一种注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂及其制备方法
【专利摘要】一种注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂及其制备方法，该螺纹脂主要在稠油热采井隔热管中使用，在高温环境中仍具有良好的密封作用和润滑作用。本发明中含有A、B两种组分；其中A组分为：苯基三乙氧基硅烷5%~10%，甲基环己基二甲氧基硅烷2%~7%，E-51环氧树脂45%~60%，乙酸乙酯7%~16%，环己酮5%~13%，二月桂酸二丁基锡0.2%~1.2%，聚四氟乙烯粉10%~19%；B组分中为：聚酰胺固化剂20%~30%，填料59%~79%，石棉纤维1%~7%。该螺纹脂能够满足稠油热采井的工况要求，可以在280℃高温条件下长期服役，起到辅助密封的作用；并在卸扣时具有良好的抗粘扣作用。
【专利说明】一种注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐高温螺纹脂，该螺纹脂主要在稠油热采井隔热管中使用，在高温作业环境中仍具有良好的密封作用和润滑作用。
【背景技术】
[0002]我国稠油资源丰富，目前稠油开采主要蒸汽吞吐和蒸汽驱两种方式，在注蒸汽过程中如何防止热量损失，确保高温蒸汽顺利进入稠油油藏是稠油开采中面临的一个关键问题。研究表明，隔热管的螺纹连接处是热量损失的主要部位，为了防止热量从螺纹间隙中散失，会在隔热管上扣之前，在螺纹表面涂抹螺纹脂，起到辅助密封和润滑的作用。然而，目前在油田上用螺纹脂耐高温能力有限，一般耐高温能力只能达到190°C以内，随着温度的升高，螺纹脂中的部分组分会流失，最后呈粉末状，无法继续发挥其辅助密封与抗粘扣的作用，从而导致热量散失至隔热管以外，这样一方面会导致热量散失，增加稠油热采井的开发成本；另一方面会提高外部套管温度，由于热胀冷缩的作用，会导致套管柱整体涨大，发生套管失效事故。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种耐高温螺纹脂的配方和制备方法，该螺纹脂完全不同于普通的油基脂螺纹脂，在高温环境中仍具有良好的封堵螺纹泄露间隙和辅助抗粘着作用。该螺纹脂配合隔热管螺纹使用，可以在280°C以上高温条件下长期服役，起到辅助密封的作用，使得隔热管内部的热量难以从螺纹间隙散失；并在卸扣时具有良好的抗粘扣作用。
[0004]本发明采用的技术方案包括:注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂，由A、B两种组分组成，A组分与B组分的重量比为1.8-2.5:1 ;其中，
A组分中的各个成分按照重量比为:苯基三乙氧基硅烷59TlO%，甲基环己基二甲氧基硅烷2%~7%，Ε-51环氧树脂45%飞0%，乙酸乙酯7%~?6%，环己酮5%~?3%，二月桂酸二丁基锡
0.2%~1.2%，聚四氟乙烯粉10%~19% ；
B组分中各个成分按照重量百分比为:聚酰胺固化剂20%~30%，填料59%~79%，石棉纤维1%~7%。
[0005]所述聚四氟乙烯粉的粒径为10-25微米，纯度≥99% ;所述填料由石墨粉、滑石粉、云母粉、石英粉中的两种组成，填料的粒径为45~50微米；所述石棉纤维被制备成碎屑状，粒径为0.5飞毫米。
[0006]按照前述注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂的制备方法是，
A组分的制备方法:在反应釜中依次加入苯基三乙基硅烷和甲基环己基二甲氧基硅烷，搅拌、升温至65-75°C，反应2.5-3.5小时，继续搅拌，加入E-51环氧树脂、乙酸乙酯、环己酮、二月桂酸二丁基锡和聚四氟乙烯粉，然后升温至145-155°C，搅拌，并加热回流2.5-3.5小时，即得到A组分；
B组分的制备方法是:在反应釜中依次加入聚酰胺固化剂、填料和石棉纤维，同时开启低速搅拌和高速剪切功能，搅拌2.5-3.5小时后，即得到B组分；
将A与B组分按照重量比1.8-2.5:1混合均匀即得到所述注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂。
[0007]按照以上配方和制备工艺制得的耐高温螺纹脂，是双组份产品，使用前将A、B组分充分混合，然后将该螺纹脂涂抹在隔热管螺纹表面，该螺纹脂可在常温条件下自然固化，当环境温度超过280°C时，该螺纹脂基本结构仍未遭到破坏，仍具有良好的密封作用，可以起到防止隔热管内部热量散失的功能。
【具体实施方式】
[0008]实例I
A组分的制备:先将7%的苯基三乙氧基硅烷，5%甲基环己基二甲氧基硅烷加入反应釜中，在搅拌的过程中加热使得温度达到70°C，反应3小时后，然后在边搅拌的过程中，按照配方规定的量分别加入52%的E-51环氧树脂、12%的乙酸乙酯、9%的环己酮和0.7%的二月桂酸二丁基锡、14.3%的聚四氟乙烯粉，然后将温度升高至150°C，搅拌，并加热回流，持续3小时后，即得到A组分。
[0009]B组分的制备:将25%的聚酰胺固化剂、32%的石墨粉、39%的滑石粉和4%的石棉纤维依次加入反应釜中，然后同时开启低速搅拌和高速剪切功能，搅拌3小时后，即得到B组分。
[0010]最后将A、B组分按照重量百分比2:1的比例均匀混合，得到膏状的耐高温螺纹脂，在I小时内将该螺纹脂涂抹在隔热管螺纹表面，然后按照标准规定的扭矩进行上扣，该螺纹脂在I小时后可逐步的发生固化反应，如温度升高其固化速度可加快。技术检测指标见表1所示。
[0011]表1实例I性能检测结果
【权利要求】
1.一种注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂，由A、B两种组分组成，其特征在于，A组分与B组分的重量比为1.8-2.5:1 ;其中， A组分中的各个成分按照重量比为:苯基三乙氧基硅烷59TlO%，甲基环己基二甲氧基硅烷2%~7%，Ε-51环氧树脂45%飞0%，乙酸乙酯7%~?6%，环己酮5%~?3%，二月桂酸二丁基锡.0.2%~1.2%，聚四氟乙烯粉10%~19% ； B组分中各个成分按照重量百分比为:聚酰胺固化剂20%~30%，填料59%~79%，石棉纤维.1%~7%。
2.根据权利要求1所述的注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂，其特征在与:所述聚四氟乙烯粉的粒径为10-25微米，纯度> 99% ;所述填料由石墨粉、滑石粉、云母粉、石英粉中的两种组成，填料的粒径为45~50微米；所述石棉纤维被制备成碎屑状，粒径为0.5飞毫米。
3.按照前述任一权利要求所述的注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂的制备方法，其特征在于， A组分的制备方法:在反应釜中依次加入苯基三乙基硅烷和甲基环己基二甲氧基硅烷，搅拌、升温至65-75°C，反应2.5-3.5小时，继续搅拌，加入E-51环氧树脂、乙酸乙酯、环己酮、二月桂酸二丁基锡和聚四氟乙烯粉，然后升温至145-155°C，搅拌，并加热回流.2.5-3.5小时，即得到A组分； B组分的制备方法是:在反应釜中依次加入聚酰胺固化剂、填料和石棉纤维，同时开启低速搅拌和高速剪切功能，搅拌2.5-3.5小时后，即得到B组分； 将A与B组分按照重量比1.8-2.5:1混合均匀即得到所述注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂。
【文档编号】C10M169/00GK103509518SQ201210207391
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】贾江鸿, 陈明, 窦玉玲, 闫振来, 杨宁宁, 戴荣东, 姬丙寅, 王绪华 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院