用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方以及高性能浮箍浮鞋组成比例

本发明专利技术公开了一种用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，树脂材料用于制作浮箍浮鞋的基座，外壳和本体一次成型做成基座；树脂材料包括环氧树脂1500份~3000份；树脂固化剂800份~1200份；高效分散剂30份~60份；热稳定剂50份~150份；消泡剂10份~30份；纳米填充剂150份~300份。本发明专利技术采用环氧树脂作为基材制备浮箍浮鞋，将环氧树脂材料的特性运用到浮箍浮鞋中，使得浮箍浮鞋基座具有可钻性强、强度高、制备时间段，养护时间短等优点；同时基座的制备通过模具一次性成型，整体塑造，消除现有技术中本体和外壳的界限，外壳和本体一体化制作，无现有技术中外壳和本体之间的脱落风险和胶结质量问题。

Formulation of resin materials for floating hoop shoes and high performance floating hoop shoes

The invention discloses a formula of resin material for floating hoop shoes. The resin material is used to make the base, shell and body of floating hoop shoes into a base by one-time forming; the resin material includes 1500-3000 parts of epoxy resin; 800-1200 parts of resin curing agent; 30-60 parts of high-efficiency dispersant; 50-150 parts of heat stabilizer; 10-30 parts of defoamer; 150-300 parts of nano filler \u3002 The invention uses epoxy resin as the base material to prepare floating hoop shoes, and applies the characteristics of epoxy resin material to floating hoop shoes, so that the floating hoop shoes base has the advantages of strong drillability, high strength, preparation time period, short maintenance time, etc.; at the same time, the preparation of the base can eliminate the boundary between the body and the shell in the prior art, the shell and the body through one-time molding of the mold and overall molding. The integrated production has no peeling risk and cementation quality problem between the shell and the body in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方以及高性能浮箍浮鞋
本专利技术涉及固井施工用具
，具体涉及到一种用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方以及高性能浮箍浮鞋。
技术介绍
浮箍浮鞋是一种应用十分广泛的固井工具。浮箍浮鞋的主要作用是引导套管顺利入井，调整下套管时套管柱所受的浮力，固井时可以防止水泥倒流回套管内及承座胶塞，浮箍浮鞋的质量直接影响固井质量。一旦浮箍浮鞋出现质量问题，水泥浆返高达不到要求，水泥浆倒罐导致套管内留塞过长，无法碰压不能显示顶替到位等情况。从结构上来看，现有技术中的浮箍浮鞋大多主要包括三个结构：外壳、填充材料构成的本体、单向阀；外壳为金属材料，填充材料有多种，单向阀通过填充材料或者其他方式固定在外壳内部；一般将本体和单向阀统称为芯体。在固井作业完毕后，出于钻井后续作业需要，多数情况下都要对其内部芯体进行钻除，因此可钻性是衡量浮箍浮鞋性能的一个重要指标。芯体包括单向阀以及填充在单向阀与浮箍浮鞋外壳之间的填充材料，即芯体包括单向阀和本体。填充材料可以起到增加壳体承压、和阀体结合达到反向密封、提供胶塞碰压球座的作用。在对浮箍浮鞋内部芯体进行钻除施工过程中，主要是对填充材料进行钻破，钻磨成粉末或碎屑后，随井内流体排出井外。在钻破过程中，也需要对密封结构例如回压阀的壳体进行钻破，但是主要集中于对本体的钻破。因此浮箍浮鞋的可钻性的好坏主要取决于内部的填充材料是否容易被钻破。目前浮箍浮鞋的填充材料主要有铸铝、玻璃钢和混凝土三种。这三种材料的性能各异，具有各自的优缺点，需要根据实际使用需求和施工环境进行选择。例如在文献：韩振强、田炳周以及曹雪洪.华北型浮箍浮鞋结构特点及其使用[J].石油钻采工艺，1986；中公开了一种浮箍浮鞋，该浮箍浮鞋主要由本体和回压阀组成，本体与回压阀之间用水泥棍凝土胶结。本体材料为35CrMo，回压阀壳体为铸铝，浮球为胶木，能保证在200℃下正常工作。回压阀壳体和浮球用普通牙轮钻头很易钻除，水泥混凝土中加有膨胀剂，凝固时体积不收缩，提高了密封性。例如在已经公开的专利文献CN201410152135X中公开了一种浮箍浮鞋用混凝土，包括如下组分：水泥15-25wt%、细骨料25-35wt%、粗骨料30-40wt%、早强剂0.5-2wt%、硅灰2-5wt%、粉煤灰3-5wt%、减水剂0.2-0.5%、膨胀剂3-5wt%以及水5-15wt%。膨胀剂可以是本领域已知的任何膨胀剂，例如明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、铁屑膨胀剂、氧化钙-硫铝酸钙复合膨胀剂、U型混凝土膨胀剂或AEA混凝土膨胀剂等。减水剂可以是本领域已知的任何减水剂，包括普通减水剂和高效减水剂。本领域技术人员知道在混凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌合水量的外加剂称为高效减水剂。上述专利的填充材料能够具有如下效果：混凝土抗压强度高，抗渗性能好，水化时间短，制作工艺简单，脱模快，特别适用于易钻式浮箍浮鞋等固井工具，但是与浮箍浮鞋外壳本体内壁或者其他附件的胶结质量较差，易脱落。经过本专利技术人的实验得知，三种不同的填充材料均具有各自的不足；例如：1、铸铝浮箍浮鞋存在以下问题：铸铝为金属材料，可钻除时间，施工时间长；耐磨性能差、抗酸碱腐蚀效果弱，电解质溶液中易腐蚀，导致失效率高。钻磨浮箍浮鞋和水泥塞需要起下钻更换钻头，耗时长，工序复杂；钻浮箍浮鞋后存在部分金属块、弹簧构件等大块异物存在，容易带来卡钻风险，以及后续开采过程中下入工具受卡风险。2、玻璃钢浮箍浮鞋存在以下问题：需要定制模具，成本高；工序多，废品率高；制作过程中能耗大、设备要求高；由于玻璃钢的难降解，环保压力大。3、混凝土浮箍浮鞋存在以下问题：工具强度低，承压能力不足；失效率高达15%；制备时间长，光水泥石养护耗时就长达30天；密封性能差；和其他附件胶结质量不好，易脱落。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，可以用于制作浮箍浮鞋的基座，可以解决现有技术中采用铸铝材料时浮箍浮鞋可钻性差；避免了采用混凝土材料时养护时间长以及填充材料与附件、外壳本体之间胶结质量差的问题。为达上述目的，本专利技术的一个实施例中提供了一种用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，树脂材料用于制作浮箍浮鞋的基座；树脂材料包括以下组分：环氧树脂1500份~3000份；树脂固化剂800份~1200份；高效分散剂30份~60份；热稳定剂50份~150份；消泡剂10份~30份；纳米填充剂150份~300份。优选的，树脂材料包括以下组分：环氧树脂2000份；树脂固化剂1000份；高效分散剂50份；热稳定剂100份；消泡剂20份；纳米填充剂200份。优选的，环氧树脂为双酚A型环氧树脂；树脂固化剂为脂肪族胺类、芳香族多胺、酰胺基胺类中的一种或者多种混合物；高效分散剂为分子量为聚乙烯蜡、聚酯型超分散剂、三聚磷酸钾中的一种或者多种混合物；热稳定剂包括金属皂类热稳定剂或亚磷酸脂类。更优选的，固化剂为脂肪族胺类二乙胺基丙胺DEAPA；高效分散剂为分子量2000~4000的聚乙烯蜡或者聚丙烯酸酯共聚物超分散剂；热稳定剂为钙锌复合稳定剂；消泡剂为消泡剂BYK-018；纳米填充剂为纳米滑石粉；纳米填充剂的数均粒径为100~500nm。本专利技术的另一个技术问题是：在现有技术中环氧树脂加入硅烷偶联剂后，固化后的强度得到提高，防水性能得到提高，但是强度的提高将会使得可钻性更差，因此需要解决在加入硅烷偶联剂后可钻性差的问题，即需要使得加入硅烷偶联剂后如何使强度不会显著性升高，同时不会影响防水性能。为了解决上述技术问题，本专利技术还公开了一种用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，树脂材料用于制作浮箍浮鞋的基座；树脂材料包括以下组分：双酚A型环氧树脂2000份~2500份；固化剂二乙胺基丙胺1000份；分散剂聚乙烯蜡50份；钙锌复合稳定剂100份；消泡剂20份；纳米滑石粉200份；耐水剂组合物硅烷偶联剂10份~20份和喹啉羧酸乙酯10份~30份。优选的，双酚A型环氧树脂的环氧当量为0.5；分子量为1000。本专利技术公开了一种用于制作浮箍浮鞋基座的树脂材料的制备方法，树脂材料包括以下组分：双酚A型环氧树脂2000份~2500份；固化剂二乙胺基丙胺1000份；分散剂聚乙烯蜡50份；钙锌复合稳定剂100份；消泡剂20份；纳米滑石粉200份；耐水剂组合物硅烷偶联剂10份~20份和喹啉羧酸乙酯10份~30份；制备方法包括以下步骤：将配方量的双份A型环氧树脂、固化剂、分散剂、钙锌复合稳定剂、消泡剂、纳米滑石粉以及耐水剂混合均匀得到混合料，将混合料加入混炼设备中混炼5min~15min；混炼温度为80℃~150℃；混炼完毕后在100℃下保持2h~5h，然后将其注塑到浮箍浮鞋基座的模具中，模具中预先加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，其特征在于：所述树脂材料用于制作浮箍浮鞋的基座；所述树脂材料包括以下组分：/n环氧树脂1500份~3000份；树脂固化剂800份~1200份；/n高效分散剂30份~60份；热稳定剂50份~150份；/n消泡剂10份~30份；纳米填充剂150份~300份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，其特征在于：所述树脂材料用于制作浮箍浮鞋的基座；所述树脂材料包括以下组分：
环氧树脂1500份~3000份；树脂固化剂800份~1200份；
高效分散剂30份~60份；热稳定剂50份~150份；
消泡剂10份~30份；纳米填充剂150份~300份。


2.如权利要求1所述的用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，其特征在于：所述树脂材料包括以下组分：
环氧树脂2000份；树脂固化剂1000份；
高效分散剂50份；热稳定剂100份；
消泡剂20份；纳米填充剂200份。


3.如权利要求1所述的用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，其特征在于：
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述树脂固化剂为脂肪族胺类、芳香族多胺、酰胺基胺类中的一种或者多种混合物；
所述高效分散剂为分子量为聚乙烯蜡、聚酯型超分散剂、三聚磷酸钾中的一种或者多种混合物；
所述热稳定剂包括金属皂类热稳定剂或亚磷酸脂类。


4.如权利要求1所述的用于浮箍浮鞋的树脂材料类的配方，其特征在于：
所述固化剂为脂肪族胺类二乙胺基丙胺DEAPA；
所述高效分散剂为分子量2000~4000的聚乙烯蜡或者聚丙烯酸酯共聚物超分散剂；
所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂；
所述消泡剂为消泡剂BYK-018；
所述纳米填充剂为纳米滑石粉；纳米填充剂的数均粒径为100~500nm。


5.一种用于浮箍...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴海，徐峰，
申请(专利权)人：四川达灿石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51