[發明專利]一種注蒸汽隔熱管專用耐高溫螺紋脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201210207391.5
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN103509518A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 賈江鴻;陳明;竇玉玲;閆振來;楊寧寧;戴榮東;姬丙寅;王緒華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號: C09K3/10
• 分類號: C09K3/10;C10M169/00;C10N50/10;C10N30/06
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發明涉及一種耐高溫螺紋脂，該螺紋脂主要在稠油熱采井隔熱管中使用，在高溫作業環境中仍具有良好的密封作用和潤滑作用。

背景技術

我國稠油資源豐富，目前稠油開采主要蒸汽吞吐和蒸汽驅兩種方式，在注蒸汽過程中如何防止熱量損失，確保高溫蒸汽順利進入稠油油藏是稠油開采中面臨的一個關鍵問題。研究表明，隔熱管的螺紋連接處是熱量損失的主要部位，為了防止熱量從螺紋間隙中散失，會在隔熱管上扣之前，在螺紋表面涂抹螺紋脂，起到輔助密封和潤滑的作用。然而，目前在油田上用螺紋脂耐高溫能力有限，一般耐高溫能力只能達到190℃以內，隨著溫度的升高，螺紋脂中的部分組分會流失，最后呈粉末狀，無法繼續發揮其輔助密封與抗粘扣的作用，從而導致熱量散失至隔熱管以外，這樣一方面會導致熱量散失，增加稠油熱采井的開發成本；另一方面會提高外部套管溫度，由于熱脹冷縮的作用，會導致套管柱整體漲大，發生套管失效事故。

發明內容

本發明提供了一種耐高溫螺紋脂的配方和制備方法，該螺紋脂完全不同于普通的油基脂螺紋脂，在高溫環境中仍具有良好的封堵螺紋泄露間隙和輔助抗粘著作用。該螺紋脂配合隔熱管螺紋使用，可以在280℃以上高溫條件下長期服役，起到輔助密封的作用，使得隔熱管內部的熱量難以從螺紋間隙散失；并在卸扣時具有良好的抗粘扣作用。

本發明采用的技術方案包括：注蒸汽隔熱管專用耐高溫螺紋脂，由A、B兩種組分組成，?A組分與B組分的重量比為1.8-2.5：1；其中，

A組分中的各個成分按照重量比為：苯基三乙氧基硅烷5%~10%，甲基環己基二甲氧基硅烷2%~7%，E-51環氧樹脂45%~60%，乙酸乙酯7%~16%，環己酮5%~13%，二月桂酸二丁基錫0.2%~1.2%，聚四氟乙烯粉10%~19%；

B組分中各個成分按照重量百分比為：聚酰胺固化劑20%~30%，填料59%~79%，石棉纖維1%~7%。

所述聚四氟乙烯粉的粒徑為10~25微米，純度≥99%；所述填料由石墨粉、滑石粉、云母粉、石英粉中的兩種組成，填料的粒徑為45~50微米；所述石棉纖維被制備成碎屑狀，粒徑為0.5~5毫米。

按照前述注蒸汽隔熱管專用耐高溫螺紋脂的制備方法是，

?A組分的制備方法：在反應釜中依次加入苯基三乙基硅烷和甲基環己基二甲氧基硅烷，攪拌、升溫至65-75℃，反應2.5-3.5小時，繼續攪拌，加入E-51環氧樹脂、乙酸乙酯、環己酮、二月桂酸二丁基錫和聚四氟乙烯粉，然后升溫至145-155℃，攪拌，并加熱回流2.5-3.5小時，即得到A組分；

?B組分的制備方法是：在反應釜中依次加入聚酰胺固化劑、填料和石棉纖維，同時開啟低速攪拌和高速剪切功能，攪拌2.5-3.5小時后，即得到B組分；

將A與B組分按照重量比1.8-2.5：1混合均勻即得到所述注蒸汽隔熱管專用耐高溫螺紋脂。

按照以上配方和制備工藝制得的耐高溫螺紋脂，是雙組份產品，使用前將A、B組分充分混合，然后將該螺紋脂涂抹在隔熱管螺紋表面，該螺紋脂可在常溫條件下自然固化，當環境溫度超過280℃時，該螺紋脂基本結構仍未遭到破壞，仍具有良好的密封作用，可以起到防止隔熱管內部熱量散失的功能。

具體實施方式

實例1

A組分的制備：先將7%的苯基三乙氧基硅烷，5%甲基環己基二甲氧基硅烷加入反應釜中，在攪拌的過程中加熱使得溫度達到70℃，反應3小時后，然后在邊攪拌的過程中，按照配方規定的量分別加入52%的E-51環氧樹脂、12%的乙酸乙酯、9%的環己酮和0.7%的二月桂酸二丁基錫、14.3%的聚四氟乙烯粉，然后將溫度升高至150℃，攪拌，并加熱回流，持續3小時后，即得到A組分。

B組分的制備：將25%的聚酰胺固化劑、32%的石墨粉、39%的滑石粉和4%的石棉纖維依次加入反應釜中，然后同時開啟低速攪拌和高速剪切功能，攪拌3小時后，即得到B組分。

最后將A、B組分按照重量百分比2:1的比例均勻混合，得到膏狀的耐高溫螺紋脂，在1小時內將該螺紋脂涂抹在隔熱管螺紋表面，然后按照標準規定的扭矩進行上扣，該螺紋脂在1小時后可逐步的發生固化反應，如溫度升高其固化速度可加快。技術檢測指標見表1所示。

表1　實例1性能檢測結果

本配方在20井次中試用，其完全可在280℃以上的環境中封堵隔熱管螺紋泄露間隙達到密封的作用。

實例2