砂浆在钻井中固定锚固物的应用和包装此砂浆的多室装置制造方法及图纸

技术编号:1483689 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为在钻井中固定锚固物的双组分砂浆,它含有水化凝固和/或可缩聚的化合物作为无机可硬化的化合物和可硬化的乙烯基酯作为有机可硬化化合物。尤其将双组分砂浆装入多室包装装置中。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为了在钻井中固定锚固物如柱身和类似物,可硬化的砂浆料,即已知所谓的双组分砂浆,具有重要的价值。对于双组分砂浆人们理解为混和料,一方面它含有分开或混合存在的一种或多种可硬化组分,而另一方面它又含有硬化剂。例如通过混合和/或破坏反应阻挡隔膜使可硬化组分与硬化剂接触,硬化泥料。除了早期起主导作用的无机质两组分砂浆料外,这类有机质砂浆料在市场销售中也占很大的比重。而有机或无机质砂浆料体系又具有例如在加工技术和使用技术方面所固有的体系内在的优缺点。在此方面尤其需要考虑混合问题、使用寿命、硬化特性、与温度有关的特性、腐蚀性、化学稳定性和老化稳定性。为了兼有各体系彼此间的优点,有人已经建议,用一种无机砂浆固定锚固物之后,在硬化期间或之后,用有机单体或其它低分子量可硬化化合物浸渍砂浆混合料。除了该方法的多步骤缺点之外,由于例如通过孔隙度和/或粘度为条件的不同渗透深度,得不到再现结果。也曾做过这样试验,为了在钻井中固定锚固物,使用以波特兰水泥和不饱和可硬化聚酯混合物为基的硬化砂浆混合料。然而,为了避免混合缺陷,预成型波特兰/UP-混合物呈现出明显的缺点,例如最不令人满意的耐贮藏性,除此之外,固定强度表明仅有少许的抗老化性,锚固值相应的降低。因此,本专利技术的目的是提供一种为在钻井中固定锚固物用的可硬化砂浆混合料,它具有各种砂浆体系的优点,而无需承受许多缺点。用两种或多种组分砂浆解决了所提出的任务,由于含有水化凝固化合物和/或无机可缩合的化合物作为无机可硬化化合物和可硬化乙烯基酯作为有机可硬化化合物,这种砂浆在钻井中用于固定锚固物如锚固杆,该两种或多种组分砂浆含有无机或有机质的可硬化化合物和硬化剂以及必要时含有填充料(反应性),溶剂、硬化剂、促凝剂、粘度调节剂、稳定剂、及其它普通的砂浆成分。结果表明,根据本专利技术砂浆混合料,尽管在混合料中含有完全不同种类材料的可硬化化合物,但仍能提供非常良好的贮存能力,无疑它比已知的砂浆混合料(含有不同种类材料化合物的混合物)好的多。在基于可硬化不饱和聚酯和波特兰水泥的已知两组分砂浆混合料的情况下,由于其贮存能力低,只能在使用前而且在使用地直接进行混合料的加工。然后再混合硬化剂。上述方法烦琐、在多次混合过程中混合缺陷的危害最终使这类砂浆不适用。此外,本专利技术的砂浆混合料之进一步优点在于降低了收缩,提高了热不变形性,改善了燃烧性能,抗气候条件,结合稳定性高,适合的膨胀系数(比混凝土/钢大)。持久性能和温度变化稳定性。特别适用的是由于润湿性能高在潮湿和/或有灰尘的钻井中无困难的使用性。能获得极好的拉伸性。因此在一般情况下,能特别有利的固定并附着在钻井壁上,以致于在一定的拉伸值的情况下,一般在砂浆和锚杆之间出现故障,而不象在已知两组分一结合杆体系情况下于钻井壁(例如混凝土)和砂浆之间出现的情况。同样经过长期的试验结果表明甚至在提高化学负荷的情况下也没有不利的退化,象例如不饱和聚酯-波特兰水泥砂浆混合料的退化是已知的。通过可能的未增塑作用,保持了高的粘性和附着性。优选把水泥,尤其是铝酸盐水泥当作可硬化水化硬化化合物。这类铝酸盐水泥主要含有铝酸钙化合物,例如铝酸-钙和或铝酸二钙作为反应化合物,其中还有其它组分,例如可能是氧化铝,硅铝酸钙和铁酸盐。Al2O3分析值(尽管不是必需的)经常是高于35%,总的来说,合适的是尽可能的没有氧化铁,说得确切一些是缺少氧化铁,这就是说水泥中的氧化铁含量低于约10%(重量),尤其低于5%(重量),而最优选低于2或1%(重量)。还证明除铝酸盐水泥外用氧化铁含量低的高炉水泥代替铝酸盐水泥也是合适的。在本专利技术适用的化合物范围内,石膏是可硬化水化凝固的另一个例子。只有在使用水泥的情况下,石膏/水泥混合物才是可能的,它具有良好的抗硫酸盐性。在水或含水溶液存在的情况下,无机物质主要是硅酸盐物质缩聚合,尤其以可溶的和/或细无定形的SiO2为基,其中SiO2部分例如达50%(重量),它可由Al2O3代替。该材料可以含有碱金属氢氧化物,尤其是NaOH和/或KOH,碱金属硅酸盐,尤其是水玻璃型和/或偏高岭土,其中还可使用氢氧化物和/或硅酸盐作为硬化的含水配合物。这类物质描述在EP-0148280 B1中,对于这些物质就本专利技术的意义而言同样是有用的。适用的乙烯基酯尤其是氨基甲酸乙酯丙烯酸酯和/或环氧丙烯酸酯,尤其是其甲基丙烯酸酯的形式。优选使用的是氨基甲酸乙酯丙烯酸酯,如在德国专利公开说明书OS3940309中所述的例子,例如,以双酚A酚醛清漆确切地说为二异氰酸酯二苯基甲烷、己烷二异氰酸酯和类似异氰酸酯为基的乙烯基酯氨基甲酸乙酯。适用的环氧丙烯酸酯包括以其丙烯酸酯、特别是以甲基丙烯酸酯、尤其二甲基丙烯酸酯形式存在的双酚甘油基化合物为基的环氧丙烯酸酯。对此特别合适的有以双酚A例如分子量为大约500~800为基的环氧甲基丙烯酸酯,以双酚F例如分子量为450~750为基的环氧甲基丙烯酸酯,以分子量例如为750~2000的酚醛清漆为基的环氧甲基丙烯酸酯、适当的酚核数为3~8。进一步有用的例子是三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯,但除去或代替双酚甘油基化合物和其它双酚环氧化物的二甲基丙烯酸酯外,还有乙基环氧化物改性的双酚、尤其是双酚A、F和酚醛清漆的合适的(甲基)丙烯酸酯。无机可硬化的化合物(也包括可硬化的水化凝固和缩聚的化合物)和有机可硬化的化合物(乙烯基酯)的总量(以无硬化剂的总量计)是30~90%(重量),尤其是40~85%(重量)。根据进一步优选实施方案,元机可硬化化合物与有机可硬化乙烯基酯的重量比是1∶4~3∶1,尤其是1∶3~2∶1。因此,除了可硬化水化凝固和/或可缩聚的化合物和可硬化的乙烯基酯外,本专利技术的砂浆混合料还可含有通常以次要量存在的其它均或共聚合的化合物,如不饱和聚酯,环氧化物,能生成氨基甲酸乙酯的异氰酸酯。特别是可含有反应稀释剂、该稀释剂同时还起某些溶剂作用,特别是以无硬化剂的砂浆总量计,它的量占1~60%(重量),优选10~40%(重量)。作为反应稀释剂,化合物的例子包括象苯乙烯,α-甲基苯乙烯,烷基化的苯乙烯,二乙烯基苯,马来酰亚胺,烯丙基化合物,丙烯酰或甲基丙烯酰化合物,象(甲基)丙烯酰胺,(甲基)丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸丙酯,(甲基)丙烯酸丁酯,(甲基)丙烯酸乙基己基酯,新戊二醇(甲基)丙烯酸酯,乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,丙二醇二(甲基)丙烯酸酯,丁二醇(甲基)丙烯酸酯,甘油(甲基)丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸羟烷基酯。烷氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。对此特别强调的是,优选使用象在DE-OS-3940138中所述的脂环族均聚和共聚合的化合物。相对于反应稀释剂和乙烯基酯总量,反应稀释剂的用量优选为5~90%,尤其为30~80%(重量)。作为硬化剂,使用已知基团可聚化合物的硬化剂,尤其是过氧化物。对此特别要考虑的是二苯酰过氧化物,甲乙酮过氧化物,过苯甲酸叔丁酯,环己酮过氧化物,月桂酰过氧化物和氢过氧化枯烯。在这种情况下可以使用例如以水溶液形式存在的不含增塑剂的过氧化物。水或含水配合物用作可硬化水合凝固化合物的硬化剂而同时又作为水化材料,确切地说用作可缩聚化合物的反应介质。硬化剂(到目前为止是过氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
为在钻井中固定锚固物的双组分砂浆,它含有以无机和有机为基的硬化化合物和硬化剂及需要的填料,溶剂、促进剂和/或其它砂浆成分,其特征在于,含有水化凝固和/或可缩聚的化合物作为无机可硬化化合物和可硬化乙烯基酯作为有机可硬化化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P莫特U汉斯M蒙彻
申请(专利权)人:希尔蒂股份公司
类型:发明
国别省市:LI[列支敦士登]

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