一种硫化胶乳及其在压差激活封堵剂中的用途制造技术

本发明专利技术提供了一种特定组成原料制备的硫化胶乳，由如下重量份的原料制成：天然胶乳100份、硫化剂0.1～6份、活化剂0.2～8份、防老剂0.1～3份、促进剂0.5～1.5份、稳定剂0.01～1份、水溶性高分子0.01～2份，增稠剂0.01～5份。本发明专利技术硫化胶乳具有良好的稳定性及流动性，适用于作为封堵剂的主剂，辅以激活剂、终止剂和悬浮剂，能够制备高强高韧且耐高温的压差激活密封剂。且井下的高温环境有利于进一步硫化，提高交联密度，进一步提升密封剂的性能，使得所制备的密封剂能实现对漏失处长效稳定的封堵。堵。堵。

【技术实现步骤摘要】
一种硫化胶乳及其在压差激活封堵剂中的用途


[0001]本专利技术属于油气田开发封堵剂领域，具体涉及一种硫化胶乳及其在压差激活封堵剂中的用途。

技术介绍

[0002]20世纪以来，油气在世界能源结构中所占比例逐渐上升，已取代煤炭而成为能源之王，在国民经济中占有极其重要的地位。在油气田开发领域，当需要对井筒内进行封堵作业时，通常使用桥塞，封隔器等机械工具或打水泥塞进行封堵。当使用机械工具时，需要下利用油管，连续油管，电缆等工具将机械封堵工具下放到指定位置，之后再在外力作用下使得机械封堵工具坐封，待作业结束后，如有需求可将机械工具通过油管，连续油管，电缆等工具起出。这种施工工艺不仅工序繁琐，且当出现井筒内砂堵，套管变形等复杂情况时，机械封堵工具难以起出，造成事故复杂化。当利用水泥塞进行封堵作业时，将水泥泵送到指定位置后，待水泥固化形成固体进行封堵。这种方法的缺点是，水凝粘度一般大于100mPa.s,而且如果日后需要清除封堵水泥，只能通过机械研磨将水泥钻碎，或利用炸药爆炸的将水泥炸裂等方式清除水泥，工序复杂，并且在清除水泥的过程中，容易对井下套管造成伤害。近年来，采用修复周期短、操作简便的新型压差激活密封剂已经成为油气田堵漏的新趋势。
[0003]压差激活密封概念的提出受启发于“创口血凝”行为，可以通过仅在漏点压差作用下激活的液
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固转化反应实现对漏失处的封堵，完成密封修复。相对于传统的密封修复策略，压差激活密封剂流动性好，对井下复杂管道有极强的适应能力，便于输送。不仅如此，压差激活密封剂还具有良好的稳定性，在传送过程中不反应，且不受传输时间、环境温度和压力的影响，便于实现定点封堵。为了实现定点压差激活密封，密封剂必须具备可控聚结的能力，即能在漏失处通过压差激活由流体转变为固体，以此实现对漏失处的封堵。通常，压差激活密封剂大多采用胶乳作为主剂，再加入激活剂、终止剂和悬浮剂等配制而成。激活剂的加入使得胶乳颗粒凝聚，加入终止剂可以调结凝聚的程度，使得胶乳在常压下不会絮凝成块，悬浮剂的加入则保证密封剂在常规条件下的稳定性。当密封剂被注入井下后，管道的漏失处的压差会激活胶乳的凝聚，使得在漏失处的胶乳絮凝成块，并且能够自适应漏失处的形状，实现严丝合缝的封堵。然而，目前的压差激活密封剂多数采用橡胶生胶胶乳，虽然能实现对漏失处的封堵，但是生胶的强度差，加上井下的高温环境，封堵剂很容易出现老化失效。
[0004]因此，如何对封堵剂的主剂进行改良，使其既能保证稳定性及流动性，又能够使得封堵剂具有高强度和韧性，同时能在高温环境下保持性能的稳定。仍需要进一步探索。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种力学性能优异的硫化胶乳，及其在油气田开发井筒内漏失封堵的封堵剂中的用途。
[0006]本专利技术提供了一种硫化胶乳，由如下重量份的原料制成：
[0007]天然胶乳100份、硫化剂0.1～6份、活化剂0.2～8份、防老剂0.1～3份、促进剂0.5～1.5份、稳定剂0.01～1份、水溶性高分子0.01～2份、增稠剂0.01～5份。
[0008]进一步地，上述硫化剂为硫磺和/或秋兰姆；
[0009]所述活化剂为氧化锌和硬脂酸的组合；
[0010]所述防老剂为防老剂4010和/或防老剂4020；
[0011]所述促进剂为促进剂CZ、促进剂TMTD、促进剂M、促进剂DM中的一种或多种的组合，优选为促进剂CZ；
[0012]所述稳定剂为月硅酸盐；
[0013]所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚乙二醇；
[0014]所述增稠剂为酪素和/或平平加O。
[0015]更进一步地，上述硫磺的重量份数为1～3份，或所述秋兰姆的重量份数为0.1～3份；
[0016]所述氧化锌的重量份数为0.1～5份，所述硬脂酸的重量份数为0.1～3份；
[0017]所述防老剂4010的重量份数为0.1～3份，或所述防老剂4020的重量份数为0.1～3份；
[0018]所述水溶性高分子的重量份数为0.01～2份；
[0019]所述酪素的重量份数为0.01～1份，或所述平平加O的重量份数为0.5～5份。
[0020]进一步地，上述的硫化胶乳由如下重量份的原料制成：
[0021]天然胶乳100份、硫磺0.13份、氧化锌0.2份、硬脂酸1.5份、防老剂4010 1份、促进剂CZ 0.8份、聚乙烯醇0.5份、月桂酸钾0.13份、平平加O0.5～5份。
[0022]本专利技术还提供了上述的硫化胶乳的制备方法，包括如下步骤：
[0023](1)将硫化剂、防老剂、稳定剂、促进剂、氧化锌分别分散到水中配置成对应的分散液；
[0024](2)将天然胶乳乳液预热至60～80℃，加入步骤(1)的分散液、水溶性高分子以及增稠剂和硬脂酸，在60～80℃下反应0.5～1.5h。
[0025]进一步地，上述步骤(1)所述的硫化剂为硫磺，硫化剂分散液浓度为45～55wt％；所述防老剂为防老剂4010，所述防老剂分散液浓度为45～55wt％；所述稳定剂分散液浓度为5～15wt％；所述促进剂为促进剂CZ，促进剂分散液浓度为45～55wt％；所述氧化锌的分散液浓度为35～45wt％；
[0026]步骤(2)所述的天然胶乳乳液的质量分数为55～65wt％。
[0027]更进一步地，上述硫化剂分散液浓度为50wt％，防老剂分散液浓度为50wt％，稳定剂分散液浓度为10wt％，促进剂分散液浓度为50wt％，氧化锌的分散液浓度为40wt％；
[0028]步骤(2)所述的天然胶乳乳液的质量分数为60wt％。。
[0029]进一步地，上述步骤(2)为：将天然胶乳预热至70℃，加入步骤(1)的分散液以及增稠剂和硬脂酸，在70℃下反应1h。
[0030]本专利技术还提供了上述的硫化胶乳在封堵剂中的用途；优选地，所述封堵剂是用于油气田开发井筒内漏失封堵的封堵剂；更优选为压差激活封堵剂。
[0031]本专利技术还提供了一种封堵剂，以上述的硫化胶乳为主剂，加上助剂制备而成；
[0032]所述助剂包括激活剂、终止剂、悬浮剂、稳定剂中的任意一种或多种；
[0033]优选地，所述激活剂包括氯化镁，所述终止剂包括OP
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10，所述稳定剂包括平平加O。
[0034]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种特定组成原料制备的硫化胶乳，具有良好的稳定性及流动性，适用于作为封堵剂的主剂，辅以激活剂、终止剂和悬浮剂，能够制备高强高韧且耐高温的压差激活密封剂。且井下的高温环境有利于进一步硫化，提高交联密度，进一步提升密封剂的性能，使得所制备的密封剂能实现对漏失处长效稳定的封堵。
[0035]显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0036]以下通过实施例形式的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化胶乳，其特征在于，由如下重量份的原料制成：天然胶乳100份、硫化剂0.1～6份、活化剂0.2～8份、防老剂0.1～3份、促进剂0.5～1.5份、稳定剂0.01～1份、水溶性高分子0.01～2份、增稠剂0.01～5份。2.如权利要求1所述的硫化胶乳，其特征在于，所述硫化剂为硫磺和/或秋兰姆；所述活化剂为氧化锌和硬脂酸的组合；所述防老剂为防老剂4010和/或防老剂4020；所述促进剂为促进剂CZ、促进剂TMTD、促进剂M、促进剂DM中的一种或多种的组合，优选为促进剂CZ；所述稳定剂为月硅酸盐；所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚乙二醇；所述增稠剂为酪素和/或平平加O。3.如权利要求2所述的硫化胶乳，其特征在于，所述硫磺的重量份数为1～3份，或所述秋兰姆的重量份数为0.1～3份；所述氧化锌的重量份数为0.1～5份，所述硬脂酸的重量份数为0.1～3份；所述防老剂4010的重量份数为0.1～3份，或所述防老剂4020的重量份数为0.1～3份；所述水溶性高分子的重量份数为0.01～2份；所述酪素的重量份数为0.01～1份，或所述平平加O的重量份数为0.5～5份。4.如权利要求1～3任一项所述的硫化胶乳，其特征在于，由如下重量份的原料制成：天然胶乳100份、硫磺0.13份、氧化锌0.2份、硬脂酸1.5份、防老剂4010 1份、促进剂CZ 0.8份、聚乙烯醇0.5份、月桂酸钾0.13份、平平加O0.5～5份。5.权利要求2～4任一项所述的硫化胶乳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将硫化剂、防老剂、稳定剂、促进剂、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锦荣，徐太平，张俊祺，王义，李栓，郑静，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：