[發(fā)明專利]氟硅橡膠組合物及其制備方法以及包含其的封隔器膠筒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111019030.3
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113755016B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周歡;徐鳳祥;孫永濤;梁月松;董社霞;陳仲華;張倫;孟林濤;李強(qiáng);王東
• 申請（專利權(quán)）人: 中海油田服務(wù)股份有限公司
• 主分類號: C08L83/08
• 分類號: C08L83/08;C08K13/04;C08K5/50;C08K5/14;C08K3/04;C08K7/26;C08K3/22;E21B33/127
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 徐愛文;張奎燕

一種氟硅橡膠組合物及制備方法以及封隔器膠筒，其中所述氟硅橡膠組合物包括氟硅橡膠、加工助劑、交聯(lián)劑、增強(qiáng)填料和高溫穩(wěn)定劑等通過混煉工藝制成。所述封隔器膠筒為四膠筒結(jié)構(gòu)，從中間到兩端依次為隔環(huán)、氟硅橡膠組合物的膠筒、改性聚四氟乙烯膠筒、護(hù)環(huán)和護(hù)肩，其中，所述護(hù)環(huán)套設(shè)在所述改性聚四氟乙烯膠筒中，并被述護(hù)肩包裹。所述封隔器膠筒能夠?qū)崿F(xiàn)在溫度350℃，壓力21MPa下，多輪次蒸汽吞吐的有效密封，大幅度提高海上稠油熱采多輪次蒸汽吞吐密封有效性，提高稠油開發(fā)效率，降低了公司生產(chǎn)作業(yè)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本文涉及一種氟硅橡膠組合物及其制備方法、包含所述氟硅橡膠組合物的封隔器膠筒，具體地說，所述膠筒為一種稠油熱采封隔器用高溫密封膠筒。

背景技術(shù)

目前海上稠油熱采開發(fā)過程中，通常采用蒸汽吞吐的方式進(jìn)行稠油開采。熱采封隔器通常作為有效封隔稠油開發(fā)井油藏和井筒環(huán)空，提高蒸汽吞吐效率的主要工具，其密封性能的好壞直接影響蒸汽吞吐開發(fā)的效果，現(xiàn)場稠油開采注蒸汽過程中熱采封隔器需要在溫度350℃，壓力21MPa的苛刻環(huán)境下長期有效，同時也需要保證封隔器在燜井轉(zhuǎn)生產(chǎn)期間(溫度120℃)的密封有效性。而熱采膠筒作為熱采封隔器密封能力的核心部件，備受國內(nèi)外各大完井工具公司的關(guān)注。近年來，隨著海上油田開發(fā)降本增效理念的提出，滿足多個輪次蒸汽吞吐密封能力的熱采膠筒研究成為稠油熱采開發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

現(xiàn)有的熱采封隔器膠筒按照膠筒的密封機(jī)理分為擴(kuò)張式膠筒和壓縮式膠筒。在擴(kuò)張式膠筒的研發(fā)方面，其密封材料一般采用熱脹式塑料或者熱敏金屬材料，所述密封材料在受熱或者在熱膨脹劑的作用下向外擴(kuò)張貼合套管實(shí)現(xiàn)密封，溫度降低后，密封材料收縮實(shí)現(xiàn)封隔器解封，但是該熱采封隔器缺少卡瓦錨定機(jī)構(gòu)。在壓縮式膠筒的研發(fā)方面，通常采用改性聚四氟乙烯作為主密封材料，輔助密封采用石墨和高強(qiáng)度不銹鋼絲混合制品，由于密封材料采用石墨制品，坐封力比常規(guī)膠筒增大10t左右，但是改性聚四氟乙烯材料在350℃情況下也會出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象，如果不進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，容易出現(xiàn)膠筒擠出而導(dǎo)致密封失效的問題。

雖然現(xiàn)有的熱采封隔器膠筒組合產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)溫度350℃、壓力21MPa下1個輪次的密封，但是在低溫生產(chǎn)期間以及多輪次注蒸汽過程中封隔器膠筒會出現(xiàn)泄漏問題，需要開發(fā)滿足多輪次蒸汽吞吐條件的材料以及熱采密封膠筒。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本申請?zhí)峁┝艘环N氟硅橡膠組合物及其制備方法以及將所述氟硅橡膠組合物用于熱采封隔器膠筒的封隔器膠筒，其中，所述封隔器膠筒能夠?qū)崿F(xiàn)在溫度350℃，壓力21MPa下，多輪次蒸汽吞吐的有效密封，大幅度提高海上稠油熱采多輪次蒸汽吞吐密封有效性，提高稠油開發(fā)效率，降低了公司生產(chǎn)作業(yè)成本。

本申請?zhí)峁┝艘环N氟硅橡膠組合物，包括以重量計(jì)，以下份數(shù)的組分：

在一種示例性實(shí)施例中，所述氟硅橡膠組合物，包括以重量計(jì)，以下份數(shù)的組分：

在一種示例性的實(shí)施例中，所述加工助劑為重量比可為(1∶1)至(1∶4)的芐基三苯基氯化膦(BPP)和WS-280的組合；優(yōu)選地，芐基三苯基氯化膦(BPP)和WS-280的重量比為1∶2。其中，所述的WS-280為購自STRUKTOL公司的有機(jī)硅加工助劑，其成份為特殊脂肪酸衍生物及有機(jī)硅的化合物。

在一種示例性的實(shí)施例中，所述交聯(lián)劑為有機(jī)過氧化物，具體地為過氧化二異丙苯(DCP)。

在一種示例性的實(shí)施例中，所述增強(qiáng)填料為炭黑，包括重量比為(14∶13∶3)至(44∶18∶8)的N774、N790和白炭黑的組合；優(yōu)選地，所述增強(qiáng)填料為炭黑，包括重量比為30∶22∶6的N774、N790和白炭黑的組合。其中，白炭黑用于填補(bǔ)黑炭黑N774和N790的粒間間隙，使膠料更加細(xì)膩。