CN102713394B - 抗卡滞螺纹管式组件以及涂布所述组件的方法 - Google Patents
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Abstract
记载了用于烃井的钻井或作业的抗卡滞螺纹管式组件，所述管式组件在其末端(1；2)之一上具有螺纹区(3；4)，根据该螺纹末端的类型是阳螺纹或是阴螺纹，所述螺纹区产生于其外周面或内周面上，该末端(1；2)的至少一部分用包含氟化聚氨酯基体的干膜涂布。所述组件的涂布方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于烃井的钻井和作业的抗卡滞管式组件，更确切地说涉及这样的组件的螺纹末端，所述末端为阳螺纹或阴螺纹类型的并能够连接到另一组件的相应末端以形成连接件。本发明还涉及通过上扣将两个管式组件接合而得到的螺纹连接件。本发明还涉及用于涂布该抗卡滞管式组件的方法。
背景技术
“用于烃井的钻井和作业”的组件指的是为基本上管形式的任何元件，该元件将与相同类型的另一元件连接，或者最终构成用于钻烃井的柱或立管，所述立管用于维护，例如为修井立管，或者用于作业，例如为生产立管，或者用于作业井中使用的套管柱或油管柱。本发明还适用于钻柱中使用的组件，例如钻杆、加重钻杆、钻铤和称为钻杆接头的加重杆和杆连接件的部分。
每个管式组件包含具有阳螺纹区的一个末端和/或具有阴螺纹区的一个末端，它们各自将通过与另一组件的相应末端上扣而连接，组装形成连接件。
螺纹管式组件在限定的应力下连接以满足使用条件所施加的过盈配合和密封的要求。根据用于连接件的合金的类型，应力可以在强度和种类方面变化。碳钢合金就其腐蚀行为而言通常略为薄弱，但是另一方面表现出更有利的摩擦性能。相反，不锈钢合金表现出更挑剔的摩擦行为，但是具有很好的耐腐蚀性。在井中，螺纹管式组件可能必须经历多个上扣-卸扣循环。上扣操作通常在高的轴向负荷下进行，例如将通过螺纹连接进行连接的几米长的管的重量，它可能由于待连接的螺纹元件的轴线略微错位而局部化；这引起在螺纹区并在金属/金属密封面发生卡滞的风险。
已实现了用于保护螺纹区的多种方案。
以往，为了保护螺纹区以免在上扣-卸扣操作过程中卡滞，将它们涂抹(strip)防止腐蚀的油脂并用特殊的上扣油脂涂布，例如根据美国石油协会标准API Bul5A2或5A3的油脂。然而，除了需要现场进行附加的涂布操作的缺点以外，这些添加了重金属和/或有毒金属例如铅的油脂的使用具有导致井和环境的污染的缺点，因为过量的油脂在上扣过程中从螺纹射出。
为了改善润滑剂的保留以及涂层在碳钢上的粘合，已开发了磷酸盐化类型的处理，例如磷酸锌化、磷酸锰化或混合磷酸盐化。这些处理在于对钢的化学侵蚀，导致形成高粘合性结晶层，该层提供强化的抗腐蚀保护。
然而，这种类型的表面处理存在不适用于铬钢的缺点。它还存在工业规模方面的缺点，这在于难以控制技术参数(可能的同质性问题)并且必须以昂贵的方式处理流出物。
草酸盐化类型的表面处理基于用草酸进行表面侵蚀并用于钢，它具有比以上针对磷酸盐化所提及的更显著的环境问题的缺点。
为了改善润滑剂的保留以及涂层在碳钢上的粘合，还使用了通过机械作用例如喷丸、喷砂和任何其它冲击工艺而使用表面改性的方案。然而，观察到的性能差。
其它工艺，例如镀锌和其它衍生物工艺，使用金属扩散。这种工艺在工业上是笨重的并且是昂贵的，并导致流出物处理问题，因为在表面上存在锌。
更加满足环境标准的进一步进展在于设计称为“干”润滑产品的产品，它解决与使用API型油脂有关的大部分问题。因而，干热固性滑动清漆类型的润滑剂提供了生态方面可行的高性能方案。对于包含固体润滑剂颗粒的环氧基树脂尤其如此。
还开发了粘塑类型的体系以获得更好的结果。
然而，干热固性或粘塑性滑动清漆不总是提供足够的抗卡滞性。
发明内容
本发明提出属于干滑动清漆类型润滑剂的类别的方案，该润滑剂是抗卡滞的。
更确切地说，本发明涉及用于烃井的钻井或作业的抗卡滞(galling-resistant)螺纹管式组件。所述管式组件在其末端之一上具有螺纹区，根据该螺纹末端的类型是阳螺纹或是阴螺纹，所述螺纹区产生于其外周面或内周面上；该末端的至少一部分用包含氟化聚氨酯(fluorourethane)基体的干膜涂布。
下面定义附加性的或替代性的任选特征。
该氟化聚氨酯基体通过将氟乙烯乙烯基醚交联而获得。
固体润滑剂的颗粒分散于该基体中。
固体润滑剂的颗粒包含来自第1、2、3和4类的至少两种的润滑剂的颗粒。
将抗腐蚀剂纳入到基体中。
将合成蜡和/或油纳入到基体中。
将添加剂纳入到基体中以增强力学性能。
将整个螺纹区用干膜涂布。
将提供于管式组件上的金属/金属密封面用干膜涂布。
本发明还涉及螺纹管式连接件，该连接件包含阳螺纹管式组件和阴螺纹管式组件，其中之一上扣到另一个中。所述螺纹管式组件的至少之一如上所述。
本发明还涉及用于烃井的钻井或作业的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，所述管式组件在其末端之一上具有螺纹区，根据该螺纹末端的类型是阳螺纹或是阴螺纹，所述螺纹区产生于其外周面或内周面上。该方法包括下列步骤：
·获得包含可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂的体系；
·将该体系以至少20微米的厚度沉积到螺纹区的至少一部分上；
·将氟乙烯乙烯基醚树脂交联成氟化聚氨酯。
下面定义附加性的或替代性的任选特征。
该体系可以是可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂的水性或有机分散体，所述树脂优选用羧酸基团官能化，所述羧酸基团用聚合物型仲胺中和。
该体系可以为可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂的乳液，所述树脂优选用环氧乙烷基团官能化。
该体系可以为溶解于有机溶剂中的可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂。
该体系可以包含硬化剂，优选脂族多异氰酸酯类型的。
该体系可以包含固体润滑剂的颗粒。
所述固体润滑剂的颗粒包含来自第1、2、3和4类的至少两种的润滑剂的颗粒。
该体系可以包含抗腐蚀剂。
该体系可以包含合成蜡和/或油。
该体系可以包含增强添加剂。
在包含氟乙烯乙烯基醚树脂的体系的沉积之前可以进行表面准备步骤，该表面准备步骤选自喷砂、磷酸盐化和Cu-Zn-Sn的电解沉积。
在下面的参照附图进行的说明中，将更详细地说明本发明的特点和优点。
附图说明
图1是通过上扣将两个管式组件连接而得到的连接件的示意图。
图2是两个螺纹管式组件的上扣曲线的示意图。
图3是本发明涉及的化学组成。
图4是测试设施的示意图。
图5是另一测试设施的示意图。
具体实施方式
图1中所示的螺纹连接件包含具有旋转轴线10的第一管式组件和具有旋转轴线10的第二管式组件，所述第一管式组件具有阳末端1，所述第二管式组件具有阴末端2。两个末端1和2分别结束于端表面7、8，所述表面相对于螺纹连接件的轴线10呈径向取向并分别具有螺纹区3和4，所述螺纹区相互配合用于两个组件的通过上扣的相互连接。螺纹区3和4是常规的，这在于它们可以是梯形的、自锁的等螺纹类型。此外，在螺纹区3、4和阳末端1的端表面7之间，提供金属/金属密封面5、6，该表面拟在通过上扣连接两个螺纹组件后形成彼此抵靠的紧密过盈接触。
螺纹管式组件的至少之一在末端1、2之一的至少一部分上用包含氟化聚氨酯基体的干膜涂布。该氟化聚氨酯基体通过将氟乙烯乙烯基醚(FEVE)交联而获得，所述FEVE形成含氟聚合物类的一部分。某些含氟聚合物作为涂层在多种基材上的使用从1930年代起就已知了。它们的特征在于出色的耐化学性和耐热性，以及出色的耐磨损性。这些涂层是非触粘的，并且它们也具有有利的抗腐蚀性能。它们尤其包括PVDF(聚偏氟乙烯)、PTFE、PFE(四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物)和PFA(全氟烷基乙烯基醚共聚物)。然而，它们的使用受到限制，因为必须在高温(＞200℃)下使用溶剂以形成膜，该膜最后仅提供低的表面能，并因而提供对于金属的低黏合性。
相反，本申请人已通过使用氟乙烯乙烯基醚树脂基体在不利的环境条件下获得了优异的摩擦学性能，这些基体具有PTFE摩擦系数(其自身在0.05至0.2范围内)的1.1倍或更低倍数的摩擦系数。已特别地用可交联的氟乙烯乙烯基醚基体在膜上进行了高度决定性的测试，导致产生氟化聚氨酯。
从图3可以看出，申请人使用的氟乙烯乙烯基醚(FEVE)是可交联的交替共聚物，其主要用于替代聚偏氟乙烯(PVDF)，特别是免除溶剂的使用，特别是在建筑涂层(例如船舶漆)和“卷材涂层”(coil coating)中。
为了在此期望的性能，化学结构特别得以强化。通过提供耐候性(尤其是对于潮湿和腐蚀性条件和UV)以及硬度和耐化学性，氟乙烯单体有助于增强含氟聚合物的稳定性。由于其性质，单体的氟原子可同时降低水或氯化物离子的扩散，并降低电离势，它使得可以获得更好的耐酸性和耐碱性，并且它使得可以限制游离基的形成。因而，获得更好的耐溶剂性和耐UV性。
乙烯基醚单体所提供的性能为所存在的R1、R2和R3烷基的函数。烷基的特征对于R1为含氟聚合物的透明性、光泽和硬度，对于R2为含氟聚合物的柔性，对于R3或羟基(-OH)官能团为粘合性。
应当注意，R3是用于含氟聚合物在水中和有机溶剂中的溶解性和交联的位点。
根据一种实施方案，使用包含下列步骤的方法获得干膜：
·获得包含可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂的含水分散体；
·将该体系以至少20微米的厚度沉积到螺纹区3或4的至少一部分上；
·将氟乙烯乙烯基醚树脂用HDI型、蜜胺型的亲水多官能异氰酸酯型硬化剂交联，以获得氟化聚氨酯。
在水中的分散通过乙烯基醚基团来保证。在二元酸酐在末端羟基上的反应后，这些基团的一部分被羧酸官能化。这些酸官能团然后被聚合物型仲胺中和。氟乙烯乙烯基醚树脂可以例如为AGC Chemicals销售的LUMIFLONFD916或FD1000。得到的羧酸盐可容易地分散于去离子水中。
该含水分散体可以在环境温度下(最小5℃)以及在高温下(最大230℃)使用硬化剂例如可水分散的脂族多异氰酸酯进行交联，以形成氟化聚氨酯型干涂层。可以使用例如BAYER销售的BAYHYDUR3100。
优化的交联所需的硬化剂的量以最终涂层中非常轻微小于1的NCO/OH比来确定，即对于分散体中的100g LUMIFLON FD916，需要10g至14.7g的BAYHYDUR3100。
LUMIFLON FD916的含水分散体的物理化学特性显示于下表中：
| 物理化学特性 | 值 |
| 外观 | 白色乳状液 |
| 固含量(wt％) | 40％±2％ |
| pH | 7-9 |
| 颗粒尺寸(直径) | 50-300nm |
| 最小成膜温度 | 27℃ |
| 酸指数(mg KOH/g聚合物) | 15 |
| 羟基指数(mg KOH/g聚合物) | 85 |
有利地，可以将改性聚二甲基硅氧烷聚醚类型的有机硅表面活性剂加入FEVE基体以改善载体的润湿。可以考虑以Lumiflon FD916的干提取物的2.5质量％至10质量％范围内的量、更优选以2.5质量％至5质量％范围内的量加入具有低蒸发速率的二丙二醇正丁基醚类型的聚结剂，以通过聚合物型物质的外部塑化促进聚结，以降低成膜温度并改变分散介质的表面张力，以便促进扩散。
有利地，可以向FEVE基体加入合成蜡和/或油，以改善成膜能力并降低摩擦。蜡可以为含水分散体，油可以为乳液形式。
FEVE和硬化剂的混合物在空气中和环境温度下(25℃)的储存期间不超过4小时，它可以使用气枪喷射系统进行施用。该混合物和待涂布的表面的温度应当优选地接近，优选在20℃至30℃范围内。
有利地，在从施用温度至80℃逐渐升温而干燥10分钟之前，还推荐在施用温度下预干燥5分钟的时间。最终干燥或固化可以在120℃进行15分钟。
FEVE体系的在交联(更特别是热交联)后的氟化聚氨酯涂层的化学结构为以下所示：
干氟化聚氨酯膜的厚度在30至60微米范围内。
在已预先涂布了电解Cu-Sn-Zn沉积物的碳钢样品上以及已经受常规的磷酸锌化处理的碳钢样品上，进行了干氟化聚氨酯膜的粘合性的非常令人满意的测试。应当注意，通过电解Cu-Sn-Zn沉积的表面准备是根据专利申请WO-2008/108263的公开内容，其通过引用纳入本文。
更具体地，使用图4中示意性表示的划痕试验进行测试。该测试衍生自Bowden试验，可以确定涂层在表面或准备的表面上的粘合力或粘合性。该方法在于用经受渐增载荷的球形珠将涂层剪切和变形，它也可以确定两个主要的摩擦学参数，即摩擦系数和临界载荷，其对应于膜内聚性损失的出现。
实验条件使用由Inconel718形成的具有5mm直径的球形压头和如上所述的金属样品，以及下列参数：从10N至310N的渐增载荷(以15N/s的速率)，2mm/s的珠位移速率，20s的时长和40mm的轨迹长度。测得的摩擦系数小，为对于5N的载荷μ＝0.05至对于80N的载荷μ＝0.09范围内；特别是，在电解Cu-Sn-Zn沉积物类型的准备表面上，对于80N的载荷测得0.06的μ。此外，氟化聚氨酯涂层的摩擦被认为非常稳定，与施加的载荷无关。因而，对于从250至1.1GPa的渐增接触压力(将准备表面的杨氏模量和对于小载荷的涂层的杨氏模量考虑在内的情况下确定的接触压力)，获得恒定的摩擦值。这意味着可以得出这样的结论：以非均匀方式经受应力的螺纹区在摩擦方面将以均匀的方式作出响应。该表现特别意味着对于使用具有氟化聚氨酯基体的膜的连接件，可以获得相对较低的台肩转矩值。
相对于环氧涂层，具有氟化聚氨酯基体的膜在2.5GPa量级的高接触压力的情况下也具有特别低的摩擦系数(μ＝0.07)，并且这与表面准备无关。具有氟化聚氨酯基体的膜限制摩擦过程中的金属-金属接触，而与应力无关。
还使用划痕试验确定了临界载荷；结果显示在下表中：
*：具有电解Cu-Sn-Zn沉积物的碳钢样品
**：具有磷酸锌化的碳钢样品。
具有氟化聚氨酯基体的膜表现出在碳钢上的出色的粘合，这与表面准备的种类无关(极性或非极性)，与粗糙度无关(对于磷酸锌化为Rz＝10μm，对于电解Cu-Sn-Zn沉积物为Rz＝3μm)，并且与孔隙率无关，至少在大范围内是如此。
与环氧涂层相比粘合的这种多价性(polyvalency)强化了本发明的优点。
关于膜的摩擦学结果，申请人希望对于“优质”连接件在上扣操作过程中评价具有氟化聚氨酯基体的膜的表现。更确切地说，模拟并评价了台肩抵抗转矩CSB，也称为ToSR。对于石油工业中使用的并表示于图2中的优质连接件，该转矩在上扣操作过程中升高。图2中的曲线表达上扣(或紧固)转矩和进行的旋转圈数之间的关系。
可以看出，“优质”连接件的上扣转矩曲线可分为四部分。在第一部分P1中，管式螺纹连接件的第一组件的阳螺纹元件(或销)的外螺纹尚未发生与同一管式螺纹连接件的第二组件的相应阴螺纹元件(或箱)的内螺纹的任何径向紧固。
在第二部分P2中，阳螺纹元件和阴螺纹元件螺纹的几何过盈产生径向紧固，其随着上扣操作的继续而增大(产生小但却不断增大的上扣转矩)。
在第三部分P3中，阳螺纹元件端部外周处的密封面与阴螺纹元件的相应密封面径向过盈，以产生金属/金属密封。
在第四部分P4中，阳螺纹元件的前端表面与阴螺纹元件螺丝接合部的环形表面轴向对接。该第四部分P4对应于最终的上扣阶段。对应于第三部分P3结束和第四部分P4开始时的上扣转矩CAB称为台肩转矩。对应于第四部分P4结束时的上扣转矩CP称为塑化转矩。
超过该塑化转矩CP时，认为阳螺丝接合部(阳螺纹元件的端部)和/或阴螺丝接合部(位于阴螺纹元件的环形接合表面之后的区域)发生塑性形变，这可同样通过密封面的塑化而引起密封面之间接触的紧固性能的劣化。塑化转矩CP与台肩转矩CAB的值之差称为台肩抵抗转矩CSB(CSB＝CP-CAB)。
螺纹管式连接件在上扣结束时发生最佳紧固，其保证螺纹连接件的优化的机械性能——例如就张力和使用过程中的偶然卸扣而言——以及优化的密封性能。因而，螺纹连接件的设计者必须对于给定类型的螺纹连接件限定优化上扣转矩值，该优化上扣转矩值对于该类型连接件的所有部件而言，都必须低于塑化转矩CP(以避免接合部的塑化以及导致的缺点)并高于台肩转矩CAB。
在低于CAB的转矩下终止上扣不能确保阳元件和阴元件的准确相对定位以及进而它们的密封面的有效密封。此外，存在脱扣的风险。由于台肩转矩CAB的有效值取决于阳密封面和阴密封面的直径和轴向加工公差，因此其有效值随着相同类型连接件的部件不同而显著波动；优化上扣转矩应当显著大于台肩转矩CAB。因此，台肩抵抗转矩CSB的值越大，则限定优化上扣转矩可有的余地越大并且螺纹连接件越能经受操作应力。
使用Bridgman型机器进行了摩擦测试。这种类型的机器已具体记载于D.Kuhlmann-Wilsdorf等的文章“Plastic flow between Bridgman anvilsunder high pressures”，J Mater Res，第6卷，No.12，1991年12月。
Bridgman机器的示意和功能实例示于图5中。该机器包含：
●盘DQ，其可在选定的速度下被驱动旋转，
●第一砧EC1，优选为圆锥型，其固定至盘DQ的第一面，
●第二砧EC2，优选为圆锥型，其固定至盘DQ的与其第一面相反的第二面，
●第一和第二压力元件EP1和EP2，例如活塞，其能施加所选择的轴向压力P，
●第三砧EC3，优选为圆柱型，其固定至第一压力元件EP1的一面，以及
●第四砧EC4，优选为圆柱型，其固定至第二压力元件EP2的一面。
为了测试润滑组合物，使用所述组合物覆盖两片与构成螺纹元件的材料相同的材料，以形成第一和第二样品S1和S2。然后将第一样品S1插入第一和第三砧EC1和EC3的自由面之间，并将第二样品S2插入第二和第四砧EC2和EC4的自由面之间。然后在用第一和第二压力元件EP1和EP2中的每个施加所选择的轴向压力P(例如为约1.5GPa)的同时以所选择的速度旋转盘DQ，并测量各样品S1、S2经受的上扣转矩。
在Bridgman测试中选择轴向压力、旋转速度和旋转角以模拟接合表面在上扣结束时的相对速度和赫兹压力。
使用这种机器，可固定许多不同的参数对(上扣转矩、旋转速度)以在样品S1和S2上施加预定的上扣转矩，并从而验证这些样品S1和S2是否密切遵循给定的上扣转矩曲线，以及具体而言是否它们能够在卡滞之前达到完成的圈数，所述圈数至少等于对于选定的上扣转矩所选定的阈值。
在本例中，选择的接触压力为500MPa，并且旋转速度为10rpm。试样由具有13％Cr的不锈钢形成，其被机械加工然后用干涂层的不同配制剂涂布，所述配制剂与台肩转矩(CSB或ToSR)的测定一起列于下表中。
具有氟化聚氨酯基体的膜的台肩转矩值比API5A3油脂的100％参考值高得多。它也与Araldite或硬化环氧树脂的相当。
有利地可以使用纳入到FEVE基体中的腐蚀抑制剂改善具有氟化聚氨酯基体的膜的耐腐蚀性。更确切地说，使用盐雾试验通过由涂层提供的抗腐蚀保护，研究了具有氟化聚氨酯基体的膜对气候条件的耐受性能。在有和没有腐蚀抑制剂颜料的情况下对具有氟化聚氨酯基体的膜测试了抗腐蚀保护。这涉及确定氟化聚氨酯涂层的阻隔效果以及限定颜料类或非颜料类腐蚀抑制剂和氟化聚氨酯之间的最佳相容性。
所研究的腐蚀抑制剂为：正磷硅酸锌钙锶(zinc calcium strontiumorthophosphosilicate)、磷硅酸钙、硼硅酸钙、层状锌、脂肪酸-胺复合物、溶胶凝胶杂合物。
下表涉及具有电解Cu-Sn-Zn沉积物的碳钢表面的评价，该碳钢表面用具有氟化聚氨酯基体的膜涂布，其中加入了多种腐蚀抑制剂。
具有氟化聚氨酯基体的膜的抗腐蚀保护通过使用正磷硅酸锶锌钙和磷硅酸钙型的腐蚀抑制颜料而得到显著改善，以获得根据ISO标准9227大于1000小时的表面耐腐蚀性，既没有锈斑也没有鼓泡或脱离。
同时，使用在40℃去离子水中持续168小时的浸渍试验(进行了磷酸锌化的碳钢样品，用具有氟化聚氨酯基体的膜涂布)。结果表明了当所述涂层用MICROPOWDERS以商品名AQUABEAD325E销售的固体石蜡的水分散体增强时出色的耐水性。固体石蜡水分散体的加入量相对于LUMIFLON FD916的水分散体的干提取物在3质量％至5质量％范围内。应当注意，相对于Lumiflon FD916以5％干重的浓度加入固体石蜡，在有或没有固体润滑剂型颜料类填料的情况下显著改善摩擦耐磨损性(frictional resistance towear)，即μ＝0.06，相对于0.08-0.1。
类似地，可以将固体润滑剂纳入到FEVE基体中。此处使用的术语“固体润滑剂”指的是一种固体稳定体，其在介于两个摩擦表面之间时，可降低摩擦系数并降低对表面的磨损和破坏。这些物体可由其作用机理和其结构分为不同类别，即：
●第1类：其润滑性质是由于其结晶结构的固体，例如石墨、氧化锌(ZnO)或氮化硼(BN)；
●第2类：该固体的润滑性质是由于其结晶结构，还由于其组成中的反应性化学元素，例如二硫化钼MoS2、氟化石墨、锡的硫化物、铋的硫化物、二硫化钨或氟化钙；
●第3类：该固体的润滑性质是由于其化学反应性，例如某些硫代硫酸盐型化合物，或者Desilube Technologies Inc.出售的
●第4类：其润滑性质是由于在摩擦应力下的塑性或粘塑性行为的固体，例如聚四氟乙烯(PTFE)或聚酰胺。
还应当注意特定类别的富勒烯；它们落入第1类的子类中。将会想到，富勒烯是具有球形或管形的分子，具有单层或多层结构，具有降低摩擦并在摩擦表面产生稳定的转移膜的性质。特别是，例如，可以使用碳富勒烯或金属二硫化物型富勒烯。
还可推荐属于不同类别的至少两种固体润滑剂的联合使用，这意味着可以因而获得协同效应，从而产生很高的润滑性能。
有利地，可以将添加剂纳入到FEVE基体中以增强力学性能，例如氮化钛或碳化钛，或者无机纳米颗粒(氧化铝、二氧化硅)，以通过调整摩擦系数提高无机层的耐摩擦性。
也可以使用其它涂布工艺，该工艺包含基于氟乙烯乙烯基醚树脂的体系。该体系可以例如由可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂乳液组成，优选用环氧乙烷基团官能化的。该体系也可以由溶解于有机溶剂例如芳族烃、酮、碳酸酯等中的可交联氟乙烯乙烯基醚树脂组成。
具有氟化聚氨酯基体的膜的应用不仅涉及烃井的开采或作业中使用的连接件的螺纹区，还涉及所述连接件的密封区。实际上，这些区由于过盈(在过盈区，管式阳组件的直径略大于管式阴组件的直径，以形成密封面)而经常经受高的赫兹应力，结果也容易卡滞。
总而言之，具有氟化聚氨酯基体的膜表现出摩擦方面的可观的性能，它们相当于甚至高于环氧涂层的性能，所述氟化聚氨酯基体基于官能化氟乙烯乙烯基醚树脂的交联。基于氟乙烯乙烯基醚树脂的可交联水分散体的相关方法具有比双组分或多层涂层相关的方法实施起来更简单的优点。
类似地，具有氟化聚氨酯基体的膜在单一润滑层中兼具热固性涂层的硬度性能和在高应力下可变形的润滑剂例如PTFE的性能，而不具有多层施用的缺点。
类似地，具有氟化聚氨酯基体的膜的性能可以与“特氟隆化”(tefloning)领域中使用的常规方案相比，不具有释放低沸点溶剂或使用过度固化温度的缺点，也不具有受限的机械控制(mechanical hold)相关的缺点。
Claims (26)
1.用于烃井的作业的抗卡滞螺纹管式组件，所述管式组件在其末端(1；2)之一上具有螺纹区(3；4)，根据该螺纹末端的类型是阳螺纹或是阴螺纹，所述螺纹区产生于其外周面或内周面上，其特征在于该末端(1；2)的至少一部分用包含氟化聚氨酯基体的干膜涂布。
2.根据权利要求1的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于所述作业是钻井。
3.根据权利要求1的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于该氟化聚氨酯基体通过将氟乙烯乙烯基醚交联而获得。
4.根据权利要求1的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于固体润滑剂的颗粒分散于该基体中。
5.根据权利要求4的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于所述固体润滑剂的颗粒包含来自第1、2、3和4类的至少两种的润滑剂的颗粒,其中所述第1类为石墨、氧化锌、氮化硼、碳富勒烯或金属二硫化物型富勒烯，所述第2类为二硫化钼MoS2、氟化石墨、锡的硫化物、铋的硫化物、二硫化钨或氟化钙，所述第3类为硫代硫酸盐型化合物或者Desilube TechnologiesInc.出售的和所述第4类为聚四氟乙烯或聚酰胺。
6.根据权利要求1-5中任一项的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于将抗腐蚀剂纳入到基体中。
7.根据权利要求1-5中任一项的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于将合成蜡和/或油纳入到基体中。
8.根据权利要求1-5中任一项的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于将添加剂纳入到基体中以增强力学性能。
9.根据权利要求1-5中任一项的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于将整个螺纹区(3；4)用干膜涂布。
10.根据权利要求1-5中任一项的抗卡滞螺纹管式组件，其特征在于它包含金属/金属密封面，所述密封面用干膜涂布。
11.螺纹管式连接件，该连接件包含阳螺纹管式组件和阴螺纹管式组件，所述组件之一上扣到另一个中，其特征在于所述螺纹管式组件的至少之一是根据以上权利要求之一的。
12.用于烃井的作业的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，所述管式组件在其末端(1；2)之一上具有螺纹区(3；4)，根据该螺纹末端的类型是阳螺纹或是阴螺纹，所述螺纹区产生于其外周面或内周面上，其特征在于该方法包括下列步骤：
·获得包含可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂的体系；
·将该体系以至少20微米的厚度沉积到螺纹区(3；4)的至少一部分上；
·将氟乙烯乙烯基醚树脂交联以获得氟化聚氨酯。
13.根据权利要求12的螺纹管式组件的涂布方法，其中所述作业是钻井。
14.根据权利要求12的螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于该体系是可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂的水性或有机分散体。
15.根据权利要求14的螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于所述树脂用羧酸基团官能化，所述羧酸基团用聚合物型仲胺中和。
16.根据权利要求12的螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于该体系是可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂的乳液。
17.根据权利要求16的螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于所述树脂用环氧乙烷基团官能化。
18.根据权利要求12的螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于该体系为溶解于有机溶剂中的可交联的氟乙烯乙烯基醚树脂。
19.根据权利要求12的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于该体系包含硬化剂。
20.根据权利要求19的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于所述硬化剂为脂族多异氰酸酯类型。
21.根据权利要求12的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于该体系包含固体润滑剂的颗粒。
22.根据权利要求21的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于所述固体润滑剂的颗粒包含来自第1、2、3和4类的至少两种的润滑剂的颗粒,其中所述第1类为石墨、氧化锌、氮化硼、碳富勒烯或金属二硫化物型富勒烯，所述第2类为二硫化钼MoS2、氟化石墨、锡的硫化物、铋的硫化物、二硫化钨或氟化钙，所述第3类为硫代硫酸盐型化合物或者DesilubeTechnologies Inc.出售的和所述第4类为聚四氟乙烯或聚酰胺。
23.根据权利要求12至22任意之一的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于该体系包含抗腐蚀剂。
24.根据权利要求12至22任意之一的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于该体系包含合成蜡和/或油。
25.根据权利要求12至22任意之一的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于该体系包含增强添加剂。
26.根据权利要求12至22任意之一的抗卡滞螺纹管式组件的涂布方法，其特征在于在包含氟乙烯乙烯基醚树脂的体系的沉积之前进行表面准备步骤，该表面准备步骤选自喷砂、磷酸盐化和Cu-Zn-Sn的电解沉积。
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