油套管接头用防粘扣涂料及涂覆方法 【技术领域】
本发明涉及一种油套管接头表面处理技术领域, 尤其涉及一种油套管接头用 防粘扣涂料及涂覆方法。背景技术
石油天然气勘探开发必须使用油套管产品, 套管用螺纹连接成套管柱, 形成采油 采气通道, 油管用螺纹连接成油管柱进行采油采气。油套管接头重复上卸扣不发生粘扣是 其重要性能指标之一, 为此, 对接头连接表面进行磷化、 电镀铜锡合金等表面处理, 在上扣 时, 再采用在接头连接处涂覆螺纹脂, 确保接头连接处不发生粘扣失效。 但螺纹脂中含有以 铅、 锌为主的重金属粉末, 这些重金属粉末对环境会造成严重污染, 不能满足环境保护的要 求。 油套管产品在使用中既要保证上卸扣不粘扣性能, 又要满足环保要求, 开发不使用螺纹 脂环保型油套管接头是解决问题的唯一方法。
中国专利 CN02804104.6 公开了一种具有改良的耐磨损和防锈性的钢管丝扣接 头, 该专利采用喷镀法涂有多孔锌或锌合金底层, 和固体润滑膜 ( 膜含在有机或无机粘合 剂中的润滑粉末 ), 或者是不含重金属粉的液体润滑膜 ( 例如主要以高碱性有机酸金属盐, 例如高碱性磺酸盐为基础的液体膜 ) ; 表面处理后接头可防腐蚀和重复多次使用。
中国专利 CN200710018769.6 公开了一种防螺纹粘着磨损自润滑涂料及其制备方 法, 该专利是双组分自润滑涂料, 由组分 A 与组分 B 组成, 组分 A 中各原料的重量百分比为 : 成膜物质 : 40-90%, 固体润滑材料 : 5-60%, 助剂 : 0-10%, 溶剂 : 0-50%, 颜料 : 0-10%, 填 料: 0-10%; 组分 B 中各物质的重量百分比为 : 固化剂 : 50-100%, 溶剂 : 0-50%; 组分 A 与组 分 B 的重量比为 1 ∶ 0.1-5。涂料涂覆后在常温下固化。 发明内容
本发明的目的在于提供一种油套管接头用防粘扣涂料及涂覆方法, 该涂料能满足 防粘扣要求, 并且涂覆操作方便。
为了实现上述目的, 本发明采用如下技术方案 : 一种油套管接头用防粘扣涂料, 所述涂料为一种组合物, 其组分和重量百分比含量 为: 聚苯硫醚 5~20% 聚四氟乙烯 10~40% 二硫化钼 2~15% 聚乙烯吡咯烷酮 1~10% 辛基苯基聚氧乙烯醚 1~10% 水 余量。
所述聚苯硫醚、 聚四氟乙烯、 二硫化钼和聚乙烯吡咯烷酮采用 0.01~5μm 的粉末 状颗粒 ; 所述辛基苯基聚氧乙烯醚为液体。一种油套管接头用防粘扣涂料的涂覆方法, 是将所述的组合物充分混合均匀后, 喷涂于油套管接头螺纹表面, 共置于加热装置中, 首先加热至 50~80℃保温 0.2~1 小时, 然 后加热至 300~380℃保温 0.5~2 小时。
本发明的防粘扣涂料及涂覆方法对油套管接头进行表面涂覆处理后, 在上、 卸扣 试验机上完成油套管接头全尺寸实物粘扣性能试验。试验结果表明, 涂层与金属基体结合 强度高, 具有防热粘结的性能, 油管上、 卸扣 10 次和套管上、 卸扣 4 次不粘扣, 满足了油套管 接头防粘扣的使用要求。
本发明的防粘扣涂料以及涂覆方法, 能够方便地控制涂层的结合强度以及防粘扣 性能, 涂覆工艺简单, 操作容易, 便于工业化实施。 具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例 1 涂料组成 (重量百分比含量) : 5% 聚苯硫醚 (2.5μm) , 20% 聚四氟乙烯 (< 0.2μm) , 5% 二 硫化钼 (0.05μm) , 1% 聚乙烯吡咯烷酮 (2.5μm) , 1% 辛基苯基聚氧乙烯醚, 68% 水。
涂覆工艺 : 喷枪压力为 0.25MPa, 喷涂于油套管接头螺纹表面, 在干燥箱中 80℃保 温 0.2 小时, 然后再升高至 380℃保温 0.5 小时。
结果 : 经上述处理后, 涂层与 P110 钢级的结合强度为 1 级。
实施例 2 涂料组成 (重量百分比含量) : 7% 聚苯硫醚 (2.5μm) , 24% 聚四氟乙烯 (< 0.2μm) , 6% 二 硫化钼 (0.05μm) , 1.5% 聚乙烯吡咯烷酮 (2.5μm) , 1% 辛基苯基聚氧乙烯醚, 60.5% 水。
涂覆工艺 : 喷枪压力为 0.25MPa, 喷涂于油套管接头螺纹表面, 在干燥箱中 80℃保 温 0.2 小时, 然后再升高至 370℃保温 1 小时。
结果 : 经上述处理后, 涂层与 L80-13Cr 钢级的结合强度为 1 级。
实施例 3 涂料组成 (重量百分比含量) : 20% 聚苯硫醚 (2.5μm) , 40% 聚四氟乙烯 (< 0.2μm) , 2% 二硫化钼 (0.02μm) , 1% 聚乙烯吡咯烷酮 (2.5μm) , 1% 辛基苯基聚氧乙烯醚, 36% 水。
涂覆工艺 : 喷枪压力为 0.25MPa, 喷涂于油套管接头螺纹表面, 在干燥箱中 50℃保 温 1 小时, 然后再升高至 350℃保温 1.5 小时。
结果 : 经上述处理后, 涂层与 P110 钢级的结合强度为 1 级。
实施例 4 涂料组成 (重量百分比含量) : 5% 聚苯硫醚 (2.5μm) , 10% 聚四氟乙烯 (< 0.2μm) , 15% 二硫化钼 (0.02μm) , 10% 聚乙烯吡咯烷酮 (2.5μm) , 10% 辛基苯基聚氧乙烯醚, 50% 水。
涂覆工艺 : 喷枪压力为 0.25MPa, 喷涂于油套管接头螺纹表面, 在干燥箱中 70℃保 温 0.3 小时, 然后再升高至 300℃保温 2 小时。
结果 : 经上述处理后, 涂层与 P110 钢级的结合强度为 1 级。
实施例 5 涂料组成 (重量百分比含量) : 10% 聚苯硫醚 (2.5μm) , 30% 聚四氟乙烯 (< 0.2μm) , 10% 二硫化钼 (0.02μm) , 5% 聚乙烯吡咯烷酮 (5μm) , 5% 辛基苯基聚氧乙烯醚, 40% 水。涂覆工艺 : 喷枪压力为 0.25MPa, 喷涂于油套管接头螺纹表面, 在干燥箱中 70℃保 温 0.5 小时, 然后再升高至 360℃保温 1.5 小时。
结果 : 经上述处理后, 涂层与 P110 钢级的结合强度为 1 级。
实施例 6 涂料组成 (重量百分比含量) : 5% 聚苯硫醚 (2.5μm) , 10% 聚四氟乙烯 (< 0.2μm) , 2% 二 硫化钼 (0.02μm) , 1% 聚乙烯吡咯烷酮 (5μm) , 1% 辛基苯基聚氧乙烯醚, 81% 水。
涂覆工艺 : 喷枪压力为 0.25MPa, 喷涂于油套管接头螺纹表面, 在干燥箱中 50℃保 温 1 小时, 然后再升高至 300℃保温 2 小时。
结果 : 经上述处理后, 涂层与 P110 钢级的结合强度为 1 级。5