润滑系数降低率测试方法的确定

朱玉萍 ， 王 娜 ， 何 卫

(中国石化 中原油田分公司 技术监测中心 ， 河南 濮阳 457001)

润滑系数降低率测试方法的确定

朱玉萍 ， 王 娜 ， 何 卫

(中国石化 中原油田分公司 技术监测中心 ， 河南 濮阳 457001)

润滑系数降低率是评价钻井液用添加剂使用性能的重要指标，在编写钻井液用油酸酯产品技术标准时，需要确定具体的测试步骤、检验指标等内容，在大量的试验后最终确定了检验的步骤、基浆配方、试验浆配方、检验指标等相关内容。

润滑系数 ； 基浆 ； 指标

0 前言

为了编写钻井液用油酸酯产品技术标准，需要确定润滑系数降低率检验项目的技术指标数值和测试方法，但此前中原油田没有该产品的技术标准，中石化国标及行标中也无该产品的检验标准，在没有可直接借鉴的成熟技术标准的情况下，需要进行全面的试验。

1 技术思路

在编写标准前，收集有关资料和润滑剂相关标准，对该种产品的性能进行了解，从而设计实验方法，再经实验验证，如果测试数据或实验过程中出现意料之外的结果，则查找原因重新设计测试方法再进行实验验证。

2 实验阶段

2.1 实验步骤的确定

在查阅了大量有关技术资料和论文的基础上，初步确定出以极压润滑仪测试钻井液用油酸酯产品的润滑性，以6%钠土浆、1%样品加量为基础的8种润滑系数实验方法，见表1。

表1 润滑系数实验方法

为了确定合适的测试方法和条件，首先要确定基浆配方，因此初步确定的各试验浆配方的区别在于基浆配方和加样条件不同，加样量的调整与检验指标的确定则在第二步进行。图1为确定以上8个测试方案的主要步骤：

图1 测试步骤区别

2.2 基浆测试

按照设计8种基浆配方进行测试，测出极压润滑仪读值。

表2 基浆的极压润滑仪读值

注：①，400 mL蒸馏水+20.0 g钠土，高速搅拌20 min，密闭养护24 h；②，400 mL蒸馏水+20.0 g钠土+0.80 g Na2CO3，高速搅拌20 min，密闭养护24 h。

两个基浆的区别在于是否加入0.80 g Na2CO3，由测试数据可以看出两个基浆配方的测试数据非常接近。考虑到钻井液实验浆应为碱性，加入碳酸钠可以调节实验浆的pH值，初步确定基浆配方采用2#基浆。

2.3 加样条件的确定

搅拌时间的不同主要是考虑油酸酯是高分子有机物，在基浆中溶解存在分散均匀是否困难、溶解多少、时间的确定。搅拌速度是考虑其为液态高分子有机物，既要使样品充分溶解又不会破坏其分子长链，从而确定搅拌力度。在综合了以上需选择的试验条件后，确定将加样条件共分为4种：低搅10 min、低搅20 min、高搅5 min、高搅20 min，分别进行试验。

表3 不同实验条件下极压润滑仪读值比较

通过对测试数据的比较，发现各个测试条件对测试结果影响不大，最终确定“高搅20min”的试验条件比较合适。

2.4 加样量的确定

加样量是衡量产品性能的重要问题，加样过多或过少都不能正确反映出产品的质量，钻井液添加剂的作用效果并不是与加样量一直呈正比关系，而是在加样量增加到一定比例后添加剂的作用不再明显增加，如果能找到这个加样比例就能较好程度反映产品质量。图2为基浆加不同量的样品后极压润滑仪读值。

图2 加样量的确定

由图2中可看出，随着样品的加样量的增加，极压润滑仪读值会逐步降低，但是当加样量增加到一定比例后极压润滑仪读值基本不再变化，所以最终确定：4.0 mL的加样量是合适的。

2.5 确定润滑系数降低率检验指标

在初步确定了测试方法后，通过大量重复实验，再次对实验方法进行验证，测试收集到的样品，掌握目前应用该测试方法进行检验时的测试结果数值分布情况。与基浆同时配制的样品浆经测试计算后，其润滑系数降低率见表4。

计算公式：

其中：Y，润滑系数降低率，%；F1，基浆的极压润滑仪读值；F2，基浆加样后极压润滑仪读值。

为了确定润滑系数降低率检验指标，就需要对检验指标的作用进行分析：对于油酸酯这种产品来说润滑系数降低率越大说明产品质量越好，检验指标应该是要求合格的最低限，也就是说产品的检验数据要大于或等于该项指标要求才能称之为合格。将试验所得的润滑系数降低率数值按照大小进行分类，见表4。

表4 润滑系数降低率平行样测试数据

表5 润滑系数降低率数值分组

得出：75%的润滑系数降低率测试数据大于80%，所以确定检验指标为，润滑系数降低率≥80%。

2.6 结论

在经过大量的试验后，最终确定了检验的步骤、基浆配方、试验浆配方、检验指标等相关内容，确定的试验步骤为：

400 mL蒸馏水+20.0 g钠土+0.80 gNa2CO3，高速搅拌20 min，密闭养护24 h，加样4.0 mL，高搅20 min，测试润滑系数。确定的检验指标为：润滑系数降低率≥80%。

3 结束语

钻井液用润滑剂品种很多，润滑性好坏将直接影响现场的使用效果，也是判断产品质量优劣的主要技术指标。因此，润滑性的测试方法及质量指标应能够正确区分产品质量的优劣，更有效地控制产品质量。在标准的编写过程中克服了没有技术标准的问题，通过试样验证逐步确定了检验的步骤、基浆配方、试验浆配方、检验指标等相关内容，使之能够对钻井液用油酸脂的润润滑性进行正确评价。

我国首套百万吨级煤制油项目投产

我国首套百万吨级煤间接液化制油项目，日前在位于陕西省榆林市的陕西未来能源化工有限公司投产，并产出了优质油品。 项目位于榆林榆横煤化学工业区，总投资164亿元，原煤年用量500万t。项目达产达效后，年产油品115万t。

煤制油项目核心技术采用兖矿集团自主研发的低温费托合成专利技术。该技术与国内外同类技术相比，具有诸多优势：吨油品催化剂消耗低，为国内外同类催化剂消耗的30%左右；柴油选择性高，柴油收率达75%以上，比国内同类技术高30%以上;费托合成反应器生产强度大，是同类直径反应器产能的1.5倍；碳转化率高，煤气化单元采用兖矿集团与华东理工大学共同研发的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，碳转化率高达98%～99%；热电联供系统总体热效率可超过90%。

项目多项技术指标达到世界领先水平，其综合能源利用效率为45.9%，吨油品煤耗为3.441 t标煤，吨标准煤耗水2.68 t，水重复利用率达到98.26%，吨油品二氧化碳排放量为4.93 t。主要设备共有500台(套)，绝大部分由国内生产制造，项目装备自主化率为82%以上。

2015-05-21

朱玉萍(1969-)，女，工程师，从事技术监测管理工作，电话：13707676967。

TE242

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1003-3467(2015)09-0060-03