一种低成本水膨橡胶颗粒调剖剂的制作方法

文档序号:13753816阅读:379来源:国知局

本发明涉及油田化学领域,特别涉及一种低成本高强度遇水膨胀颗粒型调剖剂。



背景技术:

常规橡胶只具有遇油微膨胀的特性,且强度高、硬度大,不具备遇水膨胀的性能,因而颗粒变形性差,油田现场注入橡胶颗粒时经常会出现注入卡泵等问题,同时由于橡胶颗粒不具备膨胀性,变形性差的问题,导致颗粒无法大量应用,只能实现近井地带封堵。

具备一定水膨性能的橡胶材料一般应用在地铁、道桥等防水作业,其膨胀倍数强度一般要求不高,遇水膨胀后对裂缝进行封堵,达到防水的目的,一般膨胀2-3倍,变形性差,成本较高。



技术实现要素:

本发明的目的是提供成本低,膨胀性好,强度适中,现场注入不卡泵,能够进入油层深部并可以大量现场应用的一种低成本水膨橡胶颗粒调剖剂。

本发明由合成橡胶、钙粉CaCO3、炭黑、酚醛树脂C7H6O2、淀粉C6H12O6、凡士林、硅土、硫磺组成;它们的重量百分比为:合成橡胶:44-46%、钙粉CaCO3:10-12%、炭黑:7-9%、酚醛树脂C7H6O2 :6-8%、淀粉C6H12O6:4-6%、凡士林:8-10%、硅土:9-11%、硫磺:4-6%。

本发明的封堵机理为:在合成橡胶当中添加低成本可吸水膨润物质,在原有橡胶性能的基础上增加橡胶的吸水膨胀性能,这样橡胶被带入油层高渗透部位后,自身不断吸水堵塞油层大孔道,达到调堵的目的。本发明在传统的橡胶的高分子链上,通过化学反应引发生成负离子活性中心,再加入亲水性单体,使之负离子活性点处引发增长,从而提高传统橡胶的亲水性,由原来疏水的材料改变为亲水的材料,通过亲水链的长短来调节橡胶材料的吸水倍率,通过添加低成本添加剂进一步降低亲水橡胶材料的成本,同时利用传统橡胶的疏水性在吸水后的橡胶基体内形成物理交联点的特点,可以使橡胶材料在吸水后有较高的弹性和较高的力学性能,从而提高吸水橡胶材料的弹性及变形能力。

本发明与已有技术相比具有如下优点:

1)、使用的橡胶材料为顺丁橡胶,价格较低。

2)、合成过程中加入亲水性单体,使水膨橡胶具有较好的遇水膨胀性能,同时强度适中,具有较好的弹性和变形性。

3)、加入适量的硅土、炭黑、钙粉等来调节橡胶材料的密度和强度,同时也可降低成本。

具体实施方式:下面结合具体实施例对本发明进一步说明:本发明由合成橡胶、钙粉CaCO3、炭黑、酚醛树脂C7H6O2、淀粉C6H12O6、凡士林、硅土、硫磺组成;它们的重量百分比为:合成橡胶:44-46%、钙粉CaCO3:10-12%、炭黑:7-9%、酚醛树脂C7H6O2 :6-8%、淀粉C6H12O6:4-6%、凡士林:8-10%、硅土:9-11%、硫磺:4-6%。

本发明的制作方法为:

a.合成橡胶的制备:向顺丁橡胶的胶粉中加入15%的氢化钠溶液,充分搅拌1h;再向反应后的液体中加入20%的环乙烷,充分搅拌反应2h;得到合成橡胶后,将合成橡胶脱水过滤;

b.将合成橡胶采用密炼机塑炼,温度达到150℃之间塑炼,时间约为3-5min;

c.再采用慢速密炼机,温度130℃,其加料顺序为:合成橡胶44-46%、钙粉10-12%、炭黑7-9%、酚醛树脂6-8%、淀粉4-6%、凡士林8-10%、硅土9-11%,冷却;

d.加硫磺4-6%,加入硫磺时的温度80℃;

e.再将其在热炼机上翻炼,压延机上制成胶片,机身温度55℃,机头75℃,口型85℃;

f.机筒注入模性硫化,温度85℃,将胶料装在压铸机的塞筒内,在加压下将胶料铸入模腔硫化,硫化30min,得到水膨橡胶;

g.水膨橡胶用粉碎机粉碎成颗粒即得本发明。

实施例1:本实施例由合成橡胶、钙粉CaCO3、炭黑、酚醛树脂C7H6O2、淀粉C6H12O6、凡士林、硅土、硫磺组成;它们的重量百分比为:合成橡胶:44%、钙粉CaCO3:11%、炭黑:9%、酚醛树脂C7H6O2 :7%、淀粉C6H12O6:6%、凡士林:10%、硅土:9%、硫磺:4%。

实施例2:本实施例由合成橡胶、钙粉CaCO3、炭黑、酚醛树脂C7H6O2、淀粉C6H12O6、凡士林、硅土、硫磺组成;它们的重量百分比为:合成橡胶:45%、钙粉CaCO3: 12%、炭黑:7%、酚醛树脂C7H6O2 :6%、淀粉C6H12O6:5%、凡士林:9%、硅土:10%、硫磺:6%。

实施例3:本实施例由合成橡胶、钙粉CaCO3、炭黑、酚醛树脂C7H6O2、淀粉C6H12O6、凡士林、硅土、硫磺组成;它们的重量百分比为:合成橡胶:46%、钙粉CaCO3:10%、炭黑:7%、酚醛树脂C7H6O2 :8%、淀粉C6H12O6:4%、凡士林:10%、硅土:11%、硫磺:4%。

实施例4:本实施例由合成橡胶、钙粉CaCO3、炭黑、酚醛树脂C7H6O2、淀粉C6H12O6、凡士林、硅土、硫磺组成;它们的重量百分比为:合成橡胶:44%、钙粉CaCO3:10%、炭黑:7%、酚醛树脂C7H6O2 :8%、淀粉C6H12O6:6%、凡士林:10%、硅土:10%、硫磺:5%。

实施例5:本实施例由合成橡胶、钙粉CaCO3、炭黑、酚醛树脂C7H6O2、淀粉C6H12O6、凡士林、硅土、硫磺组成;它们的重量百分比为:合成橡胶:45%、钙粉CaCO3:10%、炭黑:9%、酚醛树脂C7H6O2 :7%、淀粉C6H12O6:4%、凡士林:10%、硅土:9%、硫磺:6%。

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