為完井施工制備可溶性橡膠
時間:2018-10-11 10:58
來源:
作者:張磊 齊志剛 陳陽
目前石油天然氣 開 發 中,深 井、 超 深井及非常規儲藏開發都會遇到完井難題。完井作業在各個階段都存在技術瓶頸,利用新材 料 研 發 鉆 完 井 工 具 是解 決 完 井 問 題 的 必 然 選擇。可溶完井工具成為未來完井工具的發展方向。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現可溶,那么 完 井 工 具 就 能 實 現 整體可溶,這樣可以做到簡化完井工藝程序,降低作業風險和成本。
可溶橡膠的制備
使 用 密 煉 機 制 備 可 溶 橡 膠。可溶橡膠通過密煉機混煉膠料來完成,即在混煉過程中,加強劑、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子上產生沿前、后密煉室內壁的剪切流動、部分拉伸流動以及沿轉子軸向運動,加強劑及填料在混煉膠中均勻分散或分布,加強劑在混煉膠中隨機分布。制備條件如下:轉子轉速 70/min, 冷卻水溫度 (40±1) ℃,上頂栓壓力 0.6MPa,填充系數為0.6,混煉時間 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 硫 化 試 樣, 硫 化 條 件為(150 ℃ ×15 MPa( 油 壓 )×25min。
可溶橡膠性能測試
可溶橡膠各項物理機械性能測試均按最新相關國家標準進行。拉伸速度 00mm/min ;夾持壓力 0.6MPa;DIN 磨耗行程 40m。測試性能時,針對每一待測性能指標均進行 5 次測試,除去其最大值和最小值,以剩余 3個測試值的平均值為最終測試結果。可溶橡膠拉伸強度。通過不同類型橡膠~拉伸強度曲線的分析顯示,可溶橡膠拉伸強度波動不大,加強型的可溶橡膠的拉伸強度明顯增加,高于常規型橡膠。可溶橡膠的溶解性能與常規的溶解性不大相同,該材料的溶解性是指在水溶劑中,一定的溫度下,經過一定的時間斷裂成小塊,直至成為粉末的過程。可溶性橡膠材料可自行溶解,無需下鉆作業,簡化施工工藝,降低完井成本。現場試驗結果表明, 該材料承壓性能高、可靠,滿足現場使用要求。