[發(fā)明專利]一種高氣密封性螺紋密封脂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910076327.6
• 申請(qǐng)日: 2009-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN101775265A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田峰;王耀光;林凱;王建軍;上官豐收
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所
• 主分類號(hào): C09K3/10
• 分類號(hào): C09K3/10
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于油管、套管和管線管用螺紋密封脂的配方，本 發(fā)明涉及一種環(huán)保型螺紋密封脂的配方，本發(fā)明涉及一種具有高氣密封 性螺紋密封脂的配方。使用本發(fā)明可以有效提高油管、套管和管線管接 頭的密封性；用本發(fā)明配合API油套管可以在一定程度上替代價(jià)格昂貴 的特殊螺紋接頭油套管；本發(fā)明尤其適用于氣井、深井和中深井。

背景技術(shù)

在石油鉆井、勘探開發(fā)過程中套管柱、油管柱、鉆柱都是通過螺紋 接頭把各個(gè)單根管子連成長(zhǎng)管柱，在螺紋連接過程中，為防止螺紋粘扣 和保證連接及使用過程中的密封完整性，按照規(guī)范，必須在螺紋上扣前， 在螺紋的表面均勻的涂敷適量的螺紋密封脂，螺紋密封脂的主要作用： 第一，在管材安裝時(shí)，起潤(rùn)滑作用，從而有利于接口上緊；第二，填充 螺紋的縫隙，起到輔助密封作用。

石油管螺紋的密封性主要依靠螺紋的加工參數(shù)，由于受到加工能力、 生產(chǎn)過程控制、成本等因素的制約，螺紋加工參數(shù)的公差不可能消除， 只能控制在一定的范圍內(nèi)。所以在螺紋接頭的形式和加工參數(shù)確定以后， 螺紋接頭的密封性能與所使用的螺紋脂有著密切關(guān)系。

目前在石油管材中普遍使用的螺紋密封脂大多是API螺紋脂。API螺 紋脂是由具有潤(rùn)滑性的油基脂和固體填料組成，固體填料通常包括：鋅 粉、鉛粉、銅粉等。API螺紋脂在螺紋上卸扣時(shí)能夠起到良好的潤(rùn)滑性能， 上完扣之后，API螺紋脂能夠?qū)ζ菪温菁y或API8牙圓螺紋的密封間隙 起到填充作用以保證密封性。API螺紋脂能防止泄露，但它并不是防止泄 露的理想材料。因?yàn)锳PI螺紋脂在高溫和壓力的共同作用下，油基脂和 固體填料會(huì)被擠出螺紋。即使在室溫條件下的較長(zhǎng)時(shí)間里，API螺紋脂也 會(huì)產(chǎn)生“風(fēng)干”現(xiàn)象。此時(shí)，螺紋脂的體積會(huì)收縮產(chǎn)生縫隙，從而引起泄 露。為了克服API螺紋脂的不足，有必要開發(fā)一種能夠代替它并與環(huán)境 友好相處，有良好密封性能的新型螺紋脂。

API螺紋脂中含有的重金屬等填料大多不具備生物降解性，而且大多 數(shù)具有毒性。如果長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)的API螺紋脂，不僅對(duì)環(huán)境和作業(yè)工人 的身體有危害，而且滴漏在地上和土壤中也會(huì)難以清理。比如API螺紋 脂通常都會(huì)含有50％以上的重金屬。包括它所使用的油基脂通常都是有 毒并需要專門處理的。工業(yè)界很早就意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性。在這樣 的背景下，一些新型螺紋脂不斷問世，有些號(hào)稱是綠色油脂，其中不含 有重金屬鉛和鋅。這些改進(jìn)對(duì)于減少有毒物質(zhì)是有益的，盡管基礎(chǔ)脂中 的填料沒有了重金屬，但取而代之的大多是不具備生物降解性的PTFE (聚四氟乙烯)。而這種螺紋脂也被實(shí)踐證明其密封性和潤(rùn)滑性不如API 螺紋脂。

另外，隨著石油天然氣勘探開發(fā)的不斷深入，油田已鉆成大量的深 井、超深井、高壓油氣井、稠油熱采井、大斜度叢式井及水平井，這些 井對(duì)油套管螺紋連接強(qiáng)度、密封性、抗腐蝕性等提出了更高的要求。大 量的試驗(yàn)和油田使用結(jié)果已經(jīng)證實(shí)，原來大量使用的API圓螺紋與偏梯 形油套管涂用的傳統(tǒng)的油基脂螺紋脂已經(jīng)不能滿足特殊井況的要求。為 解決這一問題國(guó)外的一些先進(jìn)的套管生產(chǎn)廠紛紛成功的開發(fā)了一些特殊 螺紋接頭，特殊螺紋接頭不但可以增加連接強(qiáng)度還具有優(yōu)良的密封性能。 但是特殊螺紋接頭存在加工復(fù)雜、價(jià)格昂貴、螺紋不具備互換性、檢驗(yàn) 沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，下井操作要求高等缺點(diǎn)。

鑒于以上情況，迫切需要一種環(huán)保、無毒害、無污染又能夠滿足較 苛刻工況使用的新型螺紋脂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高氣密封性特殊螺紋密封脂的配方，這種 新型的螺紋密封脂不含有任何金屬、油基脂和聚四氟乙烯等非生物降解 成分，不僅適用于一般的淺井和低壓井，而且也適合于氣井、深井、中 深井，具有非常強(qiáng)的密封性能。