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石油鉆井用石墨潤滑劑應(yīng)用分析

發(fā)表時(shí)間：2018-08-10 人氣：3112
油田鉆井專用石墨粉產(chǎn)品主要成份為石墨碳，細(xì)晶鱗片占15%以上，顏色鋼灰，有金屬光澤。質(zhì)軟，莫氏硬度1—2，比重2—2.24，化學(xué)性穩(wěn)定，不受強(qiáng)酸堿影響，有害雜質(zhì)少，硫鐵含量低，具何耐高溫，傳熱，導(dǎo)電，潤滑及可塑性，廣泛用于鑄造，涂模，電池，碳素制品，鉛筆及顏料，耐火材料，冶煉增碳劑，電極糊等以國防軍工尖端科學(xué)不可缺少的非金屬材料.

一、鉆井液的潤滑性能 國內(nèi)外研究者對鉆井液的潤滑性能進(jìn)行了評價(jià)，得出的結(jié)論是：空氣與油處于潤滑性的兩個(gè)極端位置，而水基鉆井液的潤滑性處于其間。用 Baroid公司生產(chǎn)的鉆井液極壓潤滑儀測定了三種基礎(chǔ)流體的摩阻系數(shù)(鉆井液摩阻系數(shù)相當(dāng)于物理學(xué)中的摩擦系數(shù))，空氣為0．5，清水為0．35，柴油 為0．07。在配制的三類鉆井液中，大部分油基鉆井液的摩阻系數(shù)在o．08～o．09之間，各種水基鉆井液的摩阻系數(shù)在0．20～0．35之間，如加有油 晶或各類潤滑劑，則可降到0．10以下。

對大多數(shù)水基鉆井液來說，摩阻系數(shù)維持在o．20左右時(shí)可認(rèn)為是合格的。但這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并不能滿足水 平井的要求，對水平井則要求鉆井液的摩阻系數(shù)應(yīng)盡可能保持在0．08～0．10范圍內(nèi)，以保持較好的摩阻控制。因此，除油基鉆井液外，其它類型鉆井液的潤 滑性能很難滿足水平井鉆井的需要，但可以選用有效的潤滑劑改善其潤滑性能，以滿足實(shí)際需要。近年來開發(fā)出的一些新型水基仿油性鉆井液，其摩阻系數(shù)可小于 0．10，很接近油基鉆井液，其潤滑性能可滿足水平井鉆井的需要。
從提高鉆井經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)來講，潤滑性能良好的鉆井液具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)減小鉆具的扭矩、磨損和疲勞，延長鉆頭軸承的壽命； 
(2)減小鉆柱的摩擦阻力，縮短起下鉆時(shí)間；
(3)能用較小的動力來轉(zhuǎn)動鉆具；
(4)能防粘卡，防止鉆頭泥包。
鉆井液潤滑性好，可以減少鉆頭、鉆具及其它配件的磨損，延長使用壽命，同時(shí)防止粘附卡鉆、減少泥包鉆頭，易于處理井下事故等。在鉆井過程中，由于動力設(shè)備有 固定功率，鉆柱的抗拉、抗扭能力以及井壁穩(wěn)定性都有極限。若鉆井液的潤滑性能不好，會造成鉆具回轉(zhuǎn)阻力增大，起下鉆困難，甚至發(fā)生粘附卡鉆和日鉆具事故； 當(dāng)鉆具回轉(zhuǎn)阻力過大時(shí)，會導(dǎo)致鉆具振動，從而有可能引起鉆具斷裂和井壁失穩(wěn)。
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