朱玉萍 ， 王 娜 ， 何 衛(wèi)

(中國石化 中原油田分公司 技術監(jiān)測中心 ， 河南 濮陽 457001)

潤滑系數(shù)降低率測試方法的確定

朱玉萍 ， 王 娜 ， 何 衛(wèi)

(中國石化 中原油田分公司 技術監(jiān)測中心 ， 河南 濮陽 457001)

潤滑系數(shù)降低率是評價鉆井液用添加劑使用性能的重要指標，在編寫鉆井液用油酸酯產(chǎn)品技術標準時，需要確定具體的測試步驟、檢驗指標等內(nèi)容，在大量的試驗后最終確定了檢驗的步驟、基漿配方、試驗漿配方、檢驗指標等相關內(nèi)容。

潤滑系數(shù) ； 基漿 ； 指標

0 前言

為了編寫鉆井液用油酸酯產(chǎn)品技術標準，需要確定潤滑系數(shù)降低率檢驗項目的技術指標數(shù)值和測試方法，但此前中原油田沒有該產(chǎn)品的技術標準，中石化國標及行標中也無該產(chǎn)品的檢驗標準，在沒有可直接借鑒的成熟技術標準的情況下，需要進行全面的試驗。

1 技術思路

在編寫標準前，收集有關資料和潤滑劑相關標準，對該種產(chǎn)品的性能進行了解，從而設計實驗方法，再經(jīng)實驗驗證，如果測試數(shù)據(jù)或?qū)嶒炦^程中出現(xiàn)意料之外的結果，則查找原因重新設計測試方法再進行實驗驗證。

2 實驗階段

2.1 實驗步驟的確定

在查閱了大量有關技術資料和論文的基礎上，初步確定出以極壓潤滑儀測試鉆井液用油酸酯產(chǎn)品的潤滑性，以6%鈉土漿、1%樣品加量為基礎的8種潤滑系數(shù)實驗方法，見表1。

表1 潤滑系數(shù)實驗方法

為了確定合適的測試方法和條件，首先要確定基漿配方，因此初步確定的各試驗漿配方的區(qū)別在于基漿配方和加樣條件不同，加樣量的調(diào)整與檢驗指標的確定則在第二步進行。圖1為確定以上8個測試方案的主要步驟：

圖1 測試步驟區(qū)別

2.2 基漿測試

按照設計8種基漿配方進行測試，測出極壓潤滑儀讀值。

表2 基漿的極壓潤滑儀讀值

注：①，400 mL蒸餾水+20.0 g鈉土，高速攪拌20 min，密閉養(yǎng)護24 h；②，400 mL蒸餾水+20.0 g鈉土+0.80 g Na2CO3，高速攪拌20 min，密閉養(yǎng)護24 h。

兩個基漿的區(qū)別在于是否加入0.80 g Na2CO3，由測試數(shù)據(jù)可以看出兩個基漿配方的測試數(shù)據(jù)非常接近。考慮到鉆井液實驗漿應為堿性，加入碳酸鈉可以調(diào)節(jié)實驗漿的pH值，初步確定基漿配方采用2#基漿。

2.3 加樣條件的確定

攪拌時間的不同主要是考慮油酸酯是高分子有機物，在基漿中溶解存在分散均勻是否困難、溶解多少、時間的確定。攪拌速度是考慮其為液態(tài)高分子有機物，既要使樣品充分溶解又不會破壞其分子長鏈，從而確定攪拌力度。在綜合了以上需選擇的試驗條件后，確定將加樣條件共分為4種：低攪10 min、低攪20 min、高攪5 min、高攪20 min，分別進行試驗。

表3 不同實驗條件下極壓潤滑儀讀值比較

通過對測試數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)各個測試條件對測試結果影響不大，最終確定“高攪20min”的試驗條件比較合適。

2.4 加樣量的確定

加樣量是衡量產(chǎn)品性能的重要問題，加樣過多或過少都不能正確反映出產(chǎn)品的質(zhì)量，鉆井液添加劑的作用效果并不是與加樣量一直呈正比關系，而是在加樣量增加到一定比例后添加劑的作用不再明顯增加，如果能找到這個加樣比例就能較好程度反映產(chǎn)品質(zhì)量。圖2為基漿加不同量的樣品后極壓潤滑儀讀值。

圖2 加樣量的確定

由圖2中可看出，隨著樣品的加樣量的增加，極壓潤滑儀讀值會逐步降低，但是當加樣量增加到一定比例后極壓潤滑儀讀值基本不再變化，所以最終確定：4.0 mL的加樣量是合適的。

2.5 確定潤滑系數(shù)降低率檢驗指標

在初步確定了測試方法后，通過大量重復實驗，再次對實驗方法進行驗證，測試收集到的樣品，掌握目前應用該測試方法進行檢驗時的測試結果數(shù)值分布情況。與基漿同時配制的樣品漿經(jīng)測試計算后，其潤滑系數(shù)降低率見表4。

計算公式：

其中：Y，潤滑系數(shù)降低率，%；F1，基漿的極壓潤滑儀讀值；F2，基漿加樣后極壓潤滑儀讀值。

為了確定潤滑系數(shù)降低率檢驗指標，就需要對檢驗指標的作用進行分析：對于油酸酯這種產(chǎn)品來說潤滑系數(shù)降低率越大說明產(chǎn)品質(zhì)量越好，檢驗指標應該是要求合格的最低限，也就是說產(chǎn)品的檢驗數(shù)據(jù)要大于或等于該項指標要求才能稱之為合格。將試驗所得的潤滑系數(shù)降低率數(shù)值按照大小進行分類，見表4。

表4 潤滑系數(shù)降低率平行樣測試數(shù)據(jù)

表5 潤滑系數(shù)降低率數(shù)值分組

得出：75%的潤滑系數(shù)降低率測試數(shù)據(jù)大于80%，所以確定檢驗指標為，潤滑系數(shù)降低率≥80%。

2.6 結論

在經(jīng)過大量的試驗后，最終確定了檢驗的步驟、基漿配方、試驗漿配方、檢驗指標等相關內(nèi)容，確定的試驗步驟為：

400 mL蒸餾水+20.0 g鈉土+0.80 gNa2CO3，高速攪拌20 min，密閉養(yǎng)護24 h，加樣4.0 mL，高攪20 min，測試潤滑系數(shù)。確定的檢驗指標為：潤滑系數(shù)降低率≥80%。

3 結束語

鉆井液用潤滑劑品種很多，潤滑性好壞將直接影響現(xiàn)場的使用效果，也是判斷產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的主要技術指標。因此，潤滑性的測試方法及質(zhì)量指標應能夠正確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，更有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量。在標準的編寫過程中克服了沒有技術標準的問題，通過試樣驗證逐步確定了檢驗的步驟、基漿配方、試驗漿配方、檢驗指標等相關內(nèi)容，使之能夠?qū)︺@井液用油酸脂的潤潤滑性進行正確評價。

我國首套百萬噸級煤制油項目投產(chǎn)

我國首套百萬噸級煤間接液化制油項目，日前在位于陜西省榆林市的陜西未來能源化工有限公司投產(chǎn)，并產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)油品。 項目位于榆林榆橫煤化學工業(yè)區(qū)，總投資164億元，原煤年用量500萬t。項目達產(chǎn)達效后，年產(chǎn)油品115萬t。

煤制油項目核心技術采用兗礦集團自主研發(fā)的低溫費托合成專利技術。該技術與國內(nèi)外同類技術相比，具有諸多優(yōu)勢：噸油品催化劑消耗低，為國內(nèi)外同類催化劑消耗的30%左右；柴油選擇性高，柴油收率達75%以上，比國內(nèi)同類技術高30%以上;費托合成反應器生產(chǎn)強度大，是同類直徑反應器產(chǎn)能的1.5倍；碳轉化率高，煤氣化單元采用兗礦集團與華東理工大學共同研發(fā)的多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化技術，碳轉化率高達98%～99%；熱電聯(lián)供系統(tǒng)總體熱效率可超過90%。

項目多項技術指標達到世界領先水平，其綜合能源利用效率為45.9%，噸油品煤耗為3.441 t標煤，噸標準煤耗水2.68 t，水重復利用率達到98.26%，噸油品二氧化碳排放量為4.93 t。主要設備共有500臺(套)，絕大部分由國內(nèi)生產(chǎn)制造，項目裝備自主化率為82%以上。

2015-05-21

朱玉萍(1969-)，女，工程師，從事技術監(jiān)測管理工作，電話：13707676967。

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