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CN102203228A - 摩擦系数适于管式螺纹接头组件的螺纹元件的润滑组合物 - Google Patents

摩擦系数适于管式螺纹接头组件的螺纹元件的润滑组合物 Download PDF

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CN102203228A
CN102203228A CN2009801408585A CN200980140858A CN102203228A CN 102203228 A CN102203228 A CN 102203228A CN 2009801408585 A CN2009801408585 A CN 2009801408585A CN 200980140858 A CN200980140858 A CN 200980140858A CN 102203228 A CN102203228 A CN 102203228A
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E·加德
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Abstract

用于螺纹接头上扣的成膜润滑组合物,该组合物用于用固态膜覆盖管式螺纹接头(JF)的组件(T2,T1)的螺纹元件(EM,EF)的上扣接合部(BVM,BVF)和至少一个螺纹(FE,FI),所述膜粘着到所述上扣接合部(BVM,BVF)和螺纹(FE,FI)上,所述上扣接合部(BVM,BVF)将在最终的上扣阶段抵靠在所述管式螺纹接头(JF)的另一组件(T1,T2)的另一接合部(BVF,BVM)上,并且所述润滑组合物包含基体。该基体进一步包含至少一种选定的抗流变材料,以赋予所述组合物至少等于阈值的台肩转矩以作为润滑的补充。

Description

摩擦系数适于管式螺纹接头组件的螺纹元件的润滑组合物
技术领域
本发明涉及用于例如油应用的管式螺纹接头的组件,更具体地说涉及包含上扣接合部的管式螺纹接头组件的螺纹元件部分的润滑。
背景技术
本文中所使用的术语“组件”是指拟通过螺纹连接到另一组件以与该其它组件构成管式螺纹接头的任何元件或附件。该组件可以是例如长度相对长(特别是约十米长)的管、数十厘米长的管式套管、用于这些管的附件(悬架、四通、安全阀、工具接头等)。
这种组件可用于例如钻井或井作业。在这种情况下,将各组件装配在一起,以降到烃井或类似的井中,并且构成钻杆柱、套管柱或衬垫柱或生产管柱(作业柱)。
在组件(管或套管)末端制成的螺纹元件必须首先受到保护以防止在运输和井场存储期间腐蚀,因此它们在离开生产车间时传统上涂布有保护油或油脂。
在井中,它们可能不得不经历多个上扣和卸扣操作。上扣操作由分布图(或曲线)定义,该分布图表达了随着所进行的旋转圈数变化的上扣(或紧固)转矩。对应于具有锥形螺纹的高级螺纹接头的上扣转矩分布图的实例图示于图1中。可以看出,上扣转矩分布图可大体分为四个部分:第一部分P1,其中管式螺纹接头的第一组件的阳螺纹元件(或“销”)的外螺纹尚未在径向上涉及同一管式螺纹接头的第二组件的相应阴螺纹元件的内螺纹(或“母螺纹”);第二部分P2,其中阳螺纹元件和阴螺纹元件螺纹的几何过盈产生径向紧固(过盈),其随着上扣操作的继续而增大(产生小但却不断增大的上扣转矩);第三部分P3,其中阳螺纹元件端部外周处的密封面与阴螺纹元件相应的密封面径向过盈,从而产生金属/金属密封;第四部分P4,其中阳螺纹元件的前端表面与阴螺纹元件上扣接合部的环形表面轴向对接。第四部分P4对应于上扣的最终阶段。
对应于第三部分P3结束和第四部分P4开始时的上扣转矩CAB称为台肩转矩。对应于第四部分P4结束时的上扣转矩CP称为塑化转矩。超过塑化转矩CP时,认为阳上扣接合部(阳螺纹元件的端部)和/或阴上扣接合部(位于阴螺纹元件的环形接合表面之后的区域)发生塑性形变,这可使密封面之间的接触密封性能的劣化。塑化转矩CP与台肩转矩CAB的值之差称为台肩抵抗转矩CSB(CSB=CP-CAB)。
管式螺纹接头在上扣结束时经受优化的紧固,其标志螺纹装配的优化的机械强度——例如就张力和使用情况下的偶然卸扣而言——以及优化的密封性能。因而螺纹接头的设计者必须对于给定类型的螺纹接头限定优化的上扣转矩值,该优化的上扣转矩值对于该类型接头的所有部件而言都必须低于塑化转矩CP(以避免接合部的塑化以及由此导致的缺点)并高于台肩转矩CAB。在低于CAB的转矩下终止上扣不能确保阳元件和阴元件的正确相对定位以及进而它们的密封面的合适紧固。由于台肩转矩CAB的有效值取决于阳密封面和阴密封面和螺纹的有效直径,因此其随着相同类型接头的部件不同而显著波动,并且优化的上扣转矩应当显著大于台肩转矩CAB。因此,台肩抵抗转矩CSB的值越大,则限定优化的上扣转矩的余地越大并且螺纹接头越能经受操作中的应力。
为了保护敏感部分例如螺纹,以免在上扣和卸扣操作过程中粘扣,螺纹传统上不含保护油脂而涂布有专用的上扣油脂例如API RP 5A3(以前是API Bull.5A2)油脂。除了需要在井口进行二次涂布的缺点以外,这种载有重金属和/或有毒金属例如铅的油脂的使用还具有引起井和环境污染的缺点,因为过量的油脂在上扣期间从螺纹排出。
已经提出了其它类型的保护。
因而,已提出用单涂布代替用油脂进行的两个相继的涂布,该单涂布使用具有糊状或蜡质稠度(称为半干)的润滑剂薄层在螺纹元件的生产车间中实施,所述润滑剂包含至少一种具有化学作用的极压添加剂。该薄层构成半干涂层,其具有以下缺点:需要机械保护以防止在运输和存储期间受到灰尘或砂颗粒的污染。
其它提议是用各种固态保护涂层代替油脂,该固态保护涂层在螺纹元件生产车间中涂覆,所述固态保护涂层包含附着到基材上的固体基体,所述固体基体中分散有固体润滑剂的颗粒;更特别地,可以提及二硫化钼MoS2
WO-2006/104251公开了包含粘性润滑层的上扣接头,所述粘性润滑层用干固体膜覆盖。该膜不是润滑性的。该润滑层不是固态。
在申请日未公开的法国专利申请0702634涉及一种润滑组合物,该组合物包含分散于基体中的制动添加剂,选择该添加剂以提供具有摩擦系数作为润滑的补充的组合物,选择该摩擦系数以获得至少等于阈值的台肩抵抗转矩。
发明内容
因此,本发明的目的是改善该情况,并且更准确地说是提供润滑组合物(或涂层),该组合物具有经选择的摩擦系数,以便获得选择的台肩抵抗转矩值,所述台肩抵抗转矩值由具有涂布了标准API RP 5A3油脂的螺纹元件的相同螺纹接头获得的值限定,以便可使用优化的标准上扣转矩值(用API RP 5A3油脂确定的标准值)。这可以避免对于这种接头以及对于参考API油脂降低优化的上扣转矩值,并且在极端情况下可以避免不再能够保证接合部的功能。
为此,本发明提出用于螺纹接头上扣的成膜润滑组合物,该组合物用于用膜覆盖管式螺纹接头的组件的螺纹元件的上扣接合部和至少一个螺纹,所述膜粘着到下侧的上扣接合部和螺纹上,所述上扣接合部将在最终的上扣阶段抵靠在所述管式螺纹接头的另一组件的另一接合部上,并且所述润滑组合物包含基体。该基体包含至少一种选定的抗流变(rheoresistant)材料,以赋予所述组合物至少等于阈值的台肩抵抗转矩以作为润滑的补充。
换言之,本发明提出用于螺纹接头上扣的润滑组合物,其中弹性效果可根据该组合物必须部分覆盖的螺纹元件在紧固操作结束时必须经受的赫兹(Hertz)应力来选择。可根据摩擦速度选择弹性效果。
根据所考虑的应用的要求,该组合物可为整体形式且更具体地为固体形式从而以熔融态进行喷涂,或以分散体或乳液的形式稀释在有机化合物或水中。
螺纹接头上扣的润滑组合物可划分为多种变化方案,其中的至少某些是可组合的特征,尤其是:
●设置所述抗流变材料以便可以获得至少等于阈值的台肩抵抗转矩值,该阈值等于API RP 5A3型油脂的台肩抵抗转矩参考值的90%;
●设置所述抗流变材料以便可以获得至少等于阈值的台肩抵抗转矩值,该阈值等于针对所述管式螺纹接头(JF)获得的API RP 5A3型油脂台肩抵抗转矩参考值的95%,优选100%,更优选120%;
●作为重量组成,该抗流变材料包括1%至99%的萜烯树脂,该萜烯树脂基于α蒎烯、松香酸(rosinic acid)和用季戊四醇酯化的树脂酸,基于松香酸以及氢化的和用甘油酯化的树脂酸和/或基于聚合的松香;
●作为重量组成,该抗流变材料包含1%至99%的松香酸和用季戊四醇酯化的树脂酸;
●作为重量组成,该组合物包含10%至25%的抗流变材料;
●作为重量组成,该抗流变材料包含1%至10%的聚甲基丙烯酸烷基酯;
●该组合物包含5%至20%的聚乙烯蜡;
●该组合物包含0至5%的聚乙烯/聚四氟乙烯复合物;
●该组合物包含10%至25%的酯化的松香,优选10%至20%;
●该组合物包含0至20%的巴西棕榈蜡,优选4%至12%;
●该组合物包含10%至35%的硬脂酸锌,优选20%至26%;
●该组合物包含10%至40%的正磷酸硅酸锌钙锶(zinc calciumstrontium orthophosphate silicate),优选18%至22%;
●该组合物包含1%至12%的氟化石墨,优选4.5%至7%;
●该组合物包含0至4%的聚四氟乙烯;
●该组合物包含1%至3%的氮化硼;
●该组合物包含2%至8%的二硫化钨,优选3%至6%;
●作为重量组成,该组合物包含2%至8%的偶联剂;
●该组合物包含至少一种由矿物或有机颗粒的分散体构成的制动添加剂,其具有相对高的裂解负载值和/或颗粒之间强的颗粒相互作用或吸引键和/或中到高的摩氏硬度和/或抵抗或对抗移动的流变行为,各制动添加剂选自至少包含氧化铋、氧化钛、胶体二氧化硅和炭黑的集合;
●该组合物包含分散于基体中的固体润滑剂的颗粒;
●所述固体润滑剂颗粒包含选自第1、2、3和4类中至少一类润滑剂的颗粒;
●该固体润滑剂的颗粒包含至少一种第2类固体润滑剂和至少一种第1类固体润滑剂的颗粒;
●该固体润滑剂的颗粒包含至少一种第2类固体润滑剂和至少一种第4类固体润滑剂的颗粒;
●该固体润滑剂的颗粒包含至少一种第1类固体润滑剂、至少一种第2类固体润滑剂和至少一种第4类固体润滑剂的颗粒;
●该固体润滑剂的颗粒包含至少一种选自氟化石墨、锡的硫化物、铋的硫化物、钙的氟化物和二硫化钨的第2类固体润滑剂的颗粒;
●该固体润滑剂的颗粒至少包含作为第4类固体润滑剂的聚四氟乙烯颗粒;
●该固体润滑剂的颗粒至少包含至少一种球形或管形几何形状的富勒烯的分子;
●所述基体具有不触粘的固体稠度,并且包含至少一种表现出粘弹性行为的粘合剂;
●所述基体包含至少一种金属皂;
●该皂选自至少包含硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸锂、硬脂酸铝和硬脂酸铋的集合;
●所述基体包含至少一种植物、动物、矿物或合成来源的蜡;
●所述基体包含至少一种在100℃下具有至少850mm2/s的运动粘度的液体聚合物;
●所述液体聚合物选自至少包含聚甲基丙烯酸烷基酯、聚丁烯、聚异丁烯、聚硅氧烷和聚二烷基硅氧烷的集合;
●该固体润滑剂颗粒可以包含至少一种球形几何形状或管形几何形状的富勒烯的分子;
●该基体可包含至少一种矿物粘合剂,例如碱金属硅酸盐;
●该基体可具有不触粘的固体稠度,并且包含至少一种粘弹性的粘合剂,例如弹性体或胶乳;
●固体润滑剂的重量组成可以例如为如下:20%至99%的氟化石墨、5%至30%的氮化硼、1%至80%的聚四氟乙烯;
●固体润滑剂的重量组成可以例如为如下:20%至99%的锡的硫化物、5%至30%的氮化硼、1%至80%的聚四氟乙烯;
●固体润滑剂的重量组成可以例如为如下:20%至99%的铋的硫化物、5%至30%的氮化硼、1%至80%的聚四氟乙烯;
●基体可具有糊状稠度(即具有滴点)。在该情况下,该润滑组合物可包含至少一种具有化学作用的极压添加剂。
在本申请人的研究过程中,其注意到高的台肩抵抗转矩值(例如参考值的100%或更多)或者甚至很高的台肩抵抗转矩值(例如参考值的120%或更多)使得接合部的几何形状得以保持以及使得上扣/卸扣操作的数量得以提高的重要性。
本发明还提出管式螺纹接头的组件的螺纹元件,所述螺纹元件包含至少一个螺纹和上扣接合部,在上扣操作结束时所述管式螺纹接头的另一组件的另一接合部必须抵靠在所述上扣接合部上,其中至少一个螺纹和所述上扣接合部用薄层涂布,所述薄层附着到螺纹和上扣接合部的表面,并且所述薄层由前述类型的润滑组合物构成。
该螺纹元件可以多种变化形式获得,其至少某些特征可以组合,特别是:
●它可至少部分覆盖有厚度为10μm至50μm的润滑组合物;
●它还可包含密封面,所述密封面用于在上扣操作之后与另一螺纹元件的相应密封面紧密密封接触,并且所述密封面覆盖有所述润滑组合物;
●其上扣接合部可为环形接合表面;
●其覆盖有润滑组合物的表面可具有使它们能够吸附或吸收所述润滑组合物的几何、物理和/或化学特性;
●其表面可已用具有保护其免受腐蚀的功能的涂层或膜涂布。
本发明还提出包含阳螺纹元件和阴螺纹元件的管式螺纹接头,所述螺纹元件的至少之一是前述类型的。
附图说明
本发明的其它特征和优点将通过下面的描述和附图而变得更加明晰,其中:
●图1图示了上扣转矩分布图(转矩随圈数变化)的实例,
●图2图示了在沿着纵轴XX截取的截面图中,VAM TOP型管式螺纹接头的第一组件的阴元件的实施方案,
●图3图示了在沿着纵轴XX截取的截面图中,VAM TOP型管式螺纹接头的第二组件的阳元件的实施方案,
●图4图示了在沿着纵轴XX截取的截面图中,由图2和图3所示的阳元件和阴元件装配形成的VAM TOP型管式螺纹接头的实施方案,以及
●图5是Bridgman型机器的实施方案的功能简图。
附图不仅可用于支持本发明,并且适宜时可还有助于定义本发明。
具体实施方式
本发明的目的是提出用于螺纹接头上扣的成膜润滑(或涂层)组合物,该组合物具有经选择的摩擦系数,从而使得在管式螺纹接头的组件的螺纹元件上获得至少等于阈值的台肩抵抗转矩值,所述阈值对应于尤其通过该台肩抵抗转矩值定义的上扣转矩分布图。
以下将假定组件用于烃井的钻井或开采,并且其装配有VAM系(商标)的有套管的或整体型管式螺纹接头的至少一个阳螺纹元件或阴螺纹元件或者其等同物。然而本发明不限于该类型的用途,也不限于前述类型的管式螺纹接头。本发明实际上涉及任何类型的管式螺纹接头组件,而不论其用途如何,条件是其包含具有至少一个螺纹和上扣接合部的至少一个阳螺纹元件或阴螺纹元件,所述螺纹和上扣接合部必须使用相同的润滑组合物(或涂层)润滑。转速在螺纹啮合后上扣开始时可为大约10至30rpm,而在上扣结束时最大为2至5rpm。直径通常为50至400mm,线速度在上扣开始时的0.3m/s至上扣结束时的0.005m/s范围内。而且,在密封和接合区域中,接触压力在上扣开始时低而在上扣结束时非常高。从上扣开始到结束,螺纹的摩擦距离长。在密封和接合区域上,上扣结束时摩擦距离非常小。润滑组合物将经受上扣结束时的极压(例如约1.5GPa)和低速,同时减少粘合剂磨损和螺纹蠕变。速度大大降低和赫兹应力增大过程中的摩擦增大是有利的。已证实Bridgmann试验适合于测试所考虑的润滑组合物;相反,其它试验,例如使用Amsler机器进行的试验,与上扣领域无关,因为它涉及的是接头的上扣期间不存在的滚动条件下的接触。具有密封区和接合部的上扣极其特有的这些要求意味着拟用于其它用途的润滑组合物被立即弃用。
如图2和3所示,组件T1或T2包含以阴螺纹元件EF或阳螺纹元件EM(或端)为末端的物体或常规部分PC。
阴螺纹元件EF(见图2)包含至少一个内螺纹FI和上扣接合部BVF,该上扣接合部BVF为例如环形内表面的形式(在VAM TOP型螺纹接头的情况下为圆锥形凸面),其位于内螺纹FI的下游。
阴螺纹元件EF的自由端在此处用作参照。因此,在该自由端之后的任何元件均定义为其下游。在图2所示的实例中,内螺纹FI位于自由端的下游但在上扣接合部BVF的上游。
此处所使用的术语“内”是指沿着表面设置的部分(或表面),所述表面朝着阴螺纹元件EF的纵轴XX。
如图2中所示,阴螺纹元件EF可任选地包含介于内螺纹FI和上扣接合部BVF之间的金属/金属密封面SEF。
阳螺纹元件(见图3)包含至少一个外螺纹FE和上扣接合部BVM,该上扣接合部BVM为例如环形端面的形式(在VAM TOP型螺纹接头的情况下为圆锥形凹面),其在自由端上位于外螺纹FE的上游。
阳螺纹元件EM的自由端在此这种情况下用作参照。因此,在该自由端之后的任何东西均称为在其下游。
术语“外”是指位于表面上的元件(或表面),所述表面朝着与阳螺纹元件EM的纵轴XX相反的径向方向上。
如图3中所示,阳螺纹元件EM可任选地包含介于上扣接合部BVM和外螺纹FE之间的金属/金属密封面SEM。
要注意的是,与外螺纹FE相同,内螺纹FI可以在一个或多个独立的螺纹部分中,所述多个独立的螺纹部分彼此轴向和/或径向隔开并位于圆柱形或圆锥形的表面上。
如图4中所示,管式螺纹接头JF通过将第一组件T1的阴螺纹元件EF上扣至第二组件T2的阳螺纹元件EM进行装配而构成。所述上扣由图1所示类型的上扣转矩分布图定义,并且其特征在于台肩转矩CAB、塑化转矩CP和台肩抵抗转矩CSB(它们各自的定义在引言部分中给出)。
当上扣接合部BVF和/或BVM以及内螺纹FI和/或外螺纹FE以及阴螺纹元件EF和/或阳螺纹元件EM可能的金属/金属密封面SEF和SEM的至少之一已经用润滑涂层(或组合物)涂布时,进行上扣。该涂层(或组合物)可以在阴螺纹元件EF和/或阳螺纹元件EM的生产车间中沉积在它们之上。
该润滑组合物具有成膜特征。它能在基材上形成将附着到其上的薄层(膜)。它包含一种基体,该基体包含至少一种抗流变材料。下面可以看到,这种润滑组合物将在称为上扣接合部的塑化摩擦的条件期间(即在紧固阶段结束时)提供“抗流变”行为。除了塑性性能以外获得弹性性能使得剪切力在摩擦应力下提高。当弹性组分大并且剪切速率高时,剪切力较高。获得抗流变效果,同时保留摩擦性能并保持台肩转矩的值可接受,避免了由于剪切导致的过度发热(它可以改变基体的流变性能),避免了超过一定的应力水平时膜的破裂,使它能够得到过度的润滑效应(称为humping),并且避免了膜效应,使得可以进行大量的上扣/卸扣操作。形成基体的一部分的抗流变材料为原本基本具有塑性性能的组合物提供了弹性性能。
基体,又称为粘合剂,可将活性成分固定到给定位置或将活性成分携带到给定位置。它还充当不均匀体系的内聚剂并可以具有补充其所结合或携带的活性成分功能的作用。它可具有不触粘的固体稠度或者它可以具有糊状稠度(即具有滴点)。然而,它优选表现出大于弹性或粘弹性模量的弹性模量,特别是在低频率下和/或在低剪切应力下,并且表现出润滑性。在这种情况下的术语“低频率”指的是小于7.5Hz的频率。
该组合物可以在宽的频率范围内具有基本恒定的弹性模量,参考值在0.1Hz至100Hz范围内,它可以在例如参考值的95%至105%范围内。
阻尼因子或相位角δ是正弦形变周期中耗散的能量与保存然后恢复的能量之比。相位角δ可以取低的值,特别是从0.1到至少7.5Hz。相位角δ在0.2Hz时可以小于50°,在0.5Hz时小于30°,在1Hz时小于15°,在5Hz时小于10°,和/或在10Hz时小于6°。剪切强度是出色的,因此得到高的台肩抵抗转矩,例如大于参考值的90%。
由于基体中抗流变材料的存在,弹性特征显著地更高。弹性和粘性模量至少在选定的范围内独立于频率。该抗流变材料可以包含至少一种松香酸和/或树脂酸,和/或至少一种高粘性聚合物,例如烷基化合物,特别是聚甲基丙烯酸烷基酯、聚丁烯、聚乙丁烯、聚硅氧烷和/或合成的弹性体,特别是在油溶液中,例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或乙烯-辛烯共聚物,或者天然弹性体,例如胶乳或橡胶类型的弹性体。酯化的松香与聚甲基丙烯酸烷基酯的同时存在已提供了令人满意的协同效应。
根据法国申请0702634,可以加入改变摩擦的着色剂以便改变摩擦。颜料不形成基体的组成部分。
本文中所使用的术语“固体稠度”是指不为液体、气体或糊状的稠度(或状态)。更准确地说,当基体(或膜)的熔点高于与存储或使用时各成分所暴露的温度相应的温度时,该基体(或膜)在这里被认为是处于固态(或稠度),以便避免它们由于其粘性特征而捕获气氛中的灰尘和/或避免它们污染与所述基体(或膜)接触的表面和/或避免由于上扣/卸扣操作期间的迁移、外流或挤出而污染环境。
管式螺纹接头的上扣和卸扣过程中的摩擦机理由于所遇到的摩擦速度的巨大多样性而变得复杂。速度在上扣过程中可相对较大而在上扣结束时(或紧固阶段)或卸扣开始时(拧松阶段)几乎为零。此外,赫兹应力在相同的摩擦期间非常高,形成边界条件。
应当记住,术语“赫兹应力(或压力)”指的是通过接触表面(从而在其上引起弹性形变)所施加的载荷除以该表面的面积。在高的赫兹应力下,固体非塑性材料可经历内部剪切,这由于材料的疲劳而降低它们的使用寿命,而固体塑性材料则根据流体定律经历该剪切,产生摩擦表面。
为了克服由于上述动力学应力而引起的问题,有利的是使用这样的基体:其性质包括塑性特性,并允许应力下的粘性流动,同时满足所遇到的全部速度状况。通过多种成分形成的基体在多种剪切作用的存在下表现得更好。实际上,它可使其它活性成分保持在适当的位置并有助于产生稳定的转移膜或薄层效应(leafing effect)。
例如,可使用固态基体,该固态基体包含属于粘弹性聚合物类别的至少一种热塑性聚合物(或树脂),例如聚乙烯或丙烯酸类粘合剂。聚乙烯是有利的,因为它不产生与熔融状态下的高粘度相联系的涂覆问题,而其它粘塑性聚合物如聚酰胺6、聚酰胺11或聚丙烯的情况下正是如此。有利的聚乙烯是熔点高于105℃的聚乙烯。然而,可使用熔点为80℃至400℃的基体。
应当记住,术语“热塑性”是指可熔性聚合物,所述可熔性聚合物能够可逆地通过分别加热至温度TG和TF(玻璃化转变温度和熔点)而软化然后熔化,并通过冷却而固化然后玻璃化。热塑性聚合物在没有化学反应的情况下发生形变,这与热固性聚合物相反。在该情况下使用热固性聚合物以在摩擦下获得粘性流动,同时保持静态和稳定的干燥固体结构(不触粘)。相反,通常,热固性聚合物在应力下没有或几乎没有粘性性质。
应注意的是,当基体必须具有固体稠度和高强度的机械特性时,它可包含热固性类型的粘合剂,例如环氧树脂、聚氨基甲酸酯、有机硅、烷基氨基甲酸酯或者甲醛酚类树脂。在该类型基体的变化方案中,还可使用矿物粘合剂,例如硅酸盐,或者螯合物,如钛酸盐或有机硅酸盐。在这些情况下,组合物也是不触粘的。
基体还可以具有不触粘的固体稠度并且可具有粘弹性行为。在该情况下,它可包含弹性体或胶乳。
为了满足在准静态条件下与非常高的摩擦载荷相关的有限的润滑应力,可将至少一种固体类型的润滑剂分散在基体中。
本文中所使用的术语“固体润滑剂”是指一种固体稳定体,其在介于两个摩擦表面之间时,可降低摩擦系数并降低对表面的磨损和破坏。这些物体可分为由其作用机理和其结构定义的不同类别:
●第1类:其润滑性质是由于其结晶结构的固体,其在低剪切应力下具有某些结晶面之间的断裂性质,例如氮化硼(BN);
●第2类:该固体的润滑性质是如第1类中所述由于其结晶结构,还由于其组成中与金属表面反应的化学元素,从而提供表面结合的补充性质,这有利于形成相对稳定的润滑转移层,例如二硫化钼MoS2、氟化石墨、锡的硫化物、铋的硫化物或二硫化钨;
●第3类:该固体的润滑性质来自于其与金属表面的化学反应性,这可以形成复杂的可解离的塑性或润滑性化合物,例如某些硫代硫酸盐型化合物,或者Desilube Technologies Inc.出售的Desilube 88;
●第4类:其润滑性质来自于在摩擦应力下、特别是在进行剪切时的塑性或粘塑性行为的固体,例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、聚丙烯、聚缩醛或聚酰胺。
该分类例如描述在Mr Eric Gard(法国Ecole Nationale Supérieuredes Pétroles et Moteurs)的标题为“Solid lubricants”(固体润滑剂)的文献中。
除了这些类别外,还有富勒烯这一特别种类,其根据命名法1-3分作第1类的亚类。
本领域技术人员已知的是,在干燥且液体动力润滑条件下为固体的润滑剂,当分散在流体或粘塑性材料中时,往往变得以稳定的方式结合到表面上,从而改变其摩擦特性。它们通过化学或物理-化学键合转移并结合到表面上,这导致高的耐磨性和改善的摩擦性能。根据固体的性质,这为表面提供抗磨保护、在由高负荷表面应力(赫兹应力)产生的极压下的强度和抗磨性、以及在宽范围载荷和摩擦速度下的低摩擦系数。所述产生转移膜效应或薄层效应的性能用于表面反复受力的摩擦类型,例如在管式螺纹接头的上扣和卸扣操作期间产生的摩擦。
该组合物可仅包含一种固体润滑剂,例如单独的氟化石墨,或单独的锡的硫化物,或单独的铋的硫化物。
然而,组合使用至少两种属于不同类别的固体润滑剂可以产生协同效应,并且因而润滑性能非常好。本文中所使用的术语“协同效应”是指其中具有基础性能的固体润滑剂的组合导致性能高于所述固体润滑剂单独使用时的基础性性能之和的情形。
用在本发明中的优选的固体润滑剂至少包括迄今为止尚使用得很少的第2类化合物,例如氟化石墨或锡的硫化物或铋的硫化物。它们不同于传统的固体润滑剂,例如石墨(可促进腐蚀的发生)或二硫化钼(已知是不稳定的,特别是在水分的存在下,并且释放出硫的氧化物或者硫化氢,硫的氧化物对钢具有腐蚀性,硫化氢可使钢对硫化物应力开裂或SSC敏感),因为它们对金属的结合能力更强以及它们的更好的极压性能。当与其它类别的固体润滑剂协同使用时,它们可实现显著的性能。
上述第2类的化合物可以以颗粒的形式与来自第1、3和4类中至少之一的固体润滑剂颗粒一起使用。从而,可使用至少一种第2类固体润滑剂的颗粒和至少一种第4类固体润滑剂的颗粒,或者至少一种第1类固体润滑剂的颗粒和至少一种第2类固体润滑剂的颗粒,或者至少一种第2类固体润滑剂的颗粒和至少一种第3类固体润滑剂的颗粒,或者至少一种第1类固体润滑剂的颗粒、至少一种第2类固体润滑剂的颗粒和至少一种第4类固体润滑剂的颗粒。
与第2类/第4类的协同效应相比,使用联合了第1、2和4类的体系观察到在工地条件下的上扣和卸扣周期数的显著增加。
例如,第1类固体润滑剂的颗粒可为氮化硼的颗粒。同样作为例子,第2类固体润滑剂的颗粒可为氟化石墨、锡的硫化物、钨的硫化物或铋的硫化物的颗粒。第3类的颗粒可为Desilube 88(由Desilube TechnologiesInc.出售)的颗粒。同样作为例子,第4类固体润滑剂的颗粒可为聚四氟乙烯(PTFE)(第4类)的颗粒。使用下列组合获得了特别好的协同效应:氟化石墨(第2类)/PTFE/氮化硼(第1类),钨的硫化物(第2类)/PTFE(第4类)/氮化硼(第1类),以及铋的硫化物(第2类)/PTFE(第4类)/氮化硼(第1类)。
如上所示,该润滑组合物可以包含至少一种制动添加剂(或颜料),作为基体(或粘合剂)以及任何固体润滑剂颗粒的补充。各制动添加剂(或颜料)分散在基体中。
制动添加剂(或颜料)根据管式螺纹接头的上扣转矩分布图进行选择,该制动添加剂(或颜料)必须覆盖所述阳EM和阴EF变形元件中的至少一个。更准确地说,所述制动添加剂选择为赋予所述组合物以作为其润滑性能的补充的经选择的摩擦系数,所述摩擦系数使得可得到至少等于阈值的台肩抵抗转矩值CSB。
应理解各制动添加剂根据特定的物理性能进行选择,其向该组合物提供在受润滑的条件下根据管式螺纹接头的上扣转矩分布图使在上扣过程中所施加的移动“制动”的能力,以及因而其生产模式。实际上,相对摩擦并由介入的第三体(这里是润滑组合物)隔开的两种材料的性质是由于至少两个因素:基体的流变行为和包含在该第三体的组成中的某些固体化合物的行为。该第三体的流变行为在油的情况下为液体动力的(hydrodynamic),在某些蜡和某些聚合物的情况下为粘塑性的,或者在某些非延展性或很硬的无机化合物的情况下为颗粒的。
包含在第三体的组成中的某些固体化合物的行为根据某些参数变化:
●液体动力或粘塑性介质中的第三体的浓度,
●由莫氏硬度值表征的固体化合物颗粒的硬度或粉碎强度,
●用或大或小的应力使固体化合物的晶体裂解的能力,这主要取决于晶体结构,
●取决于固体化合物的颗粒的形状和表面能的微粒相互作用,以及所述颗粒间的结合能力(通过范德华型键的原子间吸引,其随着颗粒的化学性质而变化);这些相互作用倾向于抵抗移动;
●某些分子量非常高的有机添加剂的相反的流变行为(或相反的触变性),使得可对抗剪切力并因而对抗移动。
重要的是注意润滑组合物的成分类型的各自比例主要取决于所使用的固体基体的类型(热塑性、热固性或其它)。例如,当固体基体是热塑性类型时,润滑组合物可包含比例在约75%至约97%范围内的基体以及比例在约3%至约25%范围内的固体润滑剂。
而且应理解,润滑组合物的三种类型的成分相对于彼此的不同比例具体取决于其必须部分覆盖的管式螺纹接头的类型以及该管式螺纹接头将经受的应力,特别是在工作场所条件下。
润滑组合物的三种类型的成分(固体基体、固体润滑剂和制动添加剂)各自以重量计的组成可例如通过用在计算机上运行的软件进行的理论模拟和在以名称Bridgmann机器而为本领域技术人员(摩擦学领域的技术人员)所知晓的机器上进行的摩擦试验来进行确定。这种类型的机器已具体记载于D.Kuhlmann-Wilsdorf等的文章“Plastic flow between Bridgmannanvils under high pressures”,J Mater Res,第6卷,No.12,1991年12月。
Bridgmann机器的功能简图示于图5中。该机器包含:
●盘DQ,其可在选定的速度下被驱动旋转,
●第一砧EC1,优选为圆锥型,其固定至盘DQ的第一面,
●第二砧EC2,优选为圆锥型,其固定至盘DQ的与第一面相反的第二面,
●第一和第二压力元件EP1和EP2,例如活塞,其能施加所选择的轴向压力P,
●第三砧EC3,优选为圆柱型,其固定至第一压力元件EP1的一面,以及
●第四砧EC4,优选为圆柱型,其固定至第二压力元件EP2的一面。
为了测试润滑组合物,使用组合物覆盖两片与构成螺纹元件的材料相同的材料,以形成第一和第二样品S1和S2。然后将第一样品S1插入第一和第三砧EC1和EC3的自由面之间,并将第二样品S2插入第二和第四砧EC2和EC4的自由面之间。然后在用各压力元件EP1和EP2施加所选择的轴向压力P(例如为约1.5GPa)的同时以所选择的速度旋转盘DQ,并测量各样品S1、S2经受的上扣转矩。
在Bridgmann试验中选择轴向压力、旋转速度和旋转角以模拟接合表面在上扣结束时的相对速度和赫兹压力。
由于这种机器,可固定许多不同的对(上扣转矩、旋转速度)以测量样品S1和S2上相应的上扣转矩,并验证所述样品S1和S2是否近似遵循给定的上扣转矩分布图,并且具体而言验证它们能否产生至少等于阈值的台肩抵抗转矩值CSB,所述阈值相对于所述分布图选择。应理解的是用Bridgmann机器进行的试验使得可建立对样品的测量转矩与台肩抵抗转矩CSB百分比之间的关联,所述样品涂布有本发明的润滑组合物,所述台肩抵抗转矩CSB百分比在涂布有相同的润滑组合物的螺纹元件的上扣操作过程中获得。
为了改善该组合物某些所选择的性能,其基体可包含附加成分,例如以下非穷举性提及的那些。
因此,通过加入金属皂型的化合物可获得组合物的基体的改善的塑性,所述金属皂包括钙、锂、铝、铋、钠、镁或锌皂(或硬脂酸盐),它们在工地条件下的上扣和卸扣步骤次数方面以及碎屑再聚集性能的改善方面获得优异结果。应当记住,术语“金属皂”指的是可熔的化合物,例如碱金属和碱土金属皂和其它金属的皂。例如,可使用金属皂,如硬脂酸锌,其提供与某些腐蚀抑制剂的协同效应。
例如,为了改善该组合物所提供的润滑作用,特别是为了优化其在上扣/卸扣操作期间阻断碎屑并使碎屑再聚集的性能,其基体可包含天然脂肪例如植物、动物、矿物或合成来源的蜡。应当记住,术语“蜡”指的是各种来源(矿物、特别是来自油的蒸馏,植物,动物或合成)的具有润滑性能的可熔物质,其或多或少的糊状稠度或硬稠度以及其熔点和滴点可根据其性质而大幅变化的。例如,可使用巴西棕榈蜡。当包含树脂(矿物、植物或合成),例如萜烯树脂或萜烯树脂衍生物特别时松香时,该基体可具有增大的粘附性。松香可以用季戊四醇酯化。可以使用“Les DérivésRésiniques et Terpéniques”公司销售的Dertoline P2L。
应注意,根据所需的腐蚀抑制剂的量,可观察到碎屑捕集或再聚集性能的劣化。为了克服该缺点,可使用高粘度聚合物如聚甲基丙烯酸烷基酯(PAMA)、聚丁烯、聚异丁烯或聚硅氧烷。因而,使用ROHMAX以商品名VISCOFLEX6-950出售的、100℃下的运动粘度为850mm2/s的PAMA可获得优异的碎屑再聚集结果。
例如,为了改善对组合物所必须覆盖的表面的保护以防止各种腐蚀模式,其基体可包含腐蚀抑制剂。应当记住,术语“腐蚀抑制剂”指的是通过化学、电化学或物理化学机理向施加到表面的液体或固体材料赋予保护所述表面的能力的添加剂。
通过将所选择的腐蚀抑制剂与通过其它机理阻断腐蚀的化合物联用也可改善耐腐蚀性。如上所述,硬脂酸锌特别表现出与腐蚀抑制剂的协同性质,同时极大地有助于基体的润滑行为。
主要的抗腐蚀保护试验是在通过锰磷酸盐化处理的板(8至20g/m2的磷酸盐沉积)上进行的盐雾试验,该试验根据ISO 9227标准进行并依照ISOEN 2846-3用指数Re确定。通过引入以在水中的简单分散体的形式使用的纳米尺寸(平均200纳米)的氧化锌颗粒,可改善根据上述标准进行的盐雾试验中的性能(腐蚀出现时间提高20%)。
例如,为了使该组合物稳定地阻断表面凹凸形成的位点的并阻断表面损伤过程和传播,同时在表面上形成连续的可裂解结构,该组合物可包含至少一种球形几何形状的富勒烯的分子。应当记住,术语“富勒烯”指的是单层或多层的、具有封闭或开放管或者封闭球形式的结构的分子材料。球形富勒烯作为单层具有数十纳米的尺寸,作为多层超过100纳米。应注意的是,由于它们的尺寸和相互作用能力,富勒烯可通过引入对移动具有粘性阻力的附加现象而对介质的流变具有决定性影响。
例如,为了允许对经处理表面进行目视鉴定,组合物的基体可包含至少一种着色剂。可使用任何类型的已知的有机着色剂,条件是其量不会劣化摩擦性能。例如,可以约1%的量使用着色剂。
例如,为了保护涂层免受由于例如热或UV辐射暴露而引起的氧化劣化,组合物的基体可任选地包含至少一种抗氧化剂。多酚化合物、萘胺衍生物和有机亚磷酸盐构成抗氧化剂的主要类别。
以商品名SZP391销售的正磷酸硅酸锌钙锶作为腐蚀抑制剂已提供了令人满意的结果。
可以使用助溶剂增强该组合物的成分的混溶性,该助溶剂使其可以均化。可以使用具有丙烯酸系官能团共聚物,例如以商品名
Figure BDA0000055452340000171
1018销售的。
任选地,该组合物可以包含聚乙烯/聚四氟乙烯复合物,目的是使该配制剂疏水和防水,例如以商品名
Figure BDA0000055452340000172
400XF销售的。
可发现对阳和阴螺纹元件EM和EF的待润滑部分进行表面准备是有利的。实际上,上扣和卸扣试验已表明:为了获得合适的转移膜,优选通过以下方式对待涂布的表面进行改性以使其能吸附或吸收润滑组合物:机械处理例如喷砂处理或喷丸处理,或者借助基于结晶矿物表面沉积的反应性或非反应性处理的物理或化学表面改性,化学侵蚀如使用酸的化学侵蚀,锌或锰磷酸盐化处理,或导致表面上的化学转化的草酸盐化处理。在这些表面处理中,磷酸盐化是优选的,因为其可产生良好的附着表面以及基础抗腐蚀保护,所述附着表面导致强的并且非常稳定的转移膜的建立。
可能还需要实施附加的表面准备,其具体而言由以下步骤构成:使用纳米材料浸渍表面的孔隙,该纳米材料的尺寸使其能够插入孔隙中。所述浸渍的目的是借助具有钝化作用的材料阻断并饱和孔隙所产生的位点,以保护该表面免受腐蚀,同时保持良好的涂层粘附性。
现在给出该组合物的两个非限制性实例。这些实例良好地适用于依照Vallourec and Mannesmann Tubes的OCTG部门出版的技术说明的VAM TOPHC型管式螺纹接头,其由低合金钢(L80级)制成,标称直径为177.8mm(7英寸)且单位长度的重量为43.15此/m(29lb/ft)。在涂覆涂层(组合物)之前,例如用锌对阳螺纹元件进行磷酸盐化(层的重量为4至20g/m2),并且用锰对阴螺纹层进行磷酸盐化(层的重量为8至20g/m2)。将阳和阴螺纹元件EM和EF预热至130℃,然后使用热喷涂向其涂覆35μm厚的润滑组合物的层,所述润滑组合物保持在150℃下的熔融态;该组合物具有如下重量组成:
●CLARIANT以商品名
Figure BDA0000055452340000173
PE 520出售的聚乙烯蜡:15%
●用季戊四醇酯化的松香,特别是LES DERIVES RESINIQUES ETTERPENIQUES(DRT)以商品名
Figure BDA0000055452340000174
销售的:15%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000175
1955SF销售的巴西棕榈蜡:5%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000176
ZN70销售的硬脂酸锌:25%,
●ROHMAX以商品名6-950销售的PAMA:8%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000181
SZP391销售的正磷酸硅酸锌钙锶:20%;
●氟化石墨:5%;
●氮化硼:2%;
●二硫化钨:5%,
●以商品名1018销售的具有官能团的共聚物:5%。
在该实施例中,基体是粘弹性类型的;固体润滑剂由二硫化钨和氟化石墨组成。
在一种变化方案中,该组合物包含10重量%至25重量%,优选10%至20%的松香酯树脂。
该组合物可以为:
●聚乙烯蜡:10%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000183
400XF销售的聚乙烯/聚四氟乙烯复合物:5%;
●用季戊四醇酯化的松香:15%;
●巴西棕榈蜡:7%;
●硬脂酸锌:25%,
●PAMA:8%;
●正磷酸硅酸锌钙锶:15%;
●氟化石墨:7%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000184
L203销售的聚四氟乙烯:2%;
●氮化硼:1%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000185
1018销售的具有官能团的共聚物:5%。
在一种变化方案中,重量百分比在以上所给的两个实施例之间。
在一种变化方案中,可例如通过热喷涂向预热至130℃的阳和阴螺纹元件EM和EF涂覆35μm厚的润滑组合物层,所述润滑组合物保持在150℃下的熔融态,其重量组成如下:
●聚乙烯蜡:12%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000186
400XF销售的聚乙烯/聚四氟乙烯复合物:3%;
●用季戊四醇酯化的松香:15%;
●巴西棕榈蜡:7%;
●硬脂酸锌:25%,
●PAMA:8%;
●正磷酸硅酸锌钙锶:18%;
●氟化石墨:6%;
●二硫化钨:2%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000191
1018销售的具有官能团的共聚物:4%。在该变化方案中,基体也是粘弹性类型的。
在一种变化方案中,重量组成如下:
●聚乙烯蜡:17%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000192
400XF销售的聚乙烯/聚四氟乙烯复合物:1%;
●用季戊四醇酯化的松香:20%;
●巴西棕榈蜡:5%;
●硬脂酸锌:19%,
●PAMA:10%;
●正磷酸硅酸锌钙锶:12%;
●氟化石墨:5%;
●聚四氟乙烯:1%;
●氮化硼:2%;
●二硫化钨:3%;
●以商品名
Figure BDA0000055452340000193
1018销售的具有官能团的共聚物:5%。
具有官能团的共聚物充当偶联剂。
在一种变化方案中,下列组分各自的重量百分比可以小于0.1%,优选小于0.01%:磺酸钙和羧酸钙,氧化锌,二氧化钛,三氧化铋,聚四氟乙烯,有机硅,烷基化二苯胺,三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯。
所述热熔喷涂技术在于:使润滑组合物在高温下保持液相,并使用恒温喷枪喷涂。将该润滑组合物加热至比其熔点高10℃至50℃并喷涂到温度预热至高于熔点的表面以保证良好的表面覆盖。
代替使用热熔喷涂技术,可例如将润滑组合物以水乳液的形式喷涂。乳液和基材可处于环境温度,进而需要干燥时间。通过将润滑组合物预热至60℃至80℃和/或将表面预热至50℃至150℃,可以显著减少该干燥时间。
本发明不限于前面仅以示例方式描述的润滑组合物实施例和(阳或阴)螺纹元件的实例,而是涵盖本领域技术人员可想到的落在所附权利要求范围内的全部变化方案。
因此,本发明还涉及除前面描述的(VAM TOP)以外的其它类型的螺纹元件。例如,其还涉及具有内接合部的管式螺纹接头的螺纹元件,其带有套管(例如NEW VAM、VAM ACE、DINOVAM、VAM HW ST型的那些)或是整体的嵌入型(flush type)或半嵌入型(semi-flush type)(例如VAM SL、VAM MUST、VAM HP、VAM HTF型的那些)。
本发明还涉及由API 7规格或某些制造商的更严格的规格所定义的管和其它旋转钻井组件的螺纹接头的元件(例如但不限于高级螺纹接头VAMEIS、VAM TAURUS、TORQMASTER TM4和这些接头的改型及更新)。
此外,上文中我们主要描述了包含一种或多种固体润滑剂和具有固体稠度的基体(该基体包含至少一种抗流变材料)的润滑组合物。然而本发明还涉及半干的润滑组合物,该润滑组合物包含糊状基体、至少一种具有化学作用的极压添加剂以及一种或多种制动添加剂。

Claims (19)

1.用于螺纹接头上扣的成膜润滑组合物,该组合物用于用固态膜覆盖管式螺纹接头(JF)的组件(T2、T1)的螺纹元件(EM、EF)的上扣接合部(BVM、BVF)和至少一个螺纹(FE、FI),所述固态膜粘着到所述螺纹(FE、FI)和所述上扣接合部(BVM、BVF),所述上扣接合部(BVM、BVF)用于在最终的上扣阶段抵靠在所述管式螺纹接头(JF)的另一组件(T1、T2)的另一接合部(BVF、BVM)上,并且所述润滑组合物包含基体,其特征在于该基体还包含至少一种抗流变材料,选择该抗流变材料以赋予所述组合物以作为润滑性补充的至少等于阈值的台肩抵抗转矩值,所述基体具有不触粘的固体稠度。
2.根据权利要求1的润滑组合物,其中设置所述抗流变材料以便可以获得至少等于阈值的台肩抵抗转矩值,该阈值等于针对所述管式螺纹接头(JF)获得的API RP 5A3型油脂台肩抵抗转矩参考值的95%,优选100%。
3.根据权利要求1或权利要求2的润滑组合物,其基于重量组成包含10%至25%的抗流变材料。
4.根据权利要求1至4之一的润滑组合物,其中该抗流变材料基于重量组成包含1%至99%的萜烯树脂,该萜烯树脂基于用季戊四醇酯化的树脂酸、松香酸和α蒎烯,基于用甘油酯化和氢化的树脂酸和松香酸,和/或基于聚合的松香。
5.根据权利要求4的润滑组合物,其中该抗流变材料基于重量组成包含1%至99%的用季戊四醇酯化的树脂酸和松香酸。
6.根据权利要求1至5之一的润滑组合物,其基于重量组成包含10%至20%的聚乙烯蜡,0至5%的聚乙烯/聚四氟乙烯复合物,10%至25%、优选10%至20%的酯化的松香,0至20%、优选4%至12%的巴西棕榈蜡,20%至30%、优选20%至26%的硬脂酸锌,15%至25%、优选18%至22%的正磷酸硅酸锌钙锶,4%至12%、优选4.5%至7%的氟化石墨,0至4%的聚四氟乙烯、1%至3%的氮化硼,2%至8%、优选3%至6%的二硫化钨,和2%至8%的偶联剂。
7.根据权利要求1至6之一的润滑组合物,其包含至少一种由矿物或有机颗粒的分散体构成的制动添加剂,所述颗粒具有相对高的裂解力值和/或颗粒之间强的颗粒相互作用或吸引键和/或高的摩氏硬度和/或抵抗或对抗移动的流变行为,各制动添加剂选自至少包含氧化铋、氧化钛、胶体二氧化硅和炭黑的集合。
8.根据权利要求1至7之一的润滑组合物,其包含分散于基体中的固体润滑剂的颗粒;所述固体润滑剂的颗粒包含选自第1、2、3和4类中至少一类润滑剂的颗粒。
9.根据权利要求1至8之一的润滑组合物,其中所述基体包含至少一种具有粘弹性行为的粘合剂。
10.根据权利要求1至9之一的润滑组合物,其中所述基体包含至少一种金属皂。
11.根据权利要求10的润滑组合物,其中该皂选自至少包含硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸锂、硬脂酸铝和硬脂酸铋的集合。
12.根据权利要求1至11之一的润滑组合物,其中所述基体包含至少一种植物、动物、矿物或合成来源的蜡。
13.根据权利要求1至12之一的润滑组合物,其中所述基体包含至少一种在100℃下具有至少850mm2/s的运动粘度的液体聚合物。
14.根据权利要求13的润滑组合物,其中所述液体聚合物选自至少包含聚甲基丙烯酸烷基酯、聚丁烯、聚异丁烯、聚二烷基硅氧烷和聚硅氧烷的集合。
15.管式螺纹接头(JF)的组件(T2、T1)的螺纹元件(EM、EF),所述螺纹元件(EM、EF)包含至少一个螺纹(FE、FI)和上扣接合部(BVM、BVF),在上扣操作结束时所述管式螺纹接头(JF)的另一组件(T1、T2)的另一接合部(BVF、BVM)必须抵靠在所述上扣接合部(BVM、BVF)上,其特征在于至少所述螺纹(FE、FI)和所述上扣接合部(BVM、BVF)用薄层覆盖,所述薄层附着到螺纹(FE、FI)和上扣接合部(BVM、BVF)的表面,并且所述薄层由前述权利要求之一的润滑组合物构成。
16.根据权利要求15的螺纹元件,其特征在于它至少部分覆盖有厚度为10μm至50μm的润滑组合物。
17.根据权利要求15或权利要求16的螺纹元件,其特征在于它还包含密封面(SEM、SEF),所述密封面用于在所述上扣操作之后与另一螺纹元件(EF、EM)的相应密封面(SEF、SEM)紧密密封接触,并且所述密封面用所述润滑组合物覆盖。
18.根据权利要求15至17中之一的螺纹元件,其特征在于所述表面用具有保护其免受腐蚀的功能的涂层或膜预先涂布。
19.包含阳螺纹元件和阴螺纹元件的管式螺纹接头,其特征在于所述螺纹元件的至少一个符合权利要求15至18之一。
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