一种酚醛树脂液体胶塞及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种酚醛树脂液体胶塞以及该胶塞在压井封堵中的应用。本发明专利技术以5份醛类物质、1份有机膨润土、1.5份丁苯橡胶、0.5～1份胺类物质和1份酚类物质混合聚合的混合液作为基液，有机膨润土作为粘度调节剂，结合交联剂、强化剂的协调配合，可实现液体胶塞成胶时间的可控，粘度可调；并且承压能力良好。实施例的结果表明，本发明专利技术提供的酚醛树脂液体胶塞的悬空承压强，模拟实际7英寸套管平均悬空承压能力大于0.5Mpa/m。

Phenolic resin liquid rubber stopper and its application

The invention provides a phenolic resin liquid rubber stopper and the application of the rubber plug in well killing and plugging. The invention takes the mixture of 5 phr aldehyde, 1 phr organobentonite, 1.5 phr styrene-butadiene rubber, 0.5-1 phr amine and 1 phr phenol as the base solution, the organobentonite as the viscosity regulator, and combines the coordination of crosslinking agent and strengthening agent to realize the control of the gelling time of the liquid plug and the adjustable viscosity. And the bearing capacity is good. The results of the embodiment show that the suspension pressure of the phenolic resin liquid rubber plug provided by the invention is stronger than 0.5 Mpa/m, and the average suspension pressure capacity of the simulated 7 inch casing is greater than 0.5 Mpa/m.

【技术实现步骤摘要】
一种酚醛树脂液体胶塞及其应用
本专利技术涉及石油开采
，尤其涉及一种酚醛树脂液体胶塞及其应用。
技术介绍
在修井或其它一些作业中，有时为了更换管柱，往往需要用压井液进行压井作业。但在压井作业中，常常会遇到压井液的漏失问题，尤其对一些地层压力系数低的井，静液柱压力往往高于地层压力，压井液的漏失将更为严重。大量的压井液漏入地层将会明显降低油气产量。为此，采用封堵剂暂时封堵漏失地层，防止液体的漏失，待下完油管后又能自动水化或采用化学方法水化解堵，对地层的伤害小。液体胶塞以其能够实现精确封堵目的层和压裂施工完成后可自动破胶的优势，受到广泛关注。现有的液体胶塞，主要以胍胶、改性胍胶在内的植物胶及聚丙烯酰胺合成的人工聚合物为主体，辅以交联剂，形成凝胶体系。但是，现有液体胶塞存在的问题是胶体为粘弹体，与井筒、井壁的抓壁力不强，导致胶塞的承压能力差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种酚醛树脂液体胶塞及其应用，本专利技术提供的酚醛树脂液体胶塞的承压能力良好。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种酚醛树脂液体胶塞，包括基液、膨润土、交联剂和强化剂，其特征在于，所述基液、有机膨润土、交联剂和强化剂的质量比为100：(2～10)：(0.01～4)：(0～5)；以质量份计，所述基液由包含以下质量份的原料混合聚合得到：5份醛类物质、1份有机膨润土、1.5份丁苯橡胶、0.5～1份胺类物质和1份酚类物质。优选的，所述醛类物质包括多聚甲醛、甲醛和对溴苯甲醛。优选的，所述多聚甲醛、甲醛和对溴苯甲醛的质量比为(1～2)：(1～2)：1。优选的，所述酚醛树脂液体胶塞的组分中的有机膨润土和制备基液用有机膨润土独立地由蒙脱土经十六烷基三甲基溴化铵插层改性得到。优选的，所述胺类物质包括尿素和三聚氰胺；所述尿素和三聚氰胺的质量比为(1～2):(1～3)。优选的，所述酚类物质包括苯酚、双酚和溴化苯酚中的一种或多种。优选的，所述基液的制备方法包括以下步骤：(1)将醛类物质与水混合，得到醛类溶液；(2)将所述步骤(1)得到的醛类溶液、有机膨润土和丁苯橡胶混合，得到第一混合胶液；(3)将所述步骤(2)得到的第一混合胶液升温至60～80℃后，顺次加入胺类物质和酚类物质，进行聚合反应，得到基液；所述聚合反应的温度为60℃，聚合反应的时间为60～80℃。优选的，所述交联剂包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。优选的，所述强化剂包括碳酸钙粉末；所述碳酸钙粉末的粒径为600～800目。本专利技术提供了上述技术方案所述酚醛树脂液体胶塞在压井封堵中的应用，将所述酚醛树脂液体胶塞注入待封堵位置，固化后形成封隔。本专利技术提供了一种酚醛树脂液体胶塞以及该胶塞在压井封堵中的应用。本专利技术以5份醛类物质、1份有机膨润土、1.5份丁苯橡胶、0.5～1份胺类物质和1份酚类物质混合聚合的混合液作为基液，有机膨润土作为粘度调节剂，结合交联剂、强化剂的协调配合，可实现液体胶塞成胶时间的可控，粘度可调；并且承压能力良好。本专利技术中基液为酚醛树脂类高分子混合物，在交联过程中，发生缩合、缩聚反应，形成空间网架结构，强度高、致密坚硬、整体性好，在套管中可与管壁紧密结合，形成密封良好的实体胶塞，承压性能好。实施例的结果表明，本专利技术提供的酚醛树脂液体胶塞的悬空承压强，7英寸钢管平均悬空承压能力大于0.5Mpa/m。附图说明图1为本专利技术实施例1的液体胶塞成胶后酚醛树脂的热重曲线；图2为本专利技术实施例1的液体胶塞成胶后的酚醛树脂固化胶塞。具体实施方式本专利技术提供了一种酚醛树脂液体胶塞，包括基液、有机膨润土、交联剂和强化剂，所述基液、有机膨润土、交联剂和强化剂的质量比为100：(2～10)：(0.01～4)：(0～5)。以质量份计，所述基液由包含以下质量份的原料混合聚合得到：5份醛类物质、1份有机膨润土、1.5份丁苯橡胶、0.5～1份胺类物质和1份酚类物质。如无特殊说明，本专利技术所述酚醛树脂液体胶塞中各原料均为本领域技术人员所熟知的市售商品。本专利技术提供了一种酚醛树脂液体胶塞，包括基液、有机膨润土、交联剂和强化剂；所述基液、有机膨润土、交联剂和强化剂的质量比为100：(2～10)：(0.01～4)：(0～5)，优选为100：(2～10)：(0.01～4)：(1～5)，进一步优选为100：(2～6)：(0.05～3)：(0.5～3)，更优选为100：(3～5)：(0.05～2)：(1～2.5)。本专利技术提供的液体胶塞，其成胶时间随温度升高、交联剂加量的增加而减少，根据不同的施工作业方式和所需注入地层的温度，通过调节交联剂的加量，可实现控制液体胶塞的成胶时间，以实现安全施工。在本专利技术中，所述交联剂优选包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。在本专利技术中，所述强化剂优选包括碳酸钙粉末；所述碳酸钙粉末的粒径优选为600～800目，进一步优选为650～750目。在本专利技术中，所述有机膨润土由蒙脱土经十六烷基三甲基溴化铵插层改性得到。在本专利技术中，所述插层改性的方法优选包括以下步骤：将蒙脱土悬浮液与十六烷基三甲基溴化铵水溶液混合，进行插层改性反应，得到有机膨润土。在本专利技术中，所述蒙脱土悬浮液中蒙脱土和十六烷基三甲基溴化铵水溶液中十六烷基三甲基溴化铵的质量比优选为6:0.05。在本专利技术中，所述蒙脱土悬浮液优选由蒙脱土和去离子水在搅拌条件混合得到；所述蒙脱土的质量和去离子水的体积比优选为6g：200mL；所述搅拌的时间优选为5h，搅拌的转速优选为12000rpm。本专利技术对所述蒙脱土的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。在本专利技术中，所述十六烷基三甲基溴化铵水溶液优选由十六烷基三甲基溴化铵和去离子水在搅拌条件混合得到；所述蒙脱土的质量和去离子水的体积比优选为0.05g：50mL；所述搅拌的时间优选为1h，搅拌的转速优选为12000rpm。本专利技术对所述十六烷基三甲基溴化铵的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。本专利技术对所述蒙脱土悬浮液中蒙脱土和十六烷基三甲基溴化铵水溶液的混合方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。在本专利技术中，所述插层改性反应的的温度优选为80℃；所述插层改性反应的时间优选为5h；所述插层改性反应优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速率优选为250rpm。本专利技术优选将插层改性产物依次进行抽滤、洗涤和干燥，得到有机膨润土。所述有机膨润土起到粘度调节剂的作用避免基液中酚醛树脂在交联前的液体状态就不易与井下其他流体混合，导致成胶效果差或者无法成胶；再者可以进一步提高酚醛树脂的致密性和整体性，有机膨润土既是酚醛树脂的填充材料，同时片状的有机膨润土也限制分子链的运动，进一步提高其耐热、耐磨性能。在本专利技术中，以质量份计，本专利技术所述基液的制备原料包括5份醛类物质；所述醛类物质优选包括多聚甲醛、甲醛和对溴苯甲醛；所述多聚甲醛、甲醛和对溴苯甲醛的质量比优选为(1～2)：(1～2)：1，进一步优选为1:1:1、2:2:1、1:2:1、2:1:1或1:1.5:1。以所述醛类物质的质量份为基准，本专利技术所述基液的制备原料包括1份有机膨润土。在本专利技术中，所述有机膨润土优选由蒙脱土经十六烷基三甲基溴化铵插层改性得到。在本专利技术中，所述改性方式与上述技术方案酚醛树脂液体胶塞的组分有机膨润土中改性方式一致，在此不再赘述。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酚醛树脂液体胶塞，包括基液、有机膨润土、交联剂和强化剂，其特征在于，所述基液、有机膨润土、交联剂和强化剂的质量比为100：(2～10)：(0.01～4)：(0～5)；以质量份计，所述基液由包含以下质量份的原料混合聚合得到：5份醛类物质、1份有机膨润土、1.5份丁苯橡胶、0.5～1份胺类物质和1份酚类物质。

【技术特征摘要】
1.一种酚醛树脂液体胶塞，包括基液、有机膨润土、交联剂和强化剂，其特征在于，所述基液、有机膨润土、交联剂和强化剂的质量比为100：(2～10)：(0.01～4)：(0～5)；以质量份计，所述基液由包含以下质量份的原料混合聚合得到：5份醛类物质、1份有机膨润土、1.5份丁苯橡胶、0.5～1份胺类物质和1份酚类物质。2.根据权利要求1所述的酚醛树脂液体胶塞，其特征在于，所述醛类物质包括多聚甲醛、甲醛和对溴苯甲醛。3.根据权利要求2所述的酚醛树脂液体胶塞，其特征在于，所述多聚甲醛、甲醛和对溴苯甲醛的质量比为(1～2)：(1～2)：1。4.根据权利要求1所述的酚醛树脂液体胶塞，其特征在于，所述酚醛树脂液体胶塞的组分中的有机膨润土和制备基液用有机膨润土独立地由蒙脱土经十六烷基三甲基溴化铵插层改性得到。5.根据权利要求1所述的酚醛树脂液体胶塞，其特征在于，所述胺类物质包括尿素和三聚氰胺；所述尿素和三聚氰胺的质量比为(1～2):(1～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈炜佳，赵宇光，庄照峰，于培志，安玉秀，唐国旺，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11