一种组合物及在用于制备裸眼封隔器和/或可溶桥塞中的应用的制作方法

1.本发明提供了一种耐高温耐油水的组合物，特别是所述组合物可以用于制备裸眼封隔器和/或可溶桥塞等井下工具。


背景技术：

2.常规的封隔器、桥塞等井下工具的密封胶筒通常采用hnbr和fkm等橡胶材料制备，在井下高温情况下强度会明显降低，且不能溶解。特别是当井壁坍塌造成井下管柱卡埋后，由于密封胶筒不易打捞导致后续处理难度大，不仅影响油气井正常生产，且处理措施施工费用高。


技术实现要素：

3.本发明之一提供了一种组合物，其包括耐高温橡胶、热塑性弹性体、促进剂、防老剂、n-n亚甲基双丙烯酰胺、过氯化苯甲酰、硫磺、纳米氧化锌、硬脂酸、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、过氧化二异丙苯和辛烯基琥珀酸脂。
4.在一个具体实施方式中，所述耐高温橡胶为氢化丁晴橡胶和/或氟橡胶。
5.在一个具体实施方式中，所述热塑性弹性体为sbs791、sbs792和sbs796中的至少一种。
6.在一个具体实施方式中，所述促进剂为二硫代二苯并唑(dm)和/或二硫化四甲基秋兰姆(tt)。
7.在一个具体实施方式中，所述防老剂为4010na、4020和dtpd中的至少一种。
8.在一个具体实施方式中，耐高温橡胶80至95质量份、热塑性弹性体5至20质量份、促进剂0.4至1.2质量份、防老剂1.5至3质量份、n-n亚甲基双丙烯酰胺4至6质量份、过氯化苯甲酰4至6质量份、硫磺0.6至1.0质量份、纳米氧化锌2至4质量份、硬脂酸1至3质量份、炭黑15至35质量份、邻苯二甲酸二丁酯2至8质量份、过氧化二异丙苯1至3质量份和辛烯基琥珀酸脂2至8质量份。
9.在一个具体实施方式中，耐高温橡胶95质量份、热塑性弹性体5质量份、促进剂0.8质量份、防老剂2质量份、n-n亚甲基双丙烯酰胺5质量份、过氯化苯甲酰5质量份、硫磺0.8质量份、纳米氧化锌3质量份、硬脂酸2质量份、炭黑25质量份、邻苯二甲酸二丁酯5质量份、过氧化二异丙苯2质量份和辛烯基琥珀酸脂5质量份。
10.本发明之二提供了根据本发明之一中任意一项所述的组合物在高温、油和水中的至少一种环境中的应用。
11.在一个具体实施方式中，所述高温为120至200℃的高温。
12.在一个具体实施方式中，所述组合物用于制备裸眼封隔器和/或可溶桥塞。
13.本发明的有益效果：
14.本发明的组合物不但能够满足高温高压的恶劣工况环境，且具有优良的弹性、密
封性及可溶解性，适用于裸眼封隔器、可溶桥塞等井下工具，在油水环境下可自行缓慢溶解，降低油气井修井难度。
具体实施方式
15.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明实施例仅为示例性的说明，该实施方式无论在任何情况下均不构成对本发明的限定。
16.实施例1
[0017][0018]
将上述组合物通过机械共混制备橡胶材料，然后注入注塑成型设备中制备所述耐高温油水可溶胶筒。
[0019]
实施例2
[0020][0021]
将上述组合物通过机械共混制备橡胶材料，然后注入注塑成型设备中制备所述耐高温油水可溶胶筒。
[0022]
实施例3
[0023][0024]
本实施例还提供一种耐高温油水可溶胶筒，其通过上述组合物通过机械共混制备橡胶材料，然后注入注塑成型设备中制备所述耐高温油水可溶胶筒。
[0025]
应用例1
[0026]
(1)橡胶回弹性测试
[0027]
将实施例1制备的可溶胶筒裁切成的圆柱体试样，将该试样放入到压缩装置中，施加300n的力，然后放入设定温度为200℃的老化箱内，24小时后取出压缩装置后，将压缩装置立即松开并取下试样，让试样在常温下恢复30min后测量试样高度，并计算试样的回弹率(即回弹后达到原高度的百分比)。实施例2和实施例3制备的可溶胶筒进行同样的操作处理。
[0028]
试样施压300n力后的变形高度、变形率、回弹高度及回弹率结果见表1。
[0029]
表1
[0030]
实施例变形高度变形率回弹高度回弹率实施例110.2mm18.4％12.35mm98.8％实施例210.9mm12.8％12.2mm97.6％实施例310.4mm16.8％12.3mm98.4％
[0031]
(2)橡胶抗拉强度测试
[0032]
将实施例1制备的可溶胶筒按astm d412-06规定的方法制备并裁切成哑铃状试样，将试样置于拉力试验机上按astm d412-06规定的试验步骤进行测试，监测试样长度和力的变化并记录，然后计算出试样的拉伸强度。实施例2和实施例3制备的可溶胶筒进行同样的操作处理。
[0033]
拉伸强度结果见表2。
[0034]
表2
[0035]
实施例拉伸强度mpa实施例117.8实施例224实施例319.3
[0036]
(3)溶解性能测试
[0037]
将实施例2制备的可溶胶筒用于铝合金裸眼封隔器上，置于温度为120℃，0#柴油介质中，加压至5mpa，根据压力下降情况确定该可溶性胶筒的溶解性和强度。在上述环境下使用90天后，该可溶性胶筒开始溶解，强度降低至5mpa以下。
[0038]
虽然本发明已经参照具体实施方式进行了描述，但是本领域的技术人员应该理解在没有脱离本发明的真正的精神和范围的情况下，可以进行的各种改变。此外，可以对本发明的主体、精神和范围进行多种改变以适应特定的情形、材料、材料组合物和方法。所有的这些改变均包括在本发明的权利要求的范围内。


技术特征：
1.一种组合物，其包括耐高温橡胶、热塑性弹性体、促进剂、防老剂、n-n亚甲基双丙烯酰胺、过氯化苯甲酰、硫磺、纳米氧化锌、硬脂酸、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、过氧化二异丙苯和辛烯基琥珀酸脂。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述耐高温橡胶为氢化丁晴橡胶和/或氟橡胶。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述热塑性弹性体为sbs791、sbs792和sbs796中的至少一种。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述促进剂为二硫代二苯并唑和/或二硫化四甲基秋兰姆。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述防老剂为4010na、4020和dtpd中的至少一种。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的组合物，其特征在于，耐高温橡胶80至95质量份、热塑性弹性体5至20质量份、促进剂0.4至1.2质量份、防老剂1.5至3质量份、n-n亚甲基双丙烯酰胺4至6质量份、过氯化苯甲酰4至6质量份、硫磺0.6至1.0质量份、纳米氧化锌2至4质量份、硬脂酸1至3质量份、炭黑15至35质量份、邻苯二甲酸二丁酯2至8质量份、过氧化二异丙苯1至3质量份和辛烯基琥珀酸脂2至8质量份。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的组合物，其特征在于，耐高温橡胶95质量份、热塑性弹性体5质量份、促进剂0.8质量份、防老剂1.5至3质量份、n-n亚甲基双丙烯酰胺4至6质量份、过氯化苯甲酰4至6质量份、硫磺0.6至1.0质量份、纳米氧化锌2至4质量份、硬脂酸1至3质量份、炭黑25质量份、邻苯二甲酸二丁酯2至8质量份、过氧化二异丙苯1至3质量份和辛烯基琥珀酸脂2至8质量份。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的组合物在高温、油和水中的至少一种环境中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述高温为120至200℃的高温。10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述组合物用于制备裸眼封隔器和/或可溶桥塞。

技术总结
本发明提供了一种组合物及在用于制备裸眼封隔器和/或可溶桥塞中的应用。所述组合物包括耐高温橡胶、热塑性弹性体、促进剂、防老剂、N-N亚甲基双丙烯酰胺、过氯化苯甲酰、硫磺、纳米氧化锌、硬脂酸、炭黑、邻苯二甲酸二丁酯、过氧化二异丙苯和辛烯基琥珀酸脂。过氧化二异丙苯和辛烯基琥珀酸脂。


技术研发人员：翟科军 李冬梅 苏鹏 龙武 李渭亮 万小勇 杜春朝 黄亮 黄传艳 马国锐 宋海 黄知娟 张杰
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司
技术研发日：2020.09.01
技术公布日：2022/2/28