一种耐高低温低扭矩密封润滑脂及其制备方法技术

技术编号:10389953 阅读:183 留言:0更新日期:2014-09-05 15:04
本发明专利技术提供一种耐高低温低扭矩密封润滑脂及其制备方法,其由以下重量百分含量的组分组成:基础液70-90%、增稠剂6-22%、耐磨密封添加剂1-10%、抗氧剂1-10%,上述各组分用量之和为100%。由于在基础液、稠化剂、添加剂三方面都进行了优化,所述耐高低温低扭矩密封润滑脂60次工作锥入度为285-3501/10mm,使用温度范围为-29℃-121℃,-40℃时的低温启动扭矩小于0.5N.m,并且制备方法简便,具有广阔的市场前景,适用于石油钻探领域管汇及井口闸板阀密封使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供,其由以下重量百分含量的组分组成:基础液70-90%、增稠剂6-22%、耐磨密封添加剂1-10%、抗氧剂1-10%,上述各组分用量之和为100%。由于在基础液、稠化剂、添加剂三方面都进行了优化,所述耐高低温低扭矩密封润滑脂60次工作锥入度为285-3501/10mm,使用温度范围为-29℃-121℃,-40℃时的低温启动扭矩小于0.5N.m,并且制备方法简便,具有广阔的市场前景,适用于石油钻探领域管汇及井口闸板阀密封使用。【专利说明】
本专利技术属于石油开采
,具体涉及一种平行闸板阀密封润滑脂及其制备方法,更具体地,涉及。
技术介绍
石油勘探开发过程中,为了防止地下流体侵入作业套管井壁内,总是使井筒内的钻井液静液柱压力略大于地层压力。在实际钻井作业中,常因各种因素的变化,使油气井额定压力控制遭到破坏而导致井喷,此时需要依靠井控装置实施压井作业,重新恢复对油气井的压力控制。一旦油气井失去压力控制,这时就需要采取紧急抢救措施,对油气井进行抢救。如果井控装置不能发挥作用,就极有可能发生井涌井喷,着火爆炸等重大或特大安全事故。平行闸板阀作为钻井井控装置和完井采油设备的重要组件,在油气井失去压力控制而发生井涌井喷时能够有效泄压,避免着火、爆炸等安全事故。而维系平行闸板阀的有效开启,闸板阀密封脂的作用起到关键作用。闸板阀密封润滑脂要保持两个最有效的功能,一是在低温时能够有效启动,二是启动时扭矩要尽量小,能够保证设备对油气井泄压时在最短时间内满足阀门开启迅速开启泄压。平行闸板阀的最为 关键技术难点就是在钻井井控和完井采油过程中发生事故时能够有效开启泄压达到安全控制事故的作用,特别是在低温状态下的正常运行。平行闸板阀作为钻井井控装置和完井采油设备的重要组件,对平行闸板阀进行优化设计有利于石油钻采新技术的开发。针对高温高压、高温低压、低温高压或低温低压的含硫化氢、二氧化碳等恶劣工况,选择一种能实现有效润滑、密封的润滑脂脂是至关重要的。密封润滑脂的存在将有效保证石油井控装置中平行闸板阀在紧急状况下有效开启,从而使井控装置有效运行。此时,密封润滑脂的关键作用是,一方面平行闸板阀要在低温、高低压条件下具有良好的润滑性;另一方面平行闸板阀要保证在高温、高低压条件下具有良好的密封性。如何处理好平行闸板阀用密封润滑脂在复杂工况下的良好润滑性及密封性就成为目前井控装置润滑材料的技术关键。平行闸板阀作为油田钻井井控装置和完井采油设备最主要的部件之一,在额定工作压力状态下使用时要求阀门开关轻便、迅速、具有良好的密封性和带压扭矩小等特点。而平行闸板阀的阀腔内必须填满密封润滑脂,藉以润滑闸板与阀座间的接触面并保证有效密封。平行闸板阀处于低温状态时(_29°C~_46°C ),密封润滑脂会出现变硬、发干、流动性差,从而导致平行闸板阀不能迅速开关。平行闸板阀处于高温状态(121°C以上)开关动作时,密封润滑脂会有流失。密封润滑脂少量流失将导致密封脂的密封能力下降,无法保证平行闸板阀在使用过程中不出现渗漏;密封润滑脂流失过多将导致闸板和阀座密封不良以及摩阻增大,无法较好的保护金属密封面。故需要研发一种新型密封润滑脂来满足低温有效润滑,高温有效密封的闸板阀密封润滑脂。针对不同工况条件,国内外有相当多的密封脂产品,但是产品几乎都是在满足平行闸板阀在实际工况下某一方面的性能要求,在低温状况下能够满足润滑时高温密封性能缺失,在高温状况下能够满足密封性能时低温有效性较差,开启扭矩偏大,严重影响闸板阀在紧急状况下的运行。目前市面上亟需高低温都适用的润滑脂,即能够给予平行闸板阀高温有效密封、低温有效润滑同时具有低扭矩特性的润滑脂,即满足低温-40°C启动扭矩小于0.5N.m,高温120°C压降小于2Mpa,在_29°C~_46°C范围内能够有效润滑密封。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供,工艺简单,所制备的耐高低温低扭矩密封润滑脂能够适用于_29°C~121 °C高低温工况。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是:该耐高低温低扭矩密封润滑脂,是由以下重量百分含量的组分组成:【权利要求】1.一种耐高低温低扭矩密封润滑脂,其特征在于,是由以下重量百分含量的组分组成: 2.根据权利要求1所述的耐高低温低扭矩密封润滑脂,其特征在于:所述基础液100°C时运动粘度为30 -1OOcSt ,粘度指数不低于120。3.根据权利要求1所述的耐高低温低扭矩密封润滑脂,其特征在于:所述增稠剂粒度为320目筛通过率不低于80%,200目筛通过率不低于95%。4.根据权利要求1所述的耐高低温低扭矩密封润滑脂,其特征在于:所述耐磨密封添加剂有效含量不低于98wt%,粒度为320目筛通过率不低于80%,200目筛通过率不低于95%。5.一种权利要求1 一 4任一所述的耐高低温低扭矩密封润滑脂的制备方法,其特征在于第一步在炼制釜内调制基础液,第二步在炼制釜内进行稠化剂的制备,第三步添加剂添加和均化、碾磨、脱气和包装。6.根据权利要求5所述的耐高低温低扭矩密封润滑脂的制备方法,其特征在于: 所述调制基础液的过程为:在炼制釜内按照上述计量依次加入精炼制矿物油500SN、精炼制矿物油150BS、桐油、蓖麻油、烷基甲基硅油和新戊基多元醇酯类油,加热至50 -60°C,调和搅拌均匀,然后加入精炼制矿物油150BS或者烷基甲基硅油调整基础液的粘度和粘度指数,至合格待用; 所述稠化剂的制备过程为:在炼制釜内对调制合格待用的基础液加热搅拌,炼制釜内温度控制在90 - 110°C,搅拌速度控制在不高于SOrpm,并向其中加入膨润土,为了让膨润土得到充分分散,加入无水乙醇作为分散助剂,维持在90 - 110°C下保持30 - 45min,使膨润土在无水乙醇分散助剂存在下得到充分分散同时让无水乙醇得到有效挥发后加入发烟硅胶,搅拌均匀形成均匀体,搅拌时间不低于30min,然后用泵将基础液与稠化剂混合形成的基础润滑脂转至调和釜,同时在调和釜内对基础润滑脂进行搅拌循环; 所述添加剂添加和均化、碾磨、脱气和包装的过程为:在调和釜内对基础润滑脂进行搅拌、循环、加热,加入耐磨密封添加剂和抗氧剂,充分循环搅拌,最后均化、碾磨、脱气、包装至成品。【文档编号】C10M169/00GK104017631SQ201410238938【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日 【专利技术者】樊凤山, 牛永春, 魏自强, 阎君, 廖顺知 申请人:江汉石油钻头股份有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐高低温低扭矩密封润滑脂,其特征在于,是由以下重量百分含量的组分组成:上述各组分用量之和为100%;所述基础液按重量计由1-30份精炼制矿物油500SN、1-10份精炼制矿物油150BS、1-22份桐油、1-8份蓖麻油、1-13份烷基甲基硅油和1-5份新戊基多元醇酯类油组成;所述增稠剂按重量计由1-15份膨润土和1-5份发烟硅胶组成;所述耐磨密封添加剂按重量计由1-5份极化炭黑和1-5份发烟二氧化钛组成;所述抗氧剂为1-10份二苯胺、1-10份烷基化二苯胺、1-10份抗氧剂T501中的一种或多种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:樊凤山牛永春魏自强阎君廖顺知
申请(专利权)人:江汉石油钻头股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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