CN103555026A - 一种钻具用涂料组合物、其制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钻具用涂料组合物，包括以下组分：16wt%～28wt%的纳米铜；5wt%～10wt%聚四氟乙烯微粉；10wt%～14wt%的金属粘结剂；50wt%～65wt%的有机溶剂。在本发明中，纳米铜可大幅度降低材料表面的磨损系数和摩擦，大幅度提高其润滑性能；聚四氟乙烯微粉在摩擦过程中起类似滚珠轴承的作用，降低了平面磨损，起到了减磨的效果；PTFE表面层存在着大量的自由电子，其容易和摩擦表面的金属发生反应，生成金属氟化物，金属氟化物使磨损降低。因此，本发明提供的钻具用涂料组合物可以减少了钻具的粘扣和扭矩误差，减少钻具失效。

Description

一种钻具用涂料组合物、其制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，尤其涉及一种钻具用涂料组合物、其制备方法及其应用。

背景技术

钻具是钻井工作中使用的专属工具，钻具的功用主要是在钻探岩层过程中给钻头传递钻头压力和回转扭矩，并向孔底输送钻孔冲洗液，收取岩矿心。钻具在井下的受力十分复杂，其服役条件苛刻，如钻柱所承受的载荷性质，包括静载荷、交变载荷、冲击载荷；加载次序如载荷谱；应力状态如拉、压、弯、扭、剪、接触及各种复合应力；温度、环境介质如空气、水、钻井液、H₂S、CO₂和NaCl等。

由于钻具的服役条件苛刻，地层岩性一般为上软下硬，并且可能有软硬交互的底层，容易出现憋钻、跳钻现象，使得钻具发生疲劳失效的几率加大；而且由于钻具涡动引起的钻柱与井壁间的摩擦和高频撞击，钻柱在工作时还受磨蚀、磨损、粘滞力、氢脆、温度等因素的影响，使得钻具的失效形式多种多样：过量变形、断裂和表面损伤，并且这几种失效形式常常同时存在并交互作用。

现有技术为了减少钻具失效的发生，常采用螺纹脂对钻具进行涂覆。螺纹脂主要是以油基脂为基础脂，各种添加剂和金属铅、锌、铜、石墨粉等固体填料组成。螺纹脂主要有两方面的作用：一是在螺纹和台肩之间形成一致密的油膜，以避免金属的直接接触，防止粘扣；二是当公母接头上紧后，螺纹脂中的金属颗粒受到压力变形，就会在两台肩之间形成一环状“金属圈”，它除了防止台肩粘外，还能起密封作用。然而，在极高的扭矩和压力作用下，螺纹脂形成的油膜将消失或破裂，导致刺扣、粘扣现象；而且螺纹脂在涂抹过程中会出现台肩处螺纹脂涂抹不均匀、出现空白处的现象，在形成的“金属圈”上就会有间隙和凹口。这样就会使高压钻井液漏失，刺坏台肩和螺纹，冲走螺纹脂及其中的金属填充剂，当继续钻进时，会发生粘扣现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻具用涂料组合物、其制备方法及其应用，本发明提供的涂料组合物涂在钻具的螺纹外表面后，能够大幅降低螺纹间的上扣扭矩，减少钻具失效情况的出现。

本发明提供了一种钻具用涂料组合物，包括以下组分：

16wt%～28wt%的纳米铜；

5wt%～10wt%聚四氟乙烯微粉；

10wt%～14wt%的金属粘结剂；

50wt%～65wt%的有机溶剂。

优选的，包括20wt%～25wt%的纳米铜。

优选的，包括6wt%～8wt%的聚四氟乙烯微粉。

优选的，所述纳米铜的粒径D50为80mm～150nn。

优选的，所述聚四氟乙烯微粉的粒径D50为10nm～50nm。

优选的，所述金属粘结剂为橡胶粘结剂、氰基丙烯酸酯粘结剂或醋酸乙烯基聚合物乳胶粘结剂。

优选的，所述有机溶剂为醇类有机溶剂、酯类有机溶剂、醚类有机溶剂、酮类有机溶剂、脂环烃类化合物或二醇衍生物。

本发明提供了一种钻具用涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：

将纳米铜和聚四氟乙烯微粉溶于有机溶剂中，得到有机混合液；

将所述有机混合液与金属粘结剂混合，得到钻具用涂料组合物。

本发明提供了一种钻具涂料组合物在钻具上的应用，包括以下步骤：

将上述技术方案所述的涂料组合物或上述技术方案所述的制备方法得到的涂料组合物涂在钻具螺纹的外表面、干燥。

优选的于，所述钻具表面涂料组合物的厚度为12μm～18μm。

本发明提供了一种钻具用涂料组合物，包括以下组分：16wt%～28wt%的纳米铜；5wt%～10wt%聚四氟乙烯微粉；10wt%～14wt%的金属粘结剂；50wt%～65wt%的有机溶剂。本发明提供的钻具用涂料组合物包括纳米铜和聚四氟乙烯微粉，其中纳米铜能够与金属表面结合形成一个光滑的保护层，同时将微划痕填塞，可大幅度降低材料表面的磨损系数和摩擦，大幅度提高其润滑性能，尤其在重载、低速和高温震动情况下作用更加显著；聚四氟乙烯（PTFE）微粉在摩擦过程中起类似滚珠轴承的作用，而且PTFE纳米颗粒在一定负荷状态下填平凹坑处，使凹坑能得到自动修复，而让摩擦面始终处于较为平整状态，降低了平面磨损，起到了减磨的效果；PTFE表面层电子比较活跃，存在着大量的自由电子，在一定条件下自由电子容易和摩擦表面的金属发生化学反应，生成金属氟化物，金属氟化物将在摩擦面中隔离使磨损降低。因此，本发明提供的钻具用涂料组合物可以改善螺纹啮合后局部产生的高应力及应力集中，减少公母接头的表面粗糙度和表面间的摩擦系数，从而减少了钻具的粘扣和扭矩误差，减少钻具失效。实验结果表明，将本发明提供的涂料组合物喷涂在钻具的螺纹外表面后，其扭矩下降了近25%。

附图说明

图1为本发明实施例1得到的纳米铜的XRD衍射图；

图2为本发明实施例1得到的纳米铜的激光粒度分析结果；

图3为本发明实施例1得到的纳米铜在高放大倍数下的透射电镜明场视图；

图4为本发明实施例1得到的纳米铜在低放大倍数下的透射电镜明场视图；

图5为本发明实施例1得到的纳米铜的透射电镜衍射斑点；

图6为本发明实施例1得到的纳米级聚四氟乙烯颗粒的扫描电镜图；

图7为本发明实施例2～3和比较例1得到的扭矩与周数现场曲线；

图8为本发明实施例2～4和比较例1得到的偏梯形螺纹扭矩影响的对照结果。

具体实施方式

本发明提供了一种钻具用涂料组合物，包括以下组分：

16wt%～28wt%的纳米铜；

5wt%～10wt%聚四氟乙烯微粉；

10wt%～14wt%的金属粘结剂；

50wt%～65wt%的有机溶剂。

本发明提供的钻具用涂料组合物包括纳米铜和聚四氟乙烯微粉，在本发明中，纳米铜与金属表面结合形成光滑的保护层，同时能够将金属表面的维划痕填塞，从而能够大幅降低金属表面的磨损系数和摩擦，大幅度提高材料的润滑性能；聚四氟乙烯微粉在摩擦的过程中会起到类似滚珠轴承的作用，而且聚四氟乙烯微粉还可以填平凹坑处，使凹坑得到自动修复，降低了平面磨损；而且，聚四氟乙烯微粉的表面层电子比较活跃，存在着大量的自由电子，在一定的条件下，这些自由电子会和摩擦表面的金属发生化学反应，生成金属氟化物，得到的金属氟化物能够在摩擦面中隔离使磨损降低。因此，本发明提供的涂料组合物能够改善螺纹啮合后局部产生的高应力及应力集中，减少公母接头的表面粗糙度、表面间的摩擦系数，从而减少了钻具的粘扣和扭矩误差，减少钻具失效。

本发明提供的钻具用涂料组合物包括16wt%～28wt%的纳米铜，优选为20wt%～25wt%，更优选为22wt%～24wt%。在本发明中，所述纳米铜的粒径D50优选为80nm～150nm，更优选为90nm～140nm，最优选为100nm～130nm。本发明对所述纳米铜的来源没有特殊的限制，采用上述粒径的纳米铜即可。在本发明中，所述纳米铜的制备优选采用申请号为201110357791.X的中国专利公开的技术方案，本发明对此不再赘述。

本发明提供的钻具涂料组合物包括5wt%～10wt%聚四氟乙烯微粉，优选为6wt%～9wt%，更优选为7wt%～8wt%。在本发明中，所述聚四氟乙烯微粉的粒径D50优选为10nm～50nm，更优选为20nm～40nm，最优选为25nm～35nm。本发明对所述聚四氟乙烯微粉的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚四氟乙烯微粉的市售商品即可。

本发明提供的钻具用涂料组合物包括10wt%～14wt%的金属粘结剂，优选为11wt%～13wt%，最优选为12wt%。在本发明中，所述金属粘结剂能够快速实现与金属表面的粘结，使上述技术方案所述的纳米铜和聚四氟乙烯微粉快速粘结在金属的表面，从而降低钻具的摩擦力。在本发明中，所述金属粘结剂优选为橡胶粘结剂、氰基丙烯酸酯粘结剂或醋酸乙烯基聚合物乳胶粘结剂，更优选为硅胶、聚丙烯酸树脂或氰基丙烯酸酯粘结剂。本发明对所述金属粘结剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述金属粘结剂的市售商品即可。

本发明提供的钻具用涂料组合物，包括50wt%～65wt%的有机溶剂，更优选为55wt%～60wt%。本发明对所述有机溶剂的种类没有特殊的限制，能够将上述技术方案的纳米铜、聚四氟乙烯微粉和金属粘结剂溶解即可，在本发明中，所述有机溶剂优选为醇类有机溶剂、酯类有机溶剂、醚类有机溶剂、酮类有机溶剂、脂环烃类化合物或二醇衍生物，更优选为甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、乙酸乙酯、乙醚、丙酮、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚或乙二醇单丁醚。

本发明提供了一种钻具用涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：

将纳米铜和聚四氟乙烯微粉溶于有机溶剂中，得到有机混合液；

将所述有机混合液与金属粘结剂混合，得到钻具用涂料组合物。

本发明首选将上述技术方案所述的纳米铜和聚四氟乙烯微粉溶于有机溶剂中，得到有机混合液。本发明对所溶解的方式没有特殊的限制，可以将纳米铜和聚四氟乙烯微粉加入到有机溶剂中，也可以将所述有机溶剂加入到纳米铜和聚四氟乙烯微粉的混合粉末中，搅拌后得到均匀的有机混合液。本发明对所述搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。在本发明中，所述纳米铜与聚四氟乙烯微分的粒径的选择、质量比、以及有机溶剂的种类和有机溶剂的用量等与上述技术方案所述的一致，在此不再赘述。

得到有机混合液后，本发明将所述有机混合液与金属粘结剂混合，得到钻具用涂料组合物。本发明优选将所述金属粘结剂加入到所述有机混合液，搅拌均匀后得到钻具用涂料组合物。在本发明中，所述金属粘结剂的种类及其用量与上述技术方案所述的一致在此不再赘述。本发明对所述搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。

得到钻具用涂料组合物后，本发明将所述涂料组合物应用与钻具上，降低了钻具的粘扣和扭矩误差，减少钻具失效。本发明提供了一种钻具涂料组合物在钻具上的应用，包括以下步骤：

将上述技术方案所述的涂料组合物或上述技术方案所述的制备方法得到的涂料组合物涂在钻具螺纹的外表面、干燥。

本发明将上述技术方案所述的涂料组合物或上述技术方案所述的制备方法得到的涂料组合物涂在钻具螺纹的外表面，在钻具螺纹的外表面形成涂料组合物的涂层。本发明对所述将涂料组合物涂在钻具外表面的方法没有特殊的限制，可以采用本领域技术人员熟知的涂刷或喷涂的技术方案，保证涂覆均匀即可。在本发明中，所述涂在钻具外表面的涂料组合物形成的涂层的厚度优选为12μm～18μm，更优选为14μm～16μm，最优选为15μm。

完成对钻具外表面的涂覆后，本发明将在所述钻具外表面形成的涂层干燥后，即可将得到的钻具投入使用。本发明对所述干燥的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的技术方案即可。

本发明提供了一种钻具用涂料组合物，包括以下组分：16wt%～28wt%的纳米铜；5wt%～10wt%聚四氟乙烯微粉；10wt%～14wt%的金属粘结剂；50wt%～65wt%的有机溶剂。本发明提供的钻具用涂料组合物包括纳米铜和聚四氟乙烯微粉，其中纳米铜能够与金属表面结合形成一个光滑的保护层，同时将微划痕填塞，可大幅度降低材料表面的磨损系数和摩擦，大幅度提高其润滑性能，尤其在重载、低速和高温震动情况下作用更加显著；聚四氟乙烯（PTFE）微粉在摩擦过程中起类似滚珠轴承的作用，而且PTFE纳米颗粒在一定负荷状态下填平凹坑处，使凹坑能得到自动修复，而让摩擦面始终处于较为平整状态，降低了平面磨损，起到了减磨的效果；PTFE表面层电子比较活跃，存在着大量的自由电子，在一定条件下自由电子容易和摩擦表面的金属发生化学反应，生成金属氟化物，金属氟化物将在摩擦面中隔离使磨损降低。因此，本发明提供的钻具用涂料组合物可以改善螺纹啮合后局部产生的高应力及应力集中，减少公母接头的表面粗糙度和钻具与地层表面间的摩擦系数，从而减少了钻具的粘扣和扭矩误差，减少钻具失效。实验结果表明，将本发明提供的涂料组合物喷涂在钻具的螺纹外表面后，其扭矩下降了近25%。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的钻具用涂料组合物、其制备方法及其在钻具上的应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将质量纯度在98%以上的12.5g氧化铜加入到100mL无水乙醇内溶解，称取2g聚乙烯吡咯烷酮加入到上述得到的氧化铜溶液中，将得到的混合溶液置于超声振荡器中进行超声分散，超声振荡器的工作频率为40KHZ，振荡时间为5min，得到均匀的混合溶液；

向所述得到的混合溶液中加入含3.5g±0.2g的质量浓度为3.5g/10mL的水合肼溶液，10min内滴加完毕；

将得到的加入还原剂的混合溶液置于超声振荡器中，以20KHZ～40KHZ的工作频率进行振荡，在振荡的过程中，混合液标称产生气泡，液体慢慢变红，振荡反应30min后停止，将得到的反应溶液在室温下静置2h以上，溶液渐渐转变成砖红色悬浊液，得到反应产物；

将得到反应产物进行离心、浓缩，得到固体含量较高的反应溶液，所述反应溶液中的固体为纳米铜。

本发明将得到的纳米铜进行透射电镜扫描分析、粒度分析和XRD衍射分析，结果如图1～图6所示，图1为本发明实施例1得到的纳米铜的XRD衍射图，图2为本发明实施例1得到的纳米铜的激光粒度分析结果，图3和图4为本发明实施例1得到的纳米铜在不同放大倍数下得到的透射电镜明场视图，图5为本发明实施例1得到的纳米铜的透射电镜衍射斑点。由图1可以看出，本实施例制备得到红色液体中的颗粒为几乎纯净的铜颗粒，不含其它杂质，根据XRD衍射峰的宽度比进行计算得出，纳米铜颗粒的单晶晶粒尺寸约为30nm；由图2可以看出，本实施例得到的纳米铜颗粒的颗粒尺寸分布在0nm～200nm之间，其D50约为90nm；由图3和图4可以看出，本发明制备的纳米铜颗粒粒径均匀；由图5可以看出，本发明制备的纳米铜颗粒均匀纳米铜单晶或者2～3颗单晶团聚在一起形成的较大的晶粒组成。

本发明采用高能放射线将聚四氟乙烯进行粉碎，得到纳米级聚四氟乙烯颗粒。本发明将得到的纳米级聚四氟乙烯颗粒进行扫描电镜分析，结果如图6所示，图6为本发明实施例得到的纳米级聚四氟乙烯的扫描电镜图，由图6可以看出，本实施例得到的纳米级聚四氟乙烯的尺寸为10nm～50nm。

实施例2

将16重量份的实施例1制备的纳米铜和5重量份的粒径D50约为10nm的聚四氟乙烯微粉溶于65重量份的乙二醇单甲醚中，搅拌均匀后向其中加入14重量份的氰基丙烯酸酯粘结剂，混合均匀后，得到钻具用涂料组合物。

将本实施例得到的钻具用涂料组合物喷涂在钻具螺纹的外表面，钻具螺纹为圆螺纹，喷涂的厚度为12μm，干燥后即可将得到的钻具进行使用。

本发明考察了涂覆有本发明提供的钻具用涂料组合物的钻具的螺纹连接在现有的上扣机上进行上扣，以测试其减摩性能。

首先以最大扭矩为目标上扣，对本实施例得到涂料组合物对螺纹连接上扣扭矩的影响分别进行测试，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～4和比较例1得到的测试结果。

本发明还得到现场上扣的扭矩和周数曲线，结果如图7所示，图7为本发明实施例2～3和比较例1得到的扭矩与周数现场曲线，其中曲线1为比较例1得到的扭矩和周数现场曲线，曲线2～4分别是实施例2～4得到的扭矩和周数现场曲线。由图7可以看出，本发明提供的涂料组合物大大降低了扭矩，极大地提高了其所能显示的扭紧周数。

本发明还以中间距离和顶点距离为目标上扣，测试扭矩的下降情况，并观察是否存在粘扣现象，钻具的螺纹为偏梯形螺纹，结果如表2所示，表2为本发明实施例2～4和比较例1得到的钻具不同位置的性能测试结果

本发明将实施例2～4得到的涂料组合物对偏梯形油管的扭矩影响和比较例1的实验结果进行对照，结果如图8所示，图8为本发明实施例2～4和比较例1得到的偏梯形螺纹扭矩影响的对照结果，由图8可以看出，实施例2～4得到的涂料组合物均大大降低了上扣扭矩，当到达中间位置时，因其本身扭矩增加不大，本实施例中的扭矩大约降低了2.70%；但随着上扣位置达到顶点，螺纹之间的摩擦大大增加，这时，本发明提供的涂料组合物的作用立即显现。

实施例3

将28重量份的实施例1制备的纳米铜和10重量份的粒径D50约为50nm的聚四氟乙烯微粉溶于50重量份的乙二醇单乙醚中，搅拌均匀后向其中加入12重量份的氰基丙烯酸酯粘结剂，混合均匀后，得到钻具用涂料组合物。

按照实施例2所述的测试方法将本实施例得到涂料组合物涂刷在钻具螺纹的外表面，测试其性能，结果如表1、表2、图7和图8所示，表1为本发明实施例2～4和比较例1得到的测试结果，表2为本发明实施例2～4和比较例1得到的钻具不同位置的性能测试结果；

图7为本发明实施例2～3和比较例1得到的扭矩与周数现场曲线，其中曲线1为比较例1得到的扭矩和周数现场曲线，曲线2～4分别是实施例2～4得到的扭矩和周数现场曲线。由图7可以看出，本发明提供的涂料组合物大大降低了扭矩，极大地提高了其所能显示的扭紧周数，而且本实施例与实施例2得到的钻具涂料组合物对扭矩的影响近似；

图8为本发明实施例2～4和比较例1得到的偏梯形螺纹扭矩影响的对照结果，由图8可以看出，当到达中间位置时，因其本身扭矩增加不大，本实施例中的扭矩大约降低了3.18%；但随着上扣位置达到顶点，螺纹之间的摩擦大大增加，这时，本发明提供的涂料组合物的作用立即显现。

实施例4

将25重量份的实施例1制备的纳米铜和8重量份的粒径D50约为30nm的聚四氟乙烯微粉溶于55重量份的乙二醇单丁醚中，搅拌均匀后向其中加入12重量份的氰基丙烯酸烷基酯粘结剂，混合均匀后，得到钻具用涂料组合物。

按照实施例2所述的测试方法将本实施例得到涂料组合物涂刷在钻具螺纹的外表面，测试其性能，结果如表1、表2、图7和图8所示，表1为本发明实施例2～4和比较例1得到的测试结果，表2为本发明实施例2～4和比较例1得到的钻具不同位置的性能测试结果；

图7为本发明实施例2～3和比较例1得到的扭矩与周数现场曲线，其中曲线1为比较例1得到的扭矩和周数现场曲线，曲线2～4分别是实施例2～4得到的扭矩和周数现场曲线。由图7可以看出，本发明提供的涂料组合物大大降低了扭矩，极大地提高了其所能显示的扭紧周数，本实施例得到的涂料组合物在高扭紧周数时，对扭矩降低的贡献更大，同时显示本实施例制备的涂料组合物所显示的扭紧周数为最大，这说明本实施例制备的涂料组合物+对降低扭矩效果更佳。

图8为本发明实施例2～4和比较例1得到的偏梯形螺纹扭矩影响的对照结果，由图8可以看出，当到达中间位置时，因其本身扭矩增加不大，本实施例中的扭矩大约降低了4.02%；但随着上扣位置达到顶点，螺纹之间的摩擦大大增加，这时，本发明提供的涂料组合物的作用立即显现，本实施例制备的涂料组合物降低扭矩高达24.65%左右。

比较例1

本发明按照实施例1的测试方法，对没有涂覆涂料组合物的钻具进行上扣测试，结果如表1、表2、图7和图8所示，表1为本发明实施例2～4和比较例1得到的测试结果，表2为本发明实施例2～4和比较例1得到的钻具不同位置的性能测试结果；

由图7可以看出，比较例中，扣扭矩根本无法达到无涂抹纳米材料的扭矩数值，只是在较低的扭矩下即可上到螺纹顶端，导致螺纹损坏；

由图8可以看出，未涂覆涂料组合物的钻具的中间位置和顶点位置的扭矩均过大，尤其是在顶点位置时，螺纹之间的摩擦力大大增加，未涂覆涂料组合物的钻具的扭矩几乎是实施例4测试得到的扭矩的两倍。

表1本发明实施例2～4和比较例1得到的测试结果

由表1可以看出，本发明提供的钻具用涂料组合物能够大大降低扭矩，从而减少了钻具失效。

表2为本发明实施例2～4和比较例1得到的钻具不同位置的性能测试结果

由表2可以看出，本发明提供的钻具组合物对于钻具不同部位的螺纹扭矩均能够降低，而且，对于不同的螺纹形状均能起作用。

由以上实施例可知，本发明提供了一种钻具用涂料组合物，包括以下组分：16wt%～28wt%的纳米铜；5wt%～10wt%聚四氟乙烯微粉；10wt%～14wt%的金属粘结剂；50wt%～65wt%的有机溶剂。本发明提供的钻具用涂料组合物包括纳米铜和聚四氟乙烯微粉，其中纳米铜能够与金属表面结合形成一个光滑的保护层，同时将微划痕填塞，可大幅度降低材料表面的磨损系数和摩擦，大幅度提高其润滑性能，尤其在重载、低速和高温震动情况下作用更加显著；聚四氟乙烯（PTFE）微粉在摩擦过程中起类似滚珠轴承的作用，而且PTFE纳米颗粒在一定负荷状态下填平凹坑处，使凹坑能得到自动修复，而让摩擦面始终处于较为平整状态，降低了平面磨损，起到了减磨的效果；PTFE表面层电子比较活跃，存在着大量的自由电子，在一定条件下自由电子容易和摩擦表面的金属发生化学反应，生成金属氟化物，金属氟化物将在摩擦面中隔离使磨损降低。因此，本发明提供的钻具用涂料组合物可以改善螺纹啮合后局部产生的高应力及应力集中，减少公母接头的表面粗糙度和钻具与地层表面间的摩擦系数，从而减少了钻具的粘扣和扭矩误差，减少钻具失效。实验结果表明，将本发明提供的涂料组合物喷涂在钻具的螺纹外表面后，其扭矩下降了近25%。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钻具用涂料组合物，包括以下组分：

16wt%～28wt%的纳米铜；

5wt%～10wt%聚四氟乙烯微粉；

10wt%～14wt%的金属粘结剂；

50wt%～65wt%的有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，包括20wt%～25wt%的纳米铜。

3.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，包括6wt%～8wt%的聚四氟乙烯微粉。

4.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述纳米铜的粒径D50为80mm～150nn。

5.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述聚四氟乙烯微粉的粒径D50为10nm～50nm。

6.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述金属粘结剂为橡胶粘结剂、氰基丙烯酸酯粘结剂或醋酸乙烯基聚合物乳胶粘结剂。

7.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述有机溶剂为醇类有机溶剂、酯类有机溶剂、醚类有机溶剂、酮类有机溶剂、脂环烃类化合物或二醇衍生物。

8.一种钻具用涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：

将纳米铜和聚四氟乙烯微粉溶于有机溶剂中，得到有机混合液；

将所述有机混合液与金属粘结剂混合，得到钻具用涂料组合物。

9.一种钻具涂料组合物在钻具上的应用，包括以下步骤：

将权利要求1～7任意一项所述的涂料组合物或权利要求8所述的制备方法得到的涂料组合物涂在钻具螺纹的外表面、干燥。

10.根据权利要求9所述的应用方法，其特征在于，所述钻具表面涂料组合物的厚度为12μm～18μm。

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