一种耐盐酸可溶桥塞及其制备方法和应用与流程

文档序号:24628693发布日期:2021-04-09 20:37阅读:69来源:国知局
本发明属于石油压裂设备领域,具体涉及一种耐盐酸可溶桥塞及其制备方法和应用。
背景技术
:目前在石油天然气领域存在很多非常规油气田,非常规油气田需要人为的去改造底层,才能获得更高的产量。而改造地层常用的方式就是压裂,针对一些比较特殊的地层,需要进行酸化压裂。而一般的可溶桥塞的基体为镁合金,镁与盐酸接触后,会发生剧烈反应,大量放热和产生大量氢气。从而不能保证施工安全。上述问题是本领域亟需解决的技术问题。技术实现要素:本发明为了解决上述技术问题,提供了一种耐盐酸可溶桥塞及其制备方法和应用。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种耐盐酸可溶桥塞的制备方法,包括以下步骤:准备可溶桥塞,对所述可溶桥塞表面进行微弧氧化处理;在经过所述微弧氧化处理过的所述可溶桥塞表面涂覆耐盐酸漆;在所述可溶桥塞中卡瓦座与卡瓦齿的缝隙内填充环氧胶水,使所述环氧胶水固化。本申请公开的耐盐酸可溶桥塞的制备方法的有益效果是:本申请通过对可溶性桥塞表面进行微弧氧化处理,使其表面形成一层微弧氧化层,再通过涂覆耐盐酸漆,对微弧氧化后形成的微孔进行封闭,通过环氧树脂对卡瓦座与卡瓦齿之间的间隙进行填充,从而使得本申请具耐盐酸性,能够满足石油压裂施工需求。进一步的是,所述耐盐酸漆包括依次远离所述可溶桥塞的两层底漆和两层面漆,所述底漆和所述面漆分别通过四次喷涂设置。本申请中,两层底漆是为了提高与微弧氧化膜层的结合力,两层面漆的目的是为了提高涂层的致密性和厚度,同时底漆和面漆具有很好结合力。进一步的是,所述四次喷涂步骤中:第一次喷涂底漆,而后在140℃条件下保温10分钟;第二次喷涂底漆,而后在140℃条件下保温10分钟,然后升温至180℃保温5分钟;第三次喷涂面漆,而后在140℃条件下保温10分钟;第四次喷涂面漆,而后在140℃条件下保温10分钟,而后升温至190℃保温10分钟,最后升温至230℃保温30分钟。进一步的是,所述耐盐酸漆的厚度为0.12~0.15mm。本申请中,耐盐酸漆的厚度控制在0.12~0.15mm,可以保证在耐盐酸漆的致密性。进一步的是,所述环氧胶水的固化条件为100℃,保温20分钟。进一步的是,所述微弧氧化步骤包括:对所述可溶桥塞表面除油,对经过所述除油的所述可溶桥塞进行水洗;然后对所述可溶桥塞进行酸洗,对经过所述酸洗的所述可溶桥塞进行水洗;然后表调去除所述可溶桥塞的表面杂质,对经过所述表调的所述可溶桥塞进行水洗;然后对所述可溶桥塞进行微弧氧化,对经过所述微弧氧化的所述可溶桥塞进行水洗;然后对所述可溶桥塞进行热水洗,所述热水温度为30℃以上,再于90~100℃的条件下烘干15~20分钟。本申请还公开了一种由上述制备方法制备得到的耐盐酸可溶桥塞。本申请公开的耐盐酸可溶桥塞的有益效果是:本申请具有10小时以上的耐盐酸性,且在数十小时的使用后,微弧氧化层和耐盐酸漆被破坏,又能被快速溶解,减少施工时间。本申请还公开了一种上述耐盐酸可溶桥塞在石油压裂中的应用。具体实施方式以下对本申请的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本申请,并非用于限定本申请的范围。在本说明书的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等,仅是为了便于描述本说明书和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本说明书的限制。在本说明书的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。本说明书中使用的术语是考虑到关于本公开的功能而在本领域中当前广泛使用的那些通用术语,但是这些术语可以根据本领域普通技术人员的意图、先例或本领域新技术而变化。此外,特定术语可以由申请人选择,并且在这种情况下,其详细含义将在本公开的详细描述中描述。因此,说明书中使用的术语不应理解为简单的名称,而是基于术语的含义和本公开的总体描述。本申请中使用了文字来说明根据本申请的实施例所执行的操作步骤。应当理解的是,本申请实施例中的操作步骤不一定按照记载顺序来精确地执行。相反,根据需要,可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。下述公开了多种不同的实施的主题技术方案的实施方式或实施例。为简化公开内容,下面描述了各特征存在的一个或多个排列的具体实施例,但所举实施例不作为对本说明书的限定,在说明书中随后记载的第一特征与第二特征连接,即可以包括直接联系的实施方式,也可以包括形成附加特征的实施方式,进一步的,也包括采用一个或多个其他介入特征使第一特征和第二特征彼此间接连接或结合,从而第一特征和第二特征可以不直接联系。本申请公开了一种耐盐酸可溶桥塞的制备方法的实施例,包括以下步骤:s1:准备可溶桥塞,对可溶桥塞表面进行微弧氧化处理,在本申请公开的实施例中,微弧氧化可以采用现有的微弧氧化工艺进行处理,本申请不做具体限定,微弧氧化是通过电解液与相应电参数的组合,在镁合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层,通过对可溶桥塞进行微弧氧化,从而能够使得可溶桥塞表面产生一层微弧氧化层。为了便于理解,本申请提供了一种较为具体的微弧氧化工艺的示例,该示例包括以下具体步骤:s101:对可溶桥塞表面除油,对经过除油的可溶桥塞进行水洗;s102:然后对可溶桥塞进行酸洗,对经过酸洗的可溶桥塞进行水洗,通过酸洗可以去除可溶桥塞表面的氧化层;s103:然后表调去除可溶桥塞的表面杂质,对经过表调的可溶桥塞进行水洗;s104:然后对可溶桥塞进行微弧氧化,对经过微弧氧化的可溶桥塞进行水洗,其中,微弧氧化的电压范围和所采用的电解液本申请不做具体限定,例如,常用的电压可以为150~380v,电解液可以采用ph为8~12的磷酸盐或硅酸盐水溶液。s104:然后对可溶桥塞进行热水洗,热水温度为30℃以上,再于90~100℃的条件下烘干15~20分钟,例如,可以采用50℃的热水进行冲洗,而后在90℃条件下烘干20分钟,或者采用70℃热水冲洗,而后在100℃条件下烘干15分钟。通过对可溶桥塞进行热水洗,能够快速提高工件表面的温度,工件更容易烘干。s2:在经过微弧氧化处理过的可溶桥塞表面涂覆耐盐酸漆.可溶桥塞在经过微弧氧化处理后,其表面依然存在很多疏散的微孔,而盐酸可以从微孔渗入到基体内部,从内部开始腐蚀基体,由此可见,仅仅经过微弧氧化处理后,可溶桥塞对抗盐酸的效果依然不明显,因此,为了提高可溶桥塞的耐盐酸效果,本申请通过在经过微弧氧化处理后的桥塞上面涂覆耐盐酸油漆,对微弧氧化后存留的小孔进行封堵,从而保证桥塞表面的致密性,提高耐盐酸的效果。在具体的实施例中,耐盐酸漆分为两层底漆和两层面漆,在可溶桥塞表面按照底漆、底漆、面漆、面漆的顺序通过四次喷涂设置,具体的,四次喷涂设置耐盐酸漆步骤中:第一次喷涂底漆,而后在140℃条件下保温10分钟;第二次喷涂底漆,而后在140℃条件下保温10分钟,然后升温至180℃保温5分钟;第三次喷涂面漆,而后在140℃条件下保温10分钟;第四次喷涂面漆,而后在140℃条件下保温10分钟,而后升温至190℃保温10分钟,最后升温至230℃保温30分钟。本申请公开的实施例中,通过四次喷涂耐盐酸漆,使其分为两层底漆和两层面漆的结构,两层底漆是为了提高与微弧氧化膜层的结合力,两层面漆的目的是为了提高涂层的致密性和厚度,同时底漆和面漆具有很好结合力,如果使用面漆去做底漆,膜层的结合力会比较差。喷涂4次后的耐盐酸涂层的总厚是0.12~0.15mm,由于可溶桥塞具有很多锋边或者棱边,如果只喷涂2次或者3次,会导致上述锋边或者棱边的涂层较为薄弱,致密性不够,盐酸将会从可溶桥塞的锋边或者棱边开始腐蚀。s3:在可溶桥塞中卡瓦座与卡瓦齿的缝隙内填充环氧胶水,使环氧胶水固化。由于桥塞结构本身具有一定的特殊性,卡瓦座需要安装锚定卡瓦齿,齿和孔由于存在装配间隙,在步骤s1和s3中对可溶桥塞做了微弧氧化和耐盐酸漆的封闭,但是卡瓦座和卡瓦齿中齿和孔之间的间隙较大,因此,仅通过微弧氧化和涂覆耐盐酸漆无法处理到的,抗盐酸效果依然达不到预期,因此通过在缝隙中滴加环氧胶水可以解决卡瓦座与卡瓦齿中间隙耐盐酸性的问题。在本公开的具体实施例中,该环氧胶水可以采用loctitee-120hp,环氧树脂固化后不会与盐酸发生反应。通过烘箱使环氧胶水在100℃的条件下保温20分钟,从而能够使环氧胶水稳定在卡瓦座和卡瓦齿的间隙中。在上述基础上,本身还公开了一种由上述制备方法制备得到的耐盐酸可溶桥塞,该耐盐酸可溶性桥塞可以应用在石油压裂工艺中。将经过本申请方法制备的耐盐酸可溶性作为实施例,将未经过处理的可溶性桥塞作为对照例进行耐盐酸实验,其中,实施例和对照例所选可溶性桥塞均为相同型号的镁合金可溶性桥塞。具体的耐盐酸实验方法如下,本申请将配置26%的浓盐酸放入烧杯内,然后将烧杯放入93摄氏度的水浴锅进行升温,待烧杯内温度达到93摄氏度时,将实施例和对照例连同烧杯一起放入水浴锅内,进行测试,阶段观察两种样品的变化,其结果如表1和表2所示:表1.实施例测试时间状态描述重量第4小时涂层表面变暗无变化第6小时涂层部分面有轻微起泡,鼓包,无变化第7.5小时涂层部分面起泡鼓包现象轻微加剧无变化第16.5小时涂层所有面都有明显起泡鼓包现象无变化第17小时涂层被突破,镁合金基体与盐酸发生剧烈反应无变化表1中涂层指微弧氧化层和耐盐酸层,通过表1可以看出,经过本申请处理后的实施例,在盐酸中浸泡17h后表面涂层才会被突破,且重量未发生明显变化,由此表明,盐酸并未突破可溶桥塞表面涂层,实施例中可溶桥塞本体并未与盐酸发生反应。表2.对照例通过表2可以看出,未经处理的可溶桥塞,从测试开始总量一直在减轻,表明可溶桥塞与盐酸发了反应。通过上述实验结果表明,没有经过处理的可溶桥塞在该条件下不到一小时就会被完全溶解。而经过本申请制备方处理过的在可溶镁合金桥塞上面具有10多小时的抗酸能力,其抗盐酸能力得到了显著地提升,足以满足石油压裂的施工要求。并且,施工完成后,涂层本身在酸性条件下持续17h的后,在不受外力的条件下也会被破坏,镁合金基体暴露在盐酸里面,从而能够被盐酸快速溶解。以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1