為完井施工制備可溶性橡膠
時(shí)間:2018-10-11 10:58
來(lái)源:
作者:張磊 齊志剛 陳陽(yáng)
目前石油天然氣 開(kāi) 發(fā) 中,深 井、 超 深井及非常規(guī)儲(chǔ)藏開(kāi)發(fā)都會(huì)遇到完井難題。完井作業(yè)在各個(gè)階段都存在技術(shù)瓶頸,利用新材 料 研 發(fā) 鉆 完 井 工 具 是解 決 完 井 問(wèn) 題 的 必 然 選擇??扇芡昃ぞ叱蔀槲磥?lái)完井工具的發(fā)展方向。新 材 料 可 溶 橡 膠 就 是 與鉆 完 井 工 具 相 互 配 套 使用的一種新材料,這種橡膠材料如能實(shí)現(xiàn)可溶,那么 完 井 工 具 就 能 實(shí) 現(xiàn) 整體可溶,這樣可以做到簡(jiǎn)化完井工藝程序,降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和成本。
可溶橡膠的制備
使 用 密 煉 機(jī) 制 備 可 溶 橡 膠。可溶橡膠通過(guò)密煉機(jī)混煉膠料來(lái)完成,即在混煉過(guò)程中,加強(qiáng)劑、橡膠以及炭黑等在剪切、拉伸、擠壓和混合等作用下在密煉室及轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生沿前、后密煉室內(nèi)壁的剪切流動(dòng)、部分拉伸流動(dòng)以及沿轉(zhuǎn)子軸向運(yùn)動(dòng),加強(qiáng)劑及填料在混煉膠中均勻分散或分布,加強(qiáng)劑在混煉膠中隨機(jī)分布。制備條件如下:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 70/min, 冷卻水溫度 (40±1) ℃,上頂栓壓力 0.6MPa,填充系數(shù)為0.6,混煉時(shí)間 150S。制備所需原料包括氫化丁腈彈性體(NBR)、2- 丙 烯 酰 胺 基 -2- 甲 基 丙 磺 酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、二甲基 - 二烯丙基氯化銨 (DMDAAC) 、分 散 劑 Span80、N-N- 亞 甲 基 雙( 丙 烯 酰 胺)。 試 樣 制 備: 使 用平 板 硫 化 機(jī) 硫 化 試 樣, 硫 化 條 件為(150 ℃ ×15 MPa( 油 壓 )×25min。
可溶橡膠性能測(cè)試
可溶橡膠各項(xiàng)物理機(jī)械性能測(cè)試均按最新相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。拉伸速度 00mm/min ;夾持壓力 0.6MPa;DIN 磨耗行程 40m。測(cè)試性能時(shí),針對(duì)每一待測(cè)性能指標(biāo)均進(jìn)行 5 次測(cè)試,除去其最大值和最小值,以剩余 3個(gè)測(cè)試值的平均值為最終測(cè)試結(jié)果??扇芟鹉z拉伸強(qiáng)度。通過(guò)不同類型橡膠~拉伸強(qiáng)度曲線的分析顯示,可溶橡膠拉伸強(qiáng)度波動(dòng)不大,加強(qiáng)型的可溶橡膠的拉伸強(qiáng)度明顯增加,高于常規(guī)型橡膠??扇芟鹉z的溶解性能與常規(guī)的溶解性不大相同,該材料的溶解性是指在水溶劑中,一定的溫度下,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間斷裂成小塊,直至成為粉末的過(guò)程。可溶性橡膠材料可自行溶解,無(wú)需下鉆作業(yè),簡(jiǎn)化施工工藝,降低完井成本?,F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明, 該材料承壓性能高、可靠,滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求。