CN110117486A - 一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料 - Google Patents

一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料 Download PDF

Info

Publication number
CN110117486A
CN110117486A CN201910382113.5A CN201910382113A CN110117486A CN 110117486 A CN110117486 A CN 110117486A CN 201910382113 A CN201910382113 A CN 201910382113A CN 110117486 A CN110117486 A CN 110117486A
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy resin
parts
floating bead
plugging material
coupling agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910382113.5A
Other languages
English (en)
Inventor
柳鹏
张福强
程庆彦
郭宏飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University of Technology
Original Assignee
Hebei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University of Technology filed Critical Hebei University of Technology
Priority to CN201910382113.5A priority Critical patent/CN110117486A/zh
Publication of CN110117486A publication Critical patent/CN110117486A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/44—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing organic binders only

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

本发明为一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料。该封堵材料主要通过漂珠降低密度，经过钛酸酯偶联剂处理后并与环氧树脂、固化剂、气相二氧化硅等混合，60℃下固化。本发明制备的封堵材料抗压强度达到51～77.5MPa，密度为0.89～1.04g/cm3，适合破裂压力较低的油气井。固化物不含有害的挥发物，利于环保。

Description

一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料
技术领域
本发明涉及一种油气井的封堵材料，更进一步说，涉及一种低密度的环氧树脂/漂珠复合封堵材料。
背景技术
部分油气井的地层松软、力学强度低，存在井壁失稳、流体串流的隐患，环氧树脂是水泥固井之后的新型封堵材料。CN107216609A涉及一种快速堵漏环氧树脂灌浆材料，40份环氧树脂E-51和60份环氧树脂E-44、10～20份苄基缩水甘油醚和30～40份固化剂混合后灌浆料密度为1.11g/cm3，常温固化后抗压强度为83.5～87.5MPa，达到《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》行业标准的II级性能要求。
一般环氧树脂封堵料的密度大约为1.10g/cm3，固化后的密度约为1.13g/cm3，但对于破裂压力较低的油井，物料密度低于1.0g/cm3封堵效果更好。为此，降低环氧树脂封堵料的密度并使其固化后具有足够的强度。CN105001596A涉及一种固井作业的封堵材料，主要成分为75份双酚F型环氧树脂、15份空心玻璃微珠、1份气相二氧化硅，浆液密度为0.80g/cm3，固化后的抗压强度仅为32MPa，可作为常规固井作业或无固相挤水泥作业中的固井封隔材料。CN108865087A公开了一种热固性环氧树脂固井工作液，主要成分为100份双酚A型水性环氧树脂、20份中空玻璃微珠、1～30份水，各组分混合后的密度为0.95g/cm3，50℃固化后抗压强度为17.2MPa，可直接用于油气井固井或修复产生了微裂缝的破损水泥环，但未公开固化后的密度。
本专利发明了一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料，主要通过漂珠降低密度，经过钛酸酯偶联剂处理后并与环氧树脂、固化剂、气相二氧化硅等混合，60℃下固化，密度为0.89～1.04g/cm3，适合破裂压力较低的油气井。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料。该封堵材料主要通过漂珠降低密度，经过钛酸酯偶联剂处理后并与环氧树脂、固化剂、气相二氧化硅等混合，60℃下固化。本发明制备的封堵材料抗压强度达到51～77.5MPa，密度为0.89～1.04g/cm3，适合破裂压力较低的油气井。
本发明的技术方案为：
一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料，原料包括环氧树脂、稀释剂、固化剂、促进剂、气相二氧化硅、漂珠和钛酸酯偶联剂，其原料配比为：
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51、E-44、E-42中的一种或几种，稀释剂为1，4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚中的一种或几种，促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚，固化剂为4，4′-二氨基二环己基甲烷、改性脂肪胺593和N、N-二甲基苯胺的一种或几种，气相二氧化硅的粒径为12nm。
所述的钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯中的一种或两种。
所述的漂珠为浮选的电厂粉煤灰空心球，粒度为200目，密度为0.60g/cm3，漂珠中SiO2、Al2O3、Fe2O3和TiO2的含量分别为54.77％、27.28％、4.31％和1.24％，经钛酸酯偶联剂表面处理。
所述的封堵材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取1～2份钛酸酯偶联剂和50ml乙醇水溶液(1∶9)置于三颈烧瓶中，在30～60℃下以3000rpm的速度快速搅拌，搅拌时缓慢加入5～20份漂珠并搅拌25～50min，搅拌完成后用蒸馏水水洗并置于100℃的烘箱中干燥3h待用；
(2)室温下，将100份环氧树脂、5～20份偶联处理后的漂珠、1～2份气相二氧化硅和25～35份稀释剂在搅拌罐中搅拌均匀，静置5min；
(3)向搅拌罐中加入25～30份固化剂、0.7～2份促进剂，搅拌均匀，真空干燥箱脱除气泡，并浇注在模具中；
(4)将浇注后的物料在60℃下固化48h。
本发明的有益效果是：
(1)漂珠经钛酸酯偶联剂表面处理后改善了漂珠与物料间的润湿性，使漂珠在物料中的稳定性提高，物料表现较好的均质性。本发明的环氧树脂/漂珠复合的封堵材料的密度为0.89～1.04g/cm3，适合破裂压力较低的油气井封堵。
(2)气相二氧化硅配合漂珠使用，能够提高漂珠在物料中的分布均匀性，进而提高封堵料的抗压强度，本发明的环氧树脂/漂珠复合的封堵材料抗压强度为51～77.5MPa。
(3)固化物不含有害的挥发物，利于环保。
具体实施方式
下面结合实例进一步说明：
实施例一
称取1.2份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯和50ml乙醇水溶液(1∶9)置于三颈烧瓶中，在40℃下以3000rpm的速度快速搅拌，搅拌时缓慢加入5份漂珠并搅拌30min，搅拌完成后用蒸馏水水洗并置于100℃的烘箱中干燥3h待用。
室温下，将100份环氧树脂E-51、5份偶联处理后的漂珠、1份气相二氧化硅和30份1，4-丁二醇二缩水甘油醚在搅拌罐中搅拌均匀，静置5min；向搅拌罐中加入25份4，4′-二氨基二环己基甲烷、2份2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚，搅拌均匀，真空干燥箱脱除气泡，并浇注在模具中；将浇注后的物料在60℃下固化48h。
粘度：测定方法参照GB 2794-81，室温下测定物料的初始粘度。
密度：测定方法参照GB/T 6343-2009，室温下测试固化后浇注体的密度。
抗压强度与弹性模量：测定方法参照GB/T2567-2008，室温下测试。
实施例二
实施步骤同例一，不同之处在于：异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯由1.2份变为1.5份，偶联处理后的漂珠由5份变为10份，搅拌时间由30min变为45min，100份环氧树脂E-51替换为70份环氧树脂E-51和30份环氧树脂E-44，2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚由2份变为1.2份。
性能测量：方法同实施例一。
实施例三
实施步骤同例一，不同之处在于：搅拌温度由40℃变为60℃，偶联处理后的漂珠由5份变为15份，100份环氧树脂E-51替换为50份环氧树脂E-51和50份环氧树脂E-44，30份1，4-丁二醇二缩水甘油醚替换为25份丁基缩水甘油醚，25份4，4′-二氨基二环己基甲烷替换为30份改性脂肪胺593，2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚由2份改为1.2份。
性能测量：方法同实施例一。
实施例四
实施步骤同例一，不同之处在于：异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯由1.2份变为1.5份，偶联处理后的漂珠由5份改为20份，搅拌温度由40℃变为60℃，搅拌时间由30min变为45min，25份4，4′-二氨基二环己基甲烷替换为30份改性脂肪胺593，2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚由2份变为0.7份。
性能测量：方法同实施例一。
附表本发明环氧树脂/漂珠复合的封堵材料的性质与性能
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四
初始粘度/mPa·s 786 837 904 987
密度g/cm<sup>3</sup> 1.04 0.99 0.93 0.89
抗压强度/MPa 55.4 64.1 77.5 68.7
弹性模量/GPa 2.3 3.2 2.8 2.7
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
本发明未尽事宜为公知技术。

Claims (4)

1.一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料，原料包括环氧树脂、稀释剂、固化剂、促进剂、气相二氧化硅、漂珠和钛酸酯偶联剂，其原料配比为：
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51、E-44、E-42中的一种或几种，稀释剂为1，4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚中的一种或几种，促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚，固化剂为4，4′-二氨基二环己基甲烷、改性脂肪胺593和N、N-二甲基苯胺的一种或几种，气相二氧化硅的粒径为12nm。
2.如权利要求1所述的钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的漂珠为浮选的电厂粉煤灰空心球，粒度为200目，密度为0.60g/cm3，漂珠中SiO2、Al2O3、Fe2O3和TiO2的含量分别为54.77％、27.28％、4.31％和1.24％，经钛酸酯偶联剂表面处理。
4.如权利要求1所述的封堵材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取1～2份钛酸酯偶联剂和50ml乙醇水溶液(1∶9)置于三颈烧瓶中，在30～60℃下以3000rpm的速度快速搅拌，搅拌时缓慢加入5～20份漂珠并搅拌25～50min，搅拌完成后用蒸馏水水洗并置于100℃的烘箱中干燥3h待用；
(2)室温下，将100份环氧树脂、5～20份偶联处理后的漂珠、1～2份气相二氧化硅和25～35份稀释剂在搅拌罐中搅拌均匀，静置5min；
(3)向搅拌罐中加入25～30份固化剂、0.7～2份促进剂，搅拌均匀，真空干燥箱脱除气泡，并浇注在模具中；
(4)将浇注后的物料在60℃下固化48h。
CN201910382113.5A 2019-05-06 2019-05-06 一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料 Pending CN110117486A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910382113.5A CN110117486A (zh) 2019-05-06 2019-05-06 一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910382113.5A CN110117486A (zh) 2019-05-06 2019-05-06 一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110117486A true CN110117486A (zh) 2019-08-13

Family

ID=67521965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910382113.5A Pending CN110117486A (zh) 2019-05-06 2019-05-06 一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110117486A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592866A (zh) * 2020-06-04 2020-08-28 汉中聚智达远环能科技有限公司 一种高粘附性的封堵材料及其制备方法
CN112143173A (zh) * 2020-09-24 2020-12-29 华电电力科学研究院有限公司 一种固体浮力材料及其制备方法
CN113652212A (zh) * 2020-08-26 2021-11-16 中国石油大学(北京) 形状记忆型防漏堵漏体系及其制备方法和应用
CN113969148A (zh) * 2020-07-23 2022-01-25 中石化石油工程技术服务有限公司 一种低密度高温封堵剂、制备方法及其应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592866A (zh) * 2020-06-04 2020-08-28 汉中聚智达远环能科技有限公司 一种高粘附性的封堵材料及其制备方法
CN113969148A (zh) * 2020-07-23 2022-01-25 中石化石油工程技术服务有限公司 一种低密度高温封堵剂、制备方法及其应用
CN113652212A (zh) * 2020-08-26 2021-11-16 中国石油大学(北京) 形状记忆型防漏堵漏体系及其制备方法和应用
CN112143173A (zh) * 2020-09-24 2020-12-29 华电电力科学研究院有限公司 一种固体浮力材料及其制备方法
CN112143173B (zh) * 2020-09-24 2023-04-25 华电电力科学研究院有限公司 一种固体浮力材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110117486A (zh) 一种环氧树脂/漂珠复合的封堵材料
CN101314706B (zh) 低温和潮湿环境固化型粘钢结构胶的制备方法
CN110117485A (zh) 一种高密度的环氧树脂封堵材料
WO2017067411A1 (zh) 一种crts ⅲ型板式无砟轨道充填层用自密实混凝土及其制备方法
CN106517934A (zh) 一种掺碱激发剂早强超高性能混凝土及其制备方法
AU2021100389A4 (en) An underwater self-compacting concrete for repairing canal lining panels
CN102070874B (zh) 一种高渗透性高强度环氧灌浆材料及其制备方法与应用
CN104230270A (zh) 一种低黏度活性粉末混凝土及其制备方法
CN103359977A (zh) 一种抗冲磨环氧砂浆及其制备方法
CN109608154A (zh) 一种道路修补砂浆及其制备方法
WO2021128629A1 (zh) 一种预制构件用套筒灌浆料及其制备方法
CN110016327A (zh) 一种油气井封堵材料及其制备方法
CN109809739B (zh) 一种用于混凝土复合细骨料的功能调节剂及其制备方法
CN103613338B (zh) 基于rpc设计的无机人造石英板及其制备工艺
CN108328977B (zh) 一种混凝土修补材料
CN105948651A (zh) 一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆
CN205185085U (zh) 一种混凝土搅拌机
CN109536102A (zh) 一种高密度水下环氧修补胶及其制备方法和用途
CN114956768A (zh) 一种用于富水地层注浆堵水的抗分散注浆材料及制备方法和施工方法
CN110317031A (zh) 一种高强度石膏基自流平砂浆及其制备方法
CN107935504A (zh) 早强高强、微膨胀、自养护功能的钢筋连接用套筒灌浆料
CN107151114A (zh) 一种用于水下混凝土缺陷修复的环氧混凝土的制备方法
CN106986574A (zh) 一种后张预应力孔道压浆剂及其制备方法
CN108641654A (zh) 一种混凝土裂缝修复剂
CN112321241A (zh) 一种混凝土道路快速修补母料及混凝土道路修补料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190813