[发明专利]用于地层操作的包含细长碳纳米颗粒的高温润滑剂

权利要求书

1.一种钻头，其包括：

限定密封部分和未密封部分的旋转接头，

其中所述密封部分包含高温润滑剂，所述高温润滑剂包含油溶性润滑基液或水溶性润滑基液以及响应于所述油溶性润滑基液或所述水溶性润滑基液中的摩擦力而流动对齐的细长碳纳米颗粒，

其中使所述细长碳纳米颗粒官能化以至少部分使所述细长碳纳米颗粒增溶于所述油溶性润滑基液或所述水溶性润滑基液中。

2.根据权利要求1所述的钻头，其中所述油溶性润滑基液具有大于200℃的分解温度。

3.根据权利要求1所述的钻头，其中所述水溶性润滑基液具有大于120℃的分解温度。

4.根据权利要求1所述的钻头，其中所述细长碳纳米颗粒选自由石墨烯纳米带、碳纳米管、碳纳米角和其任何组合组成的组。

5.根据权利要求4所述的钻头，其中所述石墨烯纳米带的宽度在5nm至50nm的范围内，且长度在100nm至2μm的范围内。

6.根据权利要求1所述的钻头，其中利用水增溶基团、油增溶基团或其任何组合使所述细长碳纳米颗粒官能化。

7.根据权利要求6所述的钻头，其中所述水增溶基团选自由以下所组成的组：羧基、糖基、核苷基团、核苷酸基团、肽基、二醇基团、聚环氧乙烷基团、聚乙二醇基团、羟基、环氧基团、醛基、羰基、卤甲酰基、酯基、甲氧基、氢过氧基、过氧基、醚基、缩醛基、和其任何组合。

8.根据权利要求6所述的钻头，其中所述油增溶基团是选自由以下所组成的组的烃基：烷基、烯基、炔基、苯基、芳基、环烷基、异戊烯基、三苯甲基、甲基负离子基、金刚烷-2-基、环烯基、环三烯烃基、环二烯烃基、C₆₀富勒烯基和其任何组合。

9.一种钻探地层的方法，其包括：

提供钻头，所述钻头包括限定密封部分和未密封部分的旋转接头，

其中所述密封部分包含高温润滑剂，所述高温润滑剂包含油溶性润滑基液或水溶性润滑基液以及响应于所述油溶性润滑基液或所述水溶性润滑基液中的摩擦力而流动对齐的细长碳纳米颗粒，其中使所述细长碳纳米颗粒官能化以至少部分使所述细长碳纳米颗粒增溶于所述油溶性润滑基液或所述水溶性润滑基液中；和

利用所述钻头在所述地层中钻出井眼。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述油溶性润滑基液具有大于200℃的分解温度。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述水溶性润滑基液具有大于120℃的分解温度。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述细长碳纳米颗粒选自由石墨烯纳米带、碳纳米管、碳纳米角和其任何组合组成的组。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述石墨烯纳米带的宽度在5nm至50nm的范围内，且长度在100nm至2μm的范围内。

14.根据权利要求9所述的方法，其中利用水增溶基团、油增溶基团或其任何组合使所述细长碳纳米颗粒官能化。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述水增溶基团选自由以下所组成的组：羧基、糖基、核苷基团、核苷酸基团、肽基、二醇基团、聚环氧乙烷基团、聚乙二醇基团、羟基、环氧基团、醛基、羰基、卤甲酰基、酯基、甲氧基、氢过氧基、过氧基、醚基、缩醛基、和其任何组合。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述油增溶基团是选自由以下所组成的组的烃基：烷基、烯基、炔基、苯基、芳基、环烷基、异戊烯基、三苯甲基、甲基负离子基、金刚烷-2-基、环烯基、环三烯烃基、环二烯烃基、C₆₀富勒烯基和其任何组合。