[发明专利]一种耐超高温复合多皂基自修复轴承润滑脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐超高温复合多皂基自修复轴承润滑脂及其制备方法，该润滑脂由复合合成基础液、复合型稠化剂、高温抗氧添加剂、防腐蚀金属钝化剂、惰性极压添加剂、自修复添加剂、结构改进剂混合配制而成。本发明主要是在ZL200510120518.X和ZL 201210033794.2专利基础上对基础液、稠化剂、极压添加剂、耐磨添加剂等进行了优化，所得润滑脂不仅能够满足牙轮钻头轴承极压、高温、耐磨、自修复的润滑需求，还能在高达200℃以上温度环境下保持产品性能不变，避免造成钻头轴承失效，尤其适于在石油地质钻探领域中地热井、深地层的牙轮钻头轴承中使用，对于提高牙轮钻头轴承使用温度范围具有十分重要意义。

技术领域

本发明涉及一种耐超高温复合多皂基自修复轴承润滑脂及其制备方法，特别涉及用于石油地质勘探钻井地热、深井、高温领域牙轮钻头使用的复合多皂基自修复轴承润滑脂及其制备方法。

背景技术

随着页岩气、地热深井高温油气勘探的不断发展，行业内对勘探钻探工具的耐高温性能要求也相应不断提高，与之配套的勘探钻井所使用的牙轮钻头，其轴承的耐温性能的要求也更为苛刻。

石油地质勘探钻井使用的油用牙轮钻头，在勘探过程中钻头轴承面临着极高的摩擦生热，钻头轴承的超高压、高冲击负荷，接触面因摩擦产生的高温对钻头轴承润滑脂提出了更高的耐温性要求。钻井高温也会造成润滑脂内部的化学物质之间发生反应，这种润滑脂内部的反应往往会造成润滑脂性能的变化，最终可能导致钻头轴承过早失效，从而危及牙轮钻头使用寿命。

在目前公开的文献资料中，针对环境温度对牙轮钻头轴承润滑脂性能的影响已有相当多的介绍。如美国休斯公司在其钻头轴承测试试验中发现，高温会造成钻头轴承过早失效；斯密斯公司也进行过相似的测试试验，试验结果表明：钻头轴承润滑脂在温度达到150℃后，其本身的极压抗磨性能会急剧下降。

本发明是专利ZL 200510120518.X和ZL 201210033794.2的继续与延伸，主要目的是大幅度提高润滑脂的耐温性能。本申请人针对专利ZL200510120518.X和ZL201210033794.2研制的轴承润滑脂进行了相似的高温极压性能测试。参照润滑脂极压耐磨性能评价方法——润滑脂极压性能测定法，SH/T 0202(四球法)和SH/T 0203(梯姆肯试验机法)，ZL 200510120518.X和ZL 201210033794.2的两款专利产品在150℃高温条件下的烧结负荷均为400KG、Timken试验仅为40 1bf，而重载耐磨试验620kg-900rpm-300s无法完成，证明150℃的高温对润滑脂的性能造成了明显影响，使产品的极压抗磨性能明显下降。如何在保证牙轮钻头轴承润滑脂本身性能不下降的同时让牙轮钻头轴承润滑脂拥有更高的耐温性能就成为目前润滑材料领域的技术难题。

本发明充分考虑到专利ZL 200510120518.X和ZL 201210033794.2中采用的基础液、稠化剂和添加剂本身的耐高温性能，同时充分考虑到不同组分或原料间的相互反应作用，在此基础上，本申请对原专利中的基础液、稠化剂、添加剂配方均进行了优化，通过采用高温稳定性更好的原材料并考虑原材料间相互配伍作用，使本申请所提供的润滑脂在基本性能不下降的前提下，较大幅度提升润滑脂的耐高温性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对专利ZL 200510120518.X和ZL201210033794.2产品中耐高温性能不足，提供一种耐超高温复合多皂基自修复轴承润滑脂及其制备方法，该润滑脂不仅能够满足牙轮钻头轴承极压、高温、耐磨、自修复的润滑需求，还能在高达200℃温度的环境下保持产品性能不变，避免因润滑脂在高温条件下性能下降而造成钻头轴承失效。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种耐超高温复合多皂基自修复轴承润滑脂，其包含复合合成基础液、复合型稠化剂、高温抗氧添加剂、防腐蚀金属钝化剂、惰性极压抗磨添加剂、自修复添加剂、结构改进剂混合配制而成，各组分含量按重量计为：