中添加甲基硅油、兰703兰746防锈添加剂和失水山梨醇硬脂酸脂，提高配方密封脂的涂刷性和防腐防锈性。本发明的螺纹脂的优点在于通过改变了螺纹脂的配方，在螺纹表面使用本发明的螺纹脂后，油套管螺纹连接的抗粘扣次数明显提高，抗粘扣性能增强，延长油套管的使用寿命。具体实施例方式下面通过具体实施例来说明本发明。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>规格27/8'*5.51EU钢级N80螺纹表面处理接箍高温锌系磷化表1为本发明的实施例14的螺纹脂的化学成分表。表2为本发明的实施例14的螺纹脂与现有的螺纹脂对比，在提高螺纹抗粘扣性能方面的参数表。试验中所用管料规格27/8'*5.51EU;管料的钢级为N80，螺纹表面处理接箍高温锌系磷化。实施例1实施例l中的螺纹脂，其组分重量百分比为M。S2极压型锂基脂49.32;甲基硅油0.55;兰703兰746防锈添加剂0.07;失水山梨醇硬脂酸脂0.065;非晶体型石墨粉23.5;膨胀石磨9.3;湿性白云母粉9.4;(X—Al2。3粉7.8。由表2可见，在API推荐的最佳上扣扭矩2300FT-IB以及上卸扣转速相同的情况下，现有螺纹脂龙泉GLM-913型的抗粘扣次数为3.1次，宏钢SR-9406型抗粘扣次数为3.2次，Bestlife2000型抗粘扣次数为3.4次，而实施例1中的螺纹脂的型抗粘扣次数为8.5次。在API推荐的最大上扣扭矩2880FT-IB时，龙泉GLM-913型、宏钢SR-9406型、Bestlife2000型的抗粘扣次数均为2次，而实施例1中的螺纹脂的型抗粘扣次数为5次。实施例2实施例2中的螺纹脂，其组分重量百分比为MoS2极压型锂基脂52.4;甲基硅油0.48;兰703兰746防锈添加剂0.06;失水山梨醇硬脂酸脂0.06;非晶体型石墨粉20.68;膨胀石磨9;湿性白云母粉9;a—A1203粉8.32。由表2可见，在API推荐的最佳上扣扭矩2300FT-IB以及上卸扣转速相同的情况下，现有螺纹脂龙泉GLM-913型的抗粘扣次数为3.1次，宏钢SR-9406型抗粘扣次数为3.2次，Bestlife2000型抗粘扣次数为3.4次，而实施例1中的螺纹脂的型抗粘扣次数为7.2次。在API推荐的最大上扣扭矩2880FT-IB时，龙泉GLM-913型、宏钢SR-9406型、Bestlife2000型的抗粘扣次数均为2次，而实施例1中的螺纹脂的型抗粘扣次数为4.8次。实施例3实施例3中的螺纹脂，其组分重量百分比为MoS2极压型锂基脂47.6;甲基硅油0.6;兰703兰746防锈添加剂0.065;失水山梨醇硬脂酸脂0.07;非晶体型石墨粉21.5;膨胀石磨8.3;湿性白云母粉9;a—A1203粉8.2。由表2可见，在API推荐的最佳上扣扭矩2300FT-IB以及上卸扣转速相同的情况下，现有螺纹脂龙泉GLM-913型的抗粘扣次数为3.1次，宏钢SR-9406型抗粘扣次数为3.2次，Bestlife2000型抗粘扣次数为3.4次，而实施例1中的螺纹脂的型抗粘扣次数为8.5次。在API推荐的最大上扣扭矩2880FT-IB时，龙泉GLM-913型、宏钢SR-9406型、Bestlife2000型的抗粘扣次数均为2次，而实施例1中的螺纹脂的型抗粘扣次数为5.3次。实施例4实施例4中的螺纹脂，其组分重量百分比为MoS2极压型锂基脂45.3;甲基硅油0.65;兰703兰746防锈添加剂0.06;失水山梨醇硬脂酸脂0.07;非晶体型石墨粉26.6;膨胀石磨9.2;湿性白云母粉8.6;a—A1203粉9.52。由表2可见，在API推荐的最佳上扣扭矩2300FT-IB以及上卸扣转速相同的情况下，现有螺纹脂龙泉GLM-913型的抗粘扣次数为3.1次，宏钢SR-9406型抗粘扣次数为3.2次，Bestlife2000型抗粘扣次数为3.4次，而实施例1中的螺纹脂的型抗粘扣次数为8.6次。在API推荐的最大上扣扭矩2880FT-IB时，龙泉GLM-913型、宏钢SR-9406型、Bestlife2000型的抗粘扣次数均为2次，而实施例1中的螺纹脂的型抗粘扣次数为5.2次。权利要求1.一种螺纹脂，其特征在于，其组分重量百分比为MoS2极压型锂基脂45.3～52.4；甲基硅油0.48～0.65；兰703兰746防锈添加剂0.06～0.07；失水山梨醇硬脂酸脂0.06～0.07；非晶体型石墨粉20.68～26.6；膨胀石磨8.3～9.3；湿性白云母粉8.6～9.4；α-Al2O3粉7.8～9.52。2.如权利要求l所述的螺纹脂，其特征在于所述非晶体型石墨粉的细度为325目以上。3.如权利要求l所述的螺纹脂，其特征在于所述湿性白云母粉的细度为325目以上。4.如权利要求l所述的螺纹脂，其特征在于所述(X—Al203粉的细度为325目以上。全文摘要一种螺纹脂，其组分重量百分比为M_oS₂极压型锂基脂45.3～52.4；甲基硅油0.48～0.65；兰703兰746防锈添加剂0.06～0.07；失水山梨醇硬脂酸脂0.06～0.07；非晶体型石墨粉20.68～26.6；膨胀石磨8.3～9.3；湿性白云母粉8.6～9.4；α-Al₂O₃粉7.8～9.52。使用该螺纹脂使得油套管螺纹连接时的抗粘扣次数大大提高，延长油套管的使用寿命。文档编号C10M155/02GK101191096SQ20061011862公开日2008年6月4日申请日期2006年11月22日优先权日2006年11月22日发明者严卫东,星单,吴乃奋,潘存强,强裘,马刘宝申请人:宝山钢铁股份有限公司