一种用于电缆测井作业的井口压力控制设备的专用密封脂的制作方法

文档序号:13410644阅读:337来源:国知局
本发明涉及密封脂,具体的涉及一种用于电缆测井作业的井口压力控制设备的专用密封脂。
背景技术
:目前国内乃至全球所用于电缆测井带压作业的井口压力控制设备的密封脂都是使用市面上能采购到的各种润滑油的成品来代替,在西南地区各家测井公司在密封脂的选用上典型的是冬天使用壳牌omala680,夏天使用美孚1500,国内其他测井公司也有从各种不同的润滑油生产厂家采购其他品牌的润滑油成品,没有一款专门为电缆测井带压作业而设计的密封脂。各家测井公司,包括国企、外企和民企;以及各家井口压力控制设备的生产厂家,包括两大国产制造商和各大知名进口设备制造商,在施工手册和设备使用手册方面对密封脂的规格要求也没有明确的规范。这样就导致现场施工技术人员对密封脂的选用上只能凭各家经验,密封脂的采购人员也没有一个具体的技术参数用做指导,从而导致市面上所用到的密封脂五花八门,无奇不有。主要存在的问题:1.用常规润滑油做替用时,因其本身使用环境的需要而设计成粘度指数<100mm2/s,温度每变化增加或减少10摄氏度,润滑油的运动粘度至少减小/增大一倍,而电缆测井作业的施工环境经。常会遇到昼夜温差最大到20摄氏度,这样就经常会遇到密封脂在白天好用,而晚上因气温降低导致的运动粘度增大,造成注脂泵因密封脂太稠无法泵注或无法泵注到施工所要求的30米高空左右,从而导致井口压力失去密封;2.在选用密封脂时,各家的施工手册和设备使用手册对密封脂的运动粘度、粘度指数、倾点及其适用的温度范围等方面没有明确的规范,导致实际施工过程中经常会错选而引起井口压力失去密封。内江科技杂志2015年第9期曾刊登过一篇关于《页岩气射孔作业中密封系统密封脂的选择》的参考文献,对一个错选密封脂的案例进行了分析。3.在最冷的冬天(零下10-20摄氏度)或最热的夏天(40-50摄氏度),从市面上现有的润滑油成品中根本无法选到合适的密封脂,导致施工困难甚至施工无法继续进行。技术实现要素:针对现有技术中的这些缺点,本发明的目的在于提供了一种密封脂,以解决现有技术中的诸多问题。一种用于电缆测井作业的井口压力控制设备的专用密封脂,其特征在于:其成分包括一种或者多种基础油1%-70%,加氢精制基础油1%-20%,无灰分散型高分子聚合物1%-30%,粘度指数改进型聚甲基丙烯酸酯1%-5%,改进型特高分子降凝共聚物1%-5%,进口类高分子型聚合降凝剂1%-5%,精制分散型多效消泡剂功能包微量-1%,余量为其他功能剂包;进一步地,基础油包括加氢精制kh50bs和多重精制特大粘度基础油,所述特大粘度的标准由操作人员确定;进一步地,密封脂的使用温度范围的跨度达到20摄氏度,工作运动粘度为3000-18000mm2/s;一种用于电缆测井作业的井口压力控制设备的专用密封脂的制作方法,其特征在于:根据成品目标粘度值对各种基础油进行配比和计量,然后对混合后的基础油进行加热升温至120℃~130℃进行精制,之后当温度在90℃~120℃范围内时,消泡剂及无灰分散型高分子聚合物在120℃以上的温度范围内先加,粘度指数改进型聚甲基丙烯酸酯在110℃左右加入,剩余的精制分散型多效消泡剂功能包以及其他功能剂包最后加入,所有物料配置完毕后,开启脉冲搅拌装置进行充分回流混合调和,调和温度控制在90℃左右,有效调合时间不低于1小时。取样检测相应的基本指标,指标出来后及时反馈相关技术人员,视情况进行微调处理,待所有指标都合格后,用新包装桶进行放料,待冷却到60℃以下后密闭桶盖;进一步地,如权利要求1所述的专用密封脂的制作方法,其特征在于:所述根据成品目标粘度值对各种基础油进行配比和计量的公式为:lg.lg(vm+c)=(v1/(v1+v2))lg.lg(u1+c)+(v2/(v1+v2))lg.lg(u2+c)其中lg.lg是以十为底的对数函数的对数函数;vm------混合油粘度,单位为mm2/s;u1、u2------各混合组分油的粘度(同温度的),单位为mm2/s;v1、v2------各混合组分油的体积百分率;c------混合常数,u>1.5时,c=0.6;1.0<u<1.5时,c=0.65;u<1.0时c=0.7,u表征各基础组分油的运动粘度;加工流程为:(1)配料阶段:计算各类基础油的配比,温度为常温,然后设置搅拌装置的脉冲动力参数为3-15标准大气压,速度为10-30hz;(2)脱水阶段:启动蒸汽,引风脱水温度不大于135摄氏度,脱水时间至半化测试合格;(3)调配阶段:加各种成分配料、功能剂包,加入的时间和温度之前已经明确,加完剂调配时间不小于15分钟,此时应当关闭蒸汽和引风,保持脉冲动力和速度;(4)过程检验阶段:按照各品种半成品标准检验,此时停止脉冲;(5)过滤包装阶段:放料温度不大于80摄氏度,此时用于过滤的纱绢布滤层数为2层,纱绢布滤目数为250-350;(6)成品检验阶段;(7)成品入库。本发明的优点在于:(1)模拟各地施工环境,对润滑油的运动粘度、粘度指数、倾点和闪点上进行设计和研发,对不同温度环境下所需用到的以上参数进行正确的规范,解决密封脂使用方容易错选的问题;(2)根据以上规范开发适用于不同温度环境的密封脂产品,在冬用、夏用、春秋用和极端低温环境用共4款密封脂,每个产品会规范到具体适用的温度环境,解决使用方无法买到合适的密封脂产品的问题,(3)根据现有的原材料和加工水平,在产品的配方上针对产品专用的施工环境对每款产品所适用的温度范围进行优化,并结合本公司施工队伍对新产品在油田作业时的直接试用对方案提供反馈和建议,让每款产品所适用的温度范围最大化。解决在昼夜温差大的情况下一款密封脂不能昼夜通用的问题。附图说明图1本发明的制作用于电缆测井作业的井口压力控制设备专用的密封脂的工艺流程图具体实施方式结合具体实施例对本发明进行具体说明如下:本发明中的密封脂成分如下:序号原材料名称比例1多重精制特大粘度基础油a1%-70%2加氢精制基础油kh150bs1%-20%3无灰分散型高分子聚合物t21%-30%4粘度指数改进型聚甲基丙烯酸酯t61%-5%5改进型特高分子降凝共聚物t81%-5%6进口类高分子型聚合降凝剂ti1%-5%7精制分散型多效消泡剂功能包t9微量-1%8其他功能剂包余量基于本发明的上述密封脂成分,本发明的用于电缆测井作业的井口压力控制设备专用的密封脂,其制作流程如下:按配方设计的基础油进行准确计量,依据保证油品质量互不冲突的原则进行生产,其中基础油包括加氢精制kh50bs和多重精制特大粘度基础油,也可以再增加至少一种其他种类常用的基础油,其中特大粘度的程度是操作人员根据具体应用需求可以自行确定的。配料后可对混合后的基础油进行加热升温至120℃~130℃进行精制,脱除尽油中的水分,既相对降低油品的调和粘度,更利于相关添加剂的溶解与分散,也利于对杂质的过滤及处理。当温度在90℃~120℃范围内时,按配方设计的各种添加剂的要求进行准确计量,按相关技术规范要求依次加入添加剂,其中消泡剂及无灰分散型高分子聚合物可以在120℃以上的温度范围内先加,粘度指数改进型聚甲基丙烯酸酯可在110℃左右加入,改进型特高分子(分子链中重均分子量在20万~40万,数均分子量在5万~15万,黏均分子量在10万~30万)降凝共聚物以及进口类高分子型聚合降凝剂可在100℃左右加,所述进口类高分子型聚合降凝剂是市面上能够购买到的比普通降凝剂降凝效果更好,适应性范围更大的产品,具体款型可由操作人员自行确定,剩余的精制分散型多效消泡剂功能包以及其他功能剂包最后加入,其中其他功能剂包取决于用户自行功能需求,不一一详细列出。所有物料配置完毕后,开启脉冲搅拌装置进行充分回流混合调和,调和温度控制在90℃左右。有效调合时间不低于1小时。取样检测相应的基本指标,指标出来后及时反馈相关技术人员,可视情况进行微调处理;待所有指标都合格后,用新包装桶进行放料,待冷却到60℃以下后密闭桶盖。同时,在制作流程的初始阶段,可以根据需求设计成品的目标粘度,然后再根据目标粘度进行基础油的配比和计量,设计成品的目标粘度的具体为:依据润滑油调和计算公式,直接将混合油组分或混合油的粘度(mm2/s)和混合体积百分率(%)带入下列公式,计算出混合油或混合组分的粘度:(如油系按重量百分率混合时,应用各组分油的密度换算出体积百分率后计算)lg.lg(vm+c)=(v1/(v1+v2))lg.lg(u1+c)+(v2/(v1+v2))lg.lg(u2+c)(1)其中lg.lg是以十为底的对数函数的对数函数。是函数log10x的对数函数vm------混合油粘度,mm2/s;u1、u2------各混合组分油的粘度(同温度的),mm2/s;v1、v2------各混合组分油的体积百分率,%;c------混合常数,u>1.5时,c=0.6;1.0<u<1.5时,c=0.65;u<1.0时c=0.7,u表征各基础组分油的运动粘度。图1为本发明中的制作用于电缆测井作业的井口压力控制设备专用的密封脂的工艺流程图,具体步骤如下;1.配料阶段:计算各类基础油的配比,温度为常温,然后设置搅拌装置的脉冲动力参数为3-15标准大气压,速度为10-30hz;2.脱水阶段:启动蒸汽,引风脱水温度不大于135摄氏度,脱水时间至半化测试合格;3.调配阶段:加各种成分配料、功能剂包,加入的时间和温度之前已经明确,加完剂调配时间不小于15分钟,此时应当关闭蒸汽和引风,保持脉冲动力和速度;4.过程检验阶段:按照各品种半成品标准检验,此时停止脉冲;5.过滤包装阶段:放料温度不大于80摄氏度,此时用于过滤的纱绢布滤层数为2层,纱绢布滤目数为250-350;6.成品检验阶段;7.成品入库。各添加剂的使用性能根据油品的具体情况有所波动,属于正常现象。根据上述方法,利用实验设备进行模拟,在保证每款产品的使用温度范围的跨度可达到20摄氏度的前提下,制定出合适的工作运动粘度为3000-18000mm2/s;所谓工作运动粘度是指密封脂在实际使用温度环境下的运动粘度。根据制定的工作运动粘度,开发出对应季节温度的4款密封脂,并以40摄氏度的运动粘度对产品进行标号,各项产品的具体参数要求如下:产品型号68040001500320产品适用的温度环境冬用(-5-15摄氏度)夏用(25-45摄氏度)春秋用(10-30摄氏度)极端低温用(-20-0摄氏度)40摄氏度的运动粘度68040001500320粘度指数>120>170>140>170倾点<-12<-3<-9<-30闪点>230>220>225>210尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12
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