[发明专利]一种注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温螺纹脂，该螺纹脂主要在稠油热采井隔热管中使用，在高温作业环境中仍具有良好的密封作用和润滑作用。

背景技术

我国稠油资源丰富，目前稠油开采主要蒸汽吞吐和蒸汽驱两种方式，在注蒸汽过程中如何防止热量损失，确保高温蒸汽顺利进入稠油油藏是稠油开采中面临的一个关键问题。研究表明，隔热管的螺纹连接处是热量损失的主要部位，为了防止热量从螺纹间隙中散失，会在隔热管上扣之前，在螺纹表面涂抹螺纹脂，起到辅助密封和润滑的作用。然而，目前在油田上用螺纹脂耐高温能力有限，一般耐高温能力只能达到190℃以内，随着温度的升高，螺纹脂中的部分组分会流失，最后呈粉末状，无法继续发挥其辅助密封与抗粘扣的作用，从而导致热量散失至隔热管以外，这样一方面会导致热量散失，增加稠油热采井的开发成本；另一方面会提高外部套管温度，由于热胀冷缩的作用，会导致套管柱整体涨大，发生套管失效事故。

发明内容

本发明提供了一种耐高温螺纹脂的配方和制备方法，该螺纹脂完全不同于普通的油基脂螺纹脂，在高温环境中仍具有良好的封堵螺纹泄露间隙和辅助抗粘着作用。该螺纹脂配合隔热管螺纹使用，可以在280℃以上高温条件下长期服役，起到辅助密封的作用，使得隔热管内部的热量难以从螺纹间隙散失；并在卸扣时具有良好的抗粘扣作用。

本发明采用的技术方案包括：注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂，由A、B两种组分组成， A组分与B组分的重量比为1.8-2.5：1；其中，

A组分中的各个成分按照重量比为：苯基三乙氧基硅烷5%~10%，甲基环己基二甲氧基硅烷2%~7%，E-51环氧树脂45%~60%，乙酸乙酯7%~16%，环己酮5%~13%，二月桂酸二丁基锡0.2%~1.2%，聚四氟乙烯粉10%~19%；

B组分中各个成分按照重量百分比为：聚酰胺固化剂20%~30%，填料59%~79%，石棉纤维1%~7%。

所述聚四氟乙烯粉的粒径为10~25微米，纯度≥99%；所述填料由石墨粉、滑石粉、云母粉、石英粉中的两种组成，填料的粒径为45~50微米；所述石棉纤维被制备成碎屑状，粒径为0.5~5毫米。

按照前述注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂的制备方法是，

 A组分的制备方法：在反应釜中依次加入苯基三乙基硅烷和甲基环己基二甲氧基硅烷，搅拌、升温至65-75℃，反应2.5-3.5小时，继续搅拌，加入E-51环氧树脂、乙酸乙酯、环己酮、二月桂酸二丁基锡和聚四氟乙烯粉，然后升温至145-155℃，搅拌，并加热回流2.5-3.5小时，即得到A组分；

 B组分的制备方法是：在反应釜中依次加入聚酰胺固化剂、填料和石棉纤维，同时开启低速搅拌和高速剪切功能，搅拌2.5-3.5小时后，即得到B组分；

将A与B组分按照重量比1.8-2.5：1混合均匀即得到所述注蒸汽隔热管专用耐高温螺纹脂。

按照以上配方和制备工艺制得的耐高温螺纹脂，是双组份产品，使用前将A、B组分充分混合，然后将该螺纹脂涂抹在隔热管螺纹表面，该螺纹脂可在常温条件下自然固化，当环境温度超过280℃时，该螺纹脂基本结构仍未遭到破坏，仍具有良好的密封作用，可以起到防止隔热管内部热量散失的功能。

具体实施方式

实例1

A组分的制备：先将7%的苯基三乙氧基硅烷，5%甲基环己基二甲氧基硅烷加入反应釜中，在搅拌的过程中加热使得温度达到70℃，反应3小时后，然后在边搅拌的过程中，按照配方规定的量分别加入52%的E-51环氧树脂、12%的乙酸乙酯、9%的环己酮和0.7%的二月桂酸二丁基锡、14.3%的聚四氟乙烯粉，然后将温度升高至150℃，搅拌，并加热回流，持续3小时后，即得到A组分。

B组分的制备：将25%的聚酰胺固化剂、32%的石墨粉、39%的滑石粉和4%的石棉纤维依次加入反应釜中，然后同时开启低速搅拌和高速剪切功能，搅拌3小时后，即得到B组分。

最后将A、B组分按照重量百分比2:1的比例均匀混合，得到膏状的耐高温螺纹脂，在1小时内将该螺纹脂涂抹在隔热管螺纹表面，然后按照标准规定的扭矩进行上扣，该螺纹脂在1小时后可逐步的发生固化反应，如温度升高其固化速度可加快。技术检测指标见表1所示。

表1　实例1性能检测结果

本配方在20井次中试用，其完全可在280℃以上的环境中封堵隔热管螺纹泄露间隙达到密封的作用。

实例2