[发明专利]铝热反应装料、形成三相岩-岩井屏障的方法及其形成的井屏障

权利要求书

1.一种铝热反应装料，包含氧化铋Bi₂O₃和含铝燃料金属，

其特征在于，

所述铝热反应装料(7)适于以以下反应速率进行反应：对于30至100kg的铝热反应装料，从所述铝热反应装料初始反应直到至少90％的所述铝热反应装料发生反应示出8至15秒的反应时间，优选9至14秒，且更优选10至13秒。

2.根据权利要求1所述的铝热反应装料，其中所述铝热反应装料(7)适于施用粒径在1mm至1cm范围内的颗粒氧化铋和包含粒径在1mm至1cm范围内的颗粒铝的燃料金属，优选粒径在1至7mm范围内的颗粒氧化铋和粒径在1至7mm范围内的颗粒铝，更优选粒径在1至5mm范围内的颗粒氧化铋和粒径在1至5mm范围内的颗粒铝，最优选粒径在1至3mm范围内的颗粒氧化铋和粒径在1至3mm范围内的颗粒铝，其中粒径由标准ISO 9276-1:1998确定，中值粒径(d50)由ISO 9276-2:2001确定。

3.根据权利要求1或2所述的铝热反应装料，其中所述铝热反应装料(7)适于施用粒径在1至3mm范围内的颗粒氧化铋和包含粒径在1至2mm范围内的颗粒铝的燃料金属，其中粒径由标准ISO9276-1:1998确定，中值粒径(d50)由ISO 9276-2:2001确定。

4.根据权利要求1所述的铝热反应装料，其中所述铝热反应装料包含：

氧化铋的整块平面固体圆盘(21)，其中：

氧化铋的所述圆盘被压制为密度在理论最大密度8.9g/cm³的50至99％范围内、优选55至95％范围内、更优选60至90％范围内、更优选65至85％范围内且最优选70至80％范围内，并且

氧化铋的所述圆盘的厚度为0.5至20cm、优选1至17.5cm、更优选1.5至15cm、更优选2至12.5cm且最可能为3至10cm，并且外径适于装配到铝热剂装料承载器件的内腔室中，以及

包含至少一个铝的整块固体物料(22)的燃料金属。

5.根据权利要求4所述的铝热反应装料，其中所述铝热反应装料(7)包含：

至少两个所述氧化铋的整块平面固体圆盘(21)的组，和

包含至少两个铝的整块固体物料(22)的组的燃料金属，各自成形为具有与氧化铋的整块固体圆盘(21)类似的外径的平面固体圆盘，

其中，

所述氧化铋的整块平面固体圆盘(21)和所述铝的整块固体物料(22)以交替的氧化铋和铝圆盘的交错堆叠体的形式堆叠。

6.根据权利要求5所述的铝热反应装料，其中所述铝的整块固体物料(22)的厚度适于给出基于以下的Bi:Al的化学计量比：

所述铝热反应装料中氧化铋和铝的总含量，

或者

所述铝热反应装料的氧化铋含量和所述铝热反应装料的铝含量以及用于将所述铝热反应装料插入井中的铝热剂装料承载器件的铝含量。

7.根据权利要求5所述的铝热反应装料，其中所述铝热反应装料包含：

至少两个所述氧化铋的整块平面固体圆盘(21)的组，其中各自具有位于并且平行于所述圆盘的旋转对称轴的贯穿中心通道(31)，和

包含一个铝的整块固体物料(22)的燃料金属，所述铝的整块固体物料(22)成形为杆，所述杆适于装配并填充所述氧化铋的整块平面固体圆盘(21)的所述贯穿中心通道(31)，

其中，

所述至少两个所述氧化铋的整块平面固体圆盘(21)的组螺纹连接到铝杆上，以及

所述中心通道(31)的内径和所述铝杆(32)的外径都适于使得当所述铝杆(32)填充所述中心通道(31)时，存在于所述铝热反应装料中的铝和铋的总量对应于Bi:Al的化学计量比。