[發明專利]一種耐高溫高壓的橡膠材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910819596.0
• 申請日: 2019-08-31
• 公開（公告）號: CN110511514B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 賀秋云;李明;韓雄;易榮;龐東曉;黃船;廖剛;賈海;舒梅;雷波;王志敏;許峰;杜炳成
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: C08L27/12
• 分類號: C08L27/12;C08L91/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/14
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 譚昌馳;熊禮

本發明提供了一種耐高溫高壓的橡膠材料及其制備方法。所述橡膠材料由按照質量分數計的如下原料制備而成：50～65％含氟橡膠、14～32％填充劑、10～26％補強劑、0.5～1.5％加工助劑、0.5～2％交聯劑、1～2.9％助硫化劑。所述制備方法可根據上述制備原料制備橡膠材料，具體地，可包括步驟：將制備原料中的含氟橡膠、填充劑、補強劑和加工助劑投入到密煉機中進行第一次混煉，得到母膠；將母膠、制備原料中的交聯劑和助硫化劑投入到密煉機中進行第二次混煉，出膠得到所述橡膠材料。本發明的有益效果有：制備得到的橡膠材料能夠滿足深井、超深井作業井下210℃高溫、110MPa壓差等需求，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及試油測試領域，尤其涉及一種耐高溫高壓的橡膠材料及其制備方法。

背景技術

目前，天然氣的勘探開發向深部儲層進軍，井下工具封隔器的氣密封性能直接影響勘探開發的順利進行，橡膠材料成型硫化的膠筒作為封隔器的主要組成部分，其在井下工況下的穩定性和可靠性直接影響著封隔器在井下的密封效果以及后續油氣開采施工作業的開展。川渝地區的最大鉆井深度已達到8000米以上，苛刻的井下作業工況環境使得制作膠筒的橡膠材料在高溫高壓條件下必須具備一定的機械強度和模量，否則將會大大影響井下作業。

目前，國內只提供177℃/105MPa的測試封隔器工具和膠筒產品，并不能夠滿足川渝地區超深井作業的需求。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發明的目的之一在于提供一種耐高溫高壓的橡膠材料及其制備方法，以適應深井、超深井作業的惡劣環境。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種耐高溫高壓的橡膠材料。

所述耐高溫高壓的橡膠材料，可以由按照質量分數計的如下原料制備而成：50～65％含氟橡膠、14～32％填充劑、10～26％補強劑、0.5～1.5％加工助劑、0.5～2％交聯劑、1～2.9％助硫化劑。

在本發明的耐高溫高壓的橡膠材料的一個示例性實施例中，所述含氟橡膠可包括三元過氧化物氟橡膠，所述三元過氧化物氟橡膠中氟元素的質量分數可為68～71％。

在本發明的耐高溫高壓的橡膠材料的一個示例性實施例中，所述補強劑可包括熱裂解炭黑和噴霧炭黑。

在本發明的耐高溫高壓的橡膠材料的一個示例性實施例中，所述補強劑可包括熱裂解炭黑和噴霧炭黑，其中，

熱裂解炭黑在橡膠材料原料中所占的質量分數可為10～20％；

噴霧炭黑在橡膠材料原料中所占的質量分數可為4～12％。

在本發明的耐高溫高壓的橡膠材料的一個示例性實施例中，所述填充劑可包括陶土和活性氧化鎂，其中，所述活性氧化鎂的吸碘值可為120～180ml/g，比表面積可為115～165m²/g。

在本發明的耐高溫高壓的橡膠材料的一個示例性實施例中，所述填充劑可包括陶土和活性氧化鎂，其中，

陶土在橡膠材料原料中所占的質量分數可為9～18％；

活性氧化鎂在橡膠材料原料中所占的質量分數可為1～8％。

在本發明的耐高溫高壓的橡膠材料的一個示例性實施例中，所述加工助劑可包括巴西棕櫚蠟。

在本發明的耐高溫高壓的橡膠材料的一個示例性實施例中，所述交聯劑可包括雙叔丁基過氧異丙基苯，所述交聯劑的有效含量可為30～96％。

在本發明的耐高溫高壓的橡膠材料的一個示例性實施例中，所述助硫化劑可包括三烯丙基異氰脲酸酯，所述助硫化劑的有效含量可為40～98％。

本發明另一方面提供了一種耐高溫高壓的橡膠材料的制備方法。