[发明专利]煤矿水力化措施用钻杆螺纹密封脂

说明书

本发明公开了一种煤矿水力化措施用钻杆螺纹密封脂，包括甲基丙烯酸、二缩三乙二醇、硫酸、对苯二酚、甲苯、聚2,6‑二甲基‑1，4‑苯醚、聚醋酸乙烯酯、苯乙烯弹性体、云母、超细石墨粉、陶瓷颗粒、聚丙烯纤维、异丙苯过氧化氢、N‑甲基二乙醇胺、酸化糖精、阻聚剂、抗氧剂、增粘剂；所述陶瓷颗粒的粒径为2.8μm；耐高温可达700℃、耐高压100MPa，浸润性好，密封脂可充分填充螺纹所有可能泄漏通道,并固化形成一种弹塑体聚合物,在螺纹表面形成密封层，使密封处没有空穴和缝隙，因此不会存留潮气或其它腐蚀性物质，减少了腐蚀作用，密封性好，且不含油脂、无铅、无重金属、无毒、无非生物降解成分，润滑性好，可防止粘扣现象产生。

技术领域

本发明涉及一种密封脂，特别涉及一种煤矿水力化措施用钻杆螺纹密封脂。

背景技术

瓦斯灾害是制约我国煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素。随着煤矿开采深度的增加，开采规模的不断增大，煤层地质条件愈加复杂，瓦斯抽采难度增大，煤矿安全问题越来越突出。水力压裂、水力割缝、水力冲孔、煤层注水等水力化措施作为煤层卸压增透及区域瓦斯治理的关键技术，在煤矿井下取得了显著效果。目前，相关技术正不断发展与完善，并进行推广应用。以上所述水力化措施在具体实施过程中都需要将高压水通过钻杆输送到预定位置进行水力化作业，钻杆的密封性能与施工效果密切相关。对于压力要求不高的水力冲孔、煤层注水等措施，普通钻杆的密封性能即可满足要求；但对于水力压裂、水力割缝等压力要求高的措施，普通钻杆的密封性能已不能满足需求，通常采用特制的高压密封钻杆。然而，特制钻杆一方面结构复杂、造价昂贵；另一方面，由于重复拆卸、高温高压容易致使密封圈损坏影响施工效果，这些因素都限制着各项水力化措施的推广应用。因此，亟需对水力化措施的钻杆密封方式进行改进和完善。

在钻杆螺纹连接处涂抹螺纹密封脂是一种提高钻杆密封效果的有效途径。在普通钻杆强度满足要求时，可以代替特制钻杆在水力化措施中使用，以减少操作工序，降低设备成本，扩大应用范围、提高水力化措施的应用效果。普通的油基脂螺纹脂在涂抹于螺纹之前是黏稠膏状，在常规条件下使用后状态不发生任何变化，但受到高温高压影响时，会逐渐失去其部分组分，并最终呈干涸粉末状，无法继续发挥其辅助密封与抗黏扣的作用。同时，现有的螺纹脂载体仍然是油脂，且填充物采用聚四氟乙烯(特氟隆P T F E)，导致残留物的清理和处理仍存在污染问题；另外，对这些产品的密封性能和组装拆卸可操作性进行评价，产品的润滑性和密封性达不到令人满意的结果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿水力化措施用钻杆螺纹密封脂，耐温耐压性好，不含油脂成分，且无铅、无重金属、无毒、无非生物降解成分，润滑性好，可防止粘扣现象产生。

本发明的煤矿水力化措施用钻杆螺纹密封脂，所述密封脂原料按重量份包括以下组分：甲基丙烯酸30-40份、二缩三乙二醇25-35份、硫酸1-3份、对苯二酚0.1-0.6份、甲苯0.1-0.6份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚2-6份、聚醋酸乙烯酯5-10份、苯乙烯弹性体5-10份、云母10-20份、超细石墨粉5-15份、陶瓷颗粒5-15份、聚丙烯纤维1-5份、异丙苯过氧化氢1-4份、N-甲基二乙醇胺3-8份、酸化糖精5-10份、阻聚剂1-3份、抗氧剂1-5份、增粘剂1-3份；

所述陶瓷颗粒的粒径为2.8μm；

所述煤矿水力化措施用钻杆螺纹密封脂通过下述方式制备：将甲基丙烯酸、二缩三乙二醇、对苯二酚和甲苯混合后搅拌并加热至温度为80℃后逐滴加硫酸，然后在温度为80-100℃下保温回流，然后加入含5％碳酸钠的食盐水中和去除硫酸及对苯二酚，再用浓食盐水洗涤反应液至pH值为6-7为止，然后将反应液减压脱去苯，然后加入剩余原料搅拌均匀；