固井用橡胶塞的制备方法
【专利说明】固井用橡胶塞的制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于橡胶制品制备领域，具体涉及一种固井用橡胶塞的制备方法。
【背景技术】
[0003]固井是钻井过程中的重要作业。在钻井作业中一般至少要有两次固井(生产井)，多至4~5次固井(深探井)。最上面的固井是表层套管固井，它起的是“泥浆通路，油气门户”的作用。在下一次开钻之前，表层套管上要装防喷器预防井喷。防喷器之上要装泥浆导管，是钻井液返回泥浆池的通路。钻井过程中往往要下技术套管固井，它起的是“巩固后方，安全探路”的作用。和公路的隧道、煤矿中的巷道一样，钻井过程中也会遇到井塌、高压和不稳定的地层，同时也是为了在向前“探路”中遇险有个退路，起到“救助”的作用。油层套管起的是“严密封隔，油气门户”的作用。油层未钻穿前，油气水在地层中处于平衡和封隔的状态，钻穿后油气水层连成一体。所以为了试油和开采油气，必须下油层套管注水泥，将油气水层严密封隔；同时，油层套管在生产时是油气藏向井口输送的通道，关井时是油气的临时仓库。
[0004]固井胶塞是一种安装在固井水泥头内的橡胶制品，其作用是隔离固井作业中不同的液体，如钻井液与水泥浆液。由于固井橡胶的作业环境是一个需要耐高压、耐水、耐油的地方，需要橡胶具有高强度、耐油、耐水、不易老化等特点。但目前的固井橡胶易老化，需要经常更换。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供一种固井用橡胶塞的制备方法，采用如下技术方案:
一种固井用橡胶塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
a、木质纤维素短纤维改性:将木质纤维素短纤维和丙二酸按(45~55):1的质量比进行混合，进行加热改性，即得改性木质纤维素短纤维；
b、将天然胶NR在60--70°C烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，得生胶；
c、将步骤b得到生胶放入双辊开炼机中，然后依次加入步骤a得到的改性木质纤维素短纤维、细粒子碳酸钙、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、防老剂NBC、橡胶塑解剂和硫化剂BP，进行混炼，得到混合物A ;
d、将步骤c得到的混合物A放入模具中，加热成型，即得所述的固井用橡胶塞。
[0006]优选地，步骤a中所述的加热改性包括以下内容:加热温度为5(T70°C ;加热时间为 15~20min。
[0007]优选地，步骤d中所述的加热成型包括以下内容:加热温度为60°C ~90°C，加热时间为 l(T30min。
[0008]本发明的有益效果如下:
1.本发明提供的固井用橡胶塞的制备方法，采用丙二酸对木质纤维素短纤维进行改性，并控制改性温度和改性时间，经过改性的木质纤维素短纤维，具有以下好处:提高未硫化胶料的强度和挺性，而不影响粘度，易于加工；降低挤出膨胀率；提高硫化胶的杨氏弹性模量、抗压弹性模量、拉伸强度、硬度、弯曲刚性及耐割口增长性能；减小硫化胶的蠕变和在溶剂中的溶胀。
[0009]2.本发明提供的固井用橡胶塞的制备方法，将橡胶塑解剂SJ-103加入到双辊开炼机中进行混炼，能提高橡胶塑炼的可塑度和塑炼效率，可缩短塑炼时间三分之一左右，节约能源以及提高劳动生产效率。
[0010]3.本发明提供的固井用橡胶塞的制备方法，在双辊开炼机中添加原料的顺序，使得混合更均匀，更能发挥橡胶和其他配合剂的相互作用，为橡胶终产品的使用性能提供保障；本发明中对加热成型的时间和温度进行控制，制得的橡胶制品具有强度高、蠕变小、压缩回弹性大、密封性好，并且具有优异的耐油、耐老化性能，可广泛用于石油钻采中的水泥头内使用，起隔离固井作业中不同的液体的作用。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0012]实施例1
一种固井用橡胶塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
a、木质纤维素短纤维改性:将木质纤维素短纤维和丙二酸按(45~50):1的质量比进行混合，进行加热改性，即得改性木质纤维素短纤维；
加热改性的温度为5(T60°C，时间为15~18min ；
b、将天然胶NR在6(T70°C烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，得生胶；
c、将步骤b得到生胶放入双辊开炼机中，然后依次加入步骤a得到的改性木质纤维素短纤维、细粒子碳酸钙、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、防老剂NBC、橡胶塑解剂和硫化剂BP，进行混炼，得到混合物A ;
d、将步骤c得到的混合物A放入模具中，加热成型，即得所述的固井用橡胶塞。其中，加热成型的温度为60°C ~80°C，加热时间为2(T30min。
[0013]实施例2
一种固井用橡胶塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
a、木质纤维素短纤维改性:将木质纤维素短纤维和丙二酸按(50~55):1的质量比进行混合，进行加热改性，即得改性木质纤维素短纤维；
加热改性的温度为6(T70°C，时间为18~20min ；
b、将天然胶NR在60~65°C烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，得生胶；
c、将步骤b得到生胶放入双辊开炼机中，然后依次加入步骤a得到的改性木质纤维素短纤维、细粒子碳酸钙、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、防老剂NBC、橡胶塑解剂和硫化剂BP，进行混炼，得到混合物A;
d、将步骤c得到的混合物A放入模具中，加热成型，即得所述的固井用橡胶塞。其中，加热成型的温度为70°C ~90°C，加热时间为l(T20min。
[0014]实施例3
一种固井用橡胶塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
a、木质纤维素短纤维改性:将木质纤维素短纤维和丙二酸按45:1的质量比进行混合，进行加热改性，即得改性木质纤维素短纤维；
加热改性的温度为5(T70°C，时间为15~20min ；
b、将天然胶NR在65~70°C烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，得生胶；
c、将步骤b得到生胶放入双辊开炼机中，然后依次加入步骤a得到的改性木质纤维素短纤维、细粒子碳酸钙、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、防老剂NBC、橡胶塑解剂和硫化剂BP，进行混炼，得到混合物A ;
d、将步骤c得到的混合物A放入模具中，加热成型，即得所述的固井用橡胶塞。其中，加热成型的温度为75°C ~85°C，加热时间为l(T30min。
[0015]实施例4
一种固井用橡胶塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
a、木质纤维素短纤维改性:将木质纤维素短纤维和丙二酸按55:1的质量比进行混合，进行加热改性，即得改性木质纤维素短纤维；
加热改性的温度为55~65°C，时间为15~20min ；
b、将天然胶NR在6(T70°C烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，得生胶；
c、将步骤b得到生胶放入双辊开炼机中，然后依次加入步骤a得到的改性木质纤维素短纤维、细粒子碳酸钙、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、防老剂NBC、橡胶塑解剂和硫化剂BP，进行混炼，得到混合物A ;
d、将步骤c得到的混合物A放入模具中，加热成型，即得所述的固井用橡胶塞。其中，加热成型的温度为70°C ~80°C，加热时间为2(T25min。
【主权项】
1.一种固井用橡胶塞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: a、木质纤维素短纤维改性:将木质纤维素短纤维和丙二酸按(45~55):1的质量比进行混合，进行加热改性，即得改性木质纤维素短纤维； b、将天然胶NR在6(T70°C烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，得生胶； c、将步骤b得到生胶放入双辊开炼机中，然后依次加入步骤a得到的改性木质纤维素短纤维、细粒子碳酸钙、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、防老剂NBC、橡胶塑解剂和硫化剂BP，进行混炼，得到混合物A ; d、将步骤c得到的混合物A放入模具中，加热成型，即得所述的固井用橡胶塞。2.根据权利要求1所述的固井用橡胶塞的制备方法，其特征在于，步骤a中所述的加热改性包括以下内容:加热温度为5(T70°C ;加热时间为15~20min。3.根据权利要求1所述的固井用橡胶塞的制备方法，其特征在于，步骤d中所述的加热成型包括以下内容:加热温度为60°C ~90°C，加热时间为l(T30min。
【专利摘要】本发明提供一种固井用橡胶塞的制备方法，属于橡胶制品制备领域。为了解决现有的固井橡胶易老化，需要经常更换的问题，本发明提供一种固井用橡胶塞的制备方法，包括用丙二酸对木质纤维素短纤维进行改性、生胶制备、混炼和加热成型。本发明在双辊开炼机中依次加入生胶、改性木质纤维素短纤维、细粒子碳酸钙、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、防老剂NBC、橡胶塑解剂和硫化剂BP进行混炼，制得的橡胶制品具有强度高、蠕变小、压缩回弹性大、密封性好，并且具有优异的耐油、耐老化性能，可广泛用于石油钻采中的水泥头内使用，起隔离固井作业中不同的液体的作用。
【IPC分类】C08K3/26, C08H7/00, B29C51/46, C08L7/00, C08K13/02, C08K3/22, C08L97/02, C08K5/47
【公开号】CN105254933
【申请号】CN201410262627
【发明人】祈琪, 黄明
【申请人】成都棕通石油配件有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年6月13日