一种永久性环氧树脂固井剂的制作方法

文档序号:13817821阅读:863来源:国知局

本发明涉及石油开采领域,特别是涉及一种永久性环氧树脂固井剂。



背景技术:

油页岩原位开采和原油开采一样,除了需要阻水外,还需要固井和高温开采。这就对阻水和固井材料的性能提出更高的要求,即需要室温或较低温度固化,且具有良好的耐热性。目前国内石油行业固井使用的是油井水泥,但是传统的油井水泥易遭受污染,不能满足能在高温、高压、碱性环境下使用的要求。

环氧树脂是一种热固性树脂,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、电器绝缘性以及收缩率低、易加工成型等优点,由它复配的环氧树脂胶粘剂具有良好粘接性能和较高的粘结强度,广泛地应用于化工、水利、交通、机械、电子、汽车、航空航天等领域,是应用最广泛的胶黏剂之一。然而,环氧树脂存在固化温度高、变形性和耐热性差等缺点,因此在一些需要室温固化且在高温环境中使用的场所,其使用受到了很大限制。



技术实现要素:

为克服现有的技术缺陷,本发明提供了一种针对固井工艺在苛刻环境下的应用、耐高温、耐碱性环境且耐高压的环氧树脂固井剂。

为实现本发明的目的,采用以下技术方案予以实现:

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为液态环氧树脂,所述的b组份为甘油醚类活性稀释剂,c组份为咪唑类固化剂;按质量比为计,a组份∶b组份∶c组份=100∶28~32∶32~39.6。

本发明以液体环氧树脂为主要成分,选用低粘度的反应性活性稀释剂,既降低了环氧树脂粘度便于注入油井,同时参与固化反应,保证了固化物的力学性能、耐热性能和耐碱性介质性能。另外,选用咪唑类固化剂,一方面保证了长久的适用期,同时在另一方面降低了固化温度。

进一步地,所述液态环氧树脂为双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂中的一种或多种;所述甘油醚类活性稀释剂为正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、2-乙基-己基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚和1,2-环己二醇二缩水甘油醚中的一种或多种;所述咪唑类固化剂为2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或多种。

进一步地,所述液态环氧树脂为双酚a型环氧树脂;所述甘油醚类活性稀释剂为1,2-环己二醇二缩水甘油醚;所述咪唑类固化剂为1-苄基-2-甲基咪唑。

进一步地,上述永久性环氧树脂固井剂的配制方法,具体步骤如下:

s1:将a组份搅拌均匀,除去固体物;向a组份中加入b组份,混合均匀,成为甲部分;c组份为乙部分;

s2:将甲组份和乙组份分别包装,制成永久性环氧树脂固井剂。

上述永久性环氧树脂固井剂的使用方法为:取出按照质量比为100∶28~32的a组份和b组份所配制出的甲部分,再按照质量比为100∶25~30的甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中。在注入油井的过程中,随着温度升高,固井剂逐步开始固化,在75~85℃下就会完全固化。

与现有技术比较,本发明的有益效果如下:

1.本发明所提供的永久性环氧树脂固井剂的制备工艺简单,可操作性强;

2.本发明所提供的固井剂粘度低,适合直接注入油井中,并能在油井的温度下快速固化;

3.本发明的固化产物初始分解温度高于300℃、最大分解速度温度高于400℃,固化产物室温下的抗压强度超过100mpa且在80℃、浓度为25%的氢氧化钠溶液中30天后的抗压强度保持率大于90%。也就是说,本发明具有优秀的耐高温性能、耐碱性能以及高温碱性环境下的抗压性能,是一款非常适合作为石油开采固井剂的产品。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施方式作进一步详细地说明。

实施例1

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为环氧树脂e-51;b组份为1,2-环己二醇二缩水甘油醚;c组份为1-苄基-2-甲基咪唑。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶30的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶27甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例2

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为环氧树脂828;b组份为1,2-环己二醇二缩水甘油醚;c组份为1-苄基-2-甲基咪唑。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶28的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶25甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例3

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为环氧树脂6010;b组份为1,2-环己二醇二缩水甘油醚;c组份为1-苄基-2-甲基咪唑。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶32的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶30甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例4

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为双酚f型环氧树脂;b组份为正丁基缩水甘油醚;c组份为2-乙基-4-甲基咪唑。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶31的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶26甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例5

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为双酚f型环氧树脂和环氧树脂828以质量比10∶90混合;b组份为烯丙基缩水甘油醚;c组份为1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶29的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶28甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例6

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为双酚f型环氧树脂和环氧树脂e-51以质量比20∶80混合而成;b组份为2-乙基-己基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚和1,2-环己二醇二缩水甘油醚按质量比1∶3∶6混合而成;c组份为2-乙基-4-甲基咪唑和1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑按质量比1∶1混合而成。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶30的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶30甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例7

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为双酚f型环氧树脂和环氧树脂6010以质量比30∶70混合而成;b组份为2-乙基-己基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚和1,2-环己二醇二缩水甘油醚按质量比1∶3∶6混合而成;c组份为2-乙基-4-甲基咪唑和1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑按质量比1∶1混合而成。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶28的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶28甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例8

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为双酚f型环氧树脂和环氧树脂6010以质量比35∶65混合而成;b组份为甲苯基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚和甲基丙烯酸缩水甘油醚按质量比4∶3∶3混合而成;c组份为2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑和1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑按质量比1∶6∶3混合而成。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶32的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶25甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例9

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为双酚f型环氧树脂和环氧树脂e-51以质量比40∶60混合而成;b组份为正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、2-乙基-己基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚按质量比1∶2∶3∶4混合而成;c组份为2-乙基-4-甲基咪唑和1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑按质量比1∶1混合而成。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶31的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶29甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

实施例10

一种永久性环氧树脂固井剂,由a组份、b组份和c组份组成:a组份为双酚f型环氧树脂和环氧树脂828以质量比50∶50混合而成;b组份为2-乙基-己基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、1,2-环己二醇二缩水甘油醚按质量比3∶1∶1∶5混合而成;c组份为1-苄基-2-甲基咪唑和1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑按质量比1∶4混合而成。

上述环氧树脂固井剂的配置以及使用方法如下:取按照质量比为100∶30的a组份和b组份混合均匀后包装得到甲部分,c组份包装得到乙部分;再取按照质量比为100∶28甲部分和乙部分,在地面的常温条件下于容器内混合并搅拌均匀,在9小时内注入油气井中,施工完毕。

对实施例1~10所提供的环氧树脂固井剂以及固化后的产物进行测试,测试结果如表1所示。

表1测试结果

由表1的测试数据可知,实施例1~10的所提供的固井剂的粘度低于600mpa·s,固化产物室温下抗压强度超过100mpa,且在80℃、浓度为25%的氢氧化钠溶液中30天后的抗压强度保持率大于90%。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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