钻井套管粘砂组合胶 【技术领域】
本发明涉及一种组合胶粘剂，尤其涉及一种粘砂组合胶粘剂，特别涉及一种钻井套管粘砂组合胶粘剂。
背景技术
石油钻井套管粘砂(或称粘砂套管)技术，即在钻井套管外表面均匀粘上一层一定规格的砂粒，是近年来油田采用的一项新技术。在油层段采用粘砂套管的油井，其固井优质率及油田寿命均有显著提高。石油钻井套管粘砂的质量直接影响固井优质率和油井寿命。
在钻井套管外表面粘砂，要求所粘的砂粒均匀、牢固、有较高的粘接强度，粘砂胶涂层还要具有防腐性能、耐水性能、耐碱性能、耐油性能、耐较高温度性能等。粘砂套管能否达到上述要求，取决于粘砂用的胶粘剂。石油钻井套管采用已有的胶粘剂粘砂均不能达到上述要求。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种钻井套管粘砂组合胶，用于石油钻井套管粘砂，所粘的砂粒均匀、牢固，组合胶涂层具有防腐性能、耐水性能、耐碱性能、耐油性能、耐较高温度性能等。
本发明套管粘砂组合胶由涂于下层的粘砂胶和喷于上层的喷涂胶组成。其中粘砂胶按重量百分比计的组分组成为：
双酚A缩水甘油醚型环氧树脂 40-70％、
环氧活性稀释剂或乙醇 5-10％、
滑石粉或碳酸钙 15-40％、
聚酰胺 5-35％、
硅烷偶联剂 0.5-1％、
炭黑 0-5％；
其中喷涂胶按重量百分比计的组分组成为：
酚醛树脂 10-30％、
聚乙烯醇缩丁醛 5-10％、
乙醇 55-80％、
硅烷偶联剂 0.5-1％、
炭黑 0-5％。
本发明钻井套管粘砂组合胶，其中粘砂胶按重量百分比计的优选组分组成为：
双酚A缩水甘油醚型环氧树脂 45-65％、
环氧活性稀释剂或乙醇 5-8％、
滑石粉或碳酸钙 15-30％、
聚酰胺 5-25％、
硅烷偶联剂 0.5-1％、
炭黑 0-5％、
其中喷涂胶按重量百分比计的优选组分组成为：
酚醛树脂 12-25％、
聚乙烯醇缩丁醛 5-10％、
乙醇 60-80％、
硅烷偶联剂 0.5-1％、
炭黑 0-5％、
本发明钻井套管粘砂组合胶，其中粘砂胶按重量百分比计的另一优选组分组成为：
双酚A缩水甘油醚型环氧树脂 50-65％、
环氧活性稀释剂或乙醇 5-8％、
滑石粉或碳酸钙 15-28％、
聚酰胺 10-20％、
硅烷偶联剂 0.5-1％、
炭黑 0-5％。
其中喷涂胶按重量百分比计地另一优选组分组成为：
酚醛树脂 14-25％、
聚乙烯醇缩丁醛 5-10％、
乙醇 60-75％、
硅烷偶联剂 0.5-1％、
炭黑 0-5％。
本发明钻井套管粘砂组合胶中的粘砂胶的粘度大、强度高，粘砂后砂粒能快速固接在胶层表面。在现有套管粘砂工艺中使用时，先在套管外表面涂一层粘砂胶，再向其上面撒砂，不会出现砂粒脱落或因胶流淌使砂粒堆积等不均匀现象。由于所用砂粒形状不规则，砂粒粘接面积小，达不到粘接牢固的目的。再向已粘于套管外的砂粒表面喷一层喷涂胶，将砂粒表面覆盖，对砂粒起到二次加固的作用。
喷涂胶具有良好的抗冲击强度、抗较高温、抗老化性能，且具有耐油、耐烃、耐盐雾等特点。喷于砂表面的喷涂胶还会通过砂粒间空隙与粘砂胶接触。在加热的条件下，喷涂胶中的酚醛树脂中所含有的大量酚羟基和伯羟基能与粘砂胶中的双酚A缩水甘油醚型环氧树脂的环氧基反应，形成高交联密度的结构，使粘砂组合胶涂层具有更好的耐温性。使用本发明钻井套管粘砂组合胶的粘砂套管可在120℃条件下长期使用，即可在约3000米深的油井中长期使用。
本发明钻井套管粘砂组合胶中，粘砂胶中包括双酚A缩水甘油醚型环氧树脂、环氧活性稀释剂，喷涂胶中包括酚醛树脂，因此，套管粘砂组合胶涂层具有防腐性能、耐水性能、耐碱性能、耐油性能、耐较高温度性能。
本发明钻井套管粘砂组合胶中的粘砂胶经黑龙江省精细化工产品质量监督检验站检验结果为：旋转粘度(25℃)mPa.s 16006.4、剪切强度MPa 9.8。
本发明钻井套管粘砂组合胶中的喷涂胶经黑龙江省精细化工产品质量监督检验站检验结果为：旋转粘度(25℃)mPa.s 16.0、剪切强度MPa 4.5。
本发明钻井套管粘砂组合胶属环保型产品，在使用中对人和周围环境无污染。
本发明钻井套管粘砂组合胶的生产方法步骤如下：
粘砂胶的生产步骤：(1)当粘砂胶成分中包括炭黑时，先制炭黑浆：开启搅拌机，边搅拌边依次加入少量双酚A缩水甘油醚型环氧树脂、少量环氧活性稀释剂或乙醇、所需炭黑，其重量比例为4∶1∶2，搅拌均匀后，送三辊机研磨，制成炭黑浆，备用；(2)在搅拌条件下依次向反应釜中加入所需的双酚A缩水甘油醚型环氧树脂、环氧活性稀释剂或乙醇、滑石粉或碳酸钙、硅烷偶联剂、上述炭黑浆，搅拌均匀后密封包装；(3)将所需聚酰胺单独密封包装。
喷涂胶的生产步骤：(1)当喷涂胶成分中包括炭黑时，先制炭黑浆：开启搅拌机，边搅拌边依次加入少量酚醛树脂、所需炭黑，其重量比例为2∶1，搅拌均匀后，送三辊机研磨，制成炭黑浆，备用；(2)在搅拌条件下依次向反应釜中加入所需乙醇、聚乙烯醇缩丁醛，搅拌至完全溶解；(3)再边搅拌边依次加入所需的酚醛树脂、硅烷偶联剂、上述炭黑浆，搅拌均匀后密封包装。
【具体实施方式】
石油钻井套管粘砂前先配制粘砂胶，将分装为两部分的粘砂胶在使用前按其相应比例混合后搅拌均匀待用，一般配置好的粘砂胶活性期约为2小时。先在钻井套管的外表面涂刷一层上述已配制好的粘砂胶，边转动套管边向其表面撒2-4mm的砂粒，砂粒均匀的粘在粘砂胶层上，放置30分钟；再在转动条件下向粘在套管表面的砂粒上喷一层喷涂胶，放置30分钟；然后进烘干炉，在120℃条件下加热烘干，2小时后出炉，粘砂工作完成。砂粒在钻井套管表面粘的均匀、牢固，有良好的抗冲击性能，粘砂组合胶涂层无论在运输过程中还是在油井下由于地质作用的冲击都不会开裂或脱落。钻井套管外的粘砂组合胶涂层有良好的耐温性，可在120℃条件下，即井深约3000米的条件下长期使用；同时还具有防腐性能、耐水性能、耐碱性能、耐油性能等。因此使用本发明粘砂组合胶的粘砂钻井套管在3000米深的油井中使用性能稳定，可以确保固井优质率、提高油井寿命。
实施例1
生产粘砂胶：
1.制炭黑浆：开启搅拌机边搅拌边依次加入10公斤双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(牌号E-51)、2.5公斤环氧活性稀释剂、5公斤炭黑，搅拌均匀后，送三辊机研磨制成炭黑浆，备用；
2.在搅拌条件下依次向反应釜中加入260公斤双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(牌号E-51)、环氧活性稀释剂27.5公斤、滑石粉180公斤、硅烷偶联剂5公斤、上述炭黑浆，搅拌均匀后密封包装；
3.32公斤聚酰胺按每份1公斤密封包装。
生产喷涂胶：
1.在搅拌条件下依次向反应釜中加入180公斤乙醇、15公斤聚乙烯缩丁醛，搅拌至完全溶解；
2.再边搅拌边依次加入酚醛树脂80公斤、硅烷偶联剂2.5公斤，搅拌均匀后密封包装。
实施例2
生产粘砂胶：
1.在搅拌条件下依次向反应釜中加入156公斤双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(牌号E-44)、环氧活性稀释剂19公斤、滑石粉43公斤、硅烷偶联剂2公斤，搅拌均匀后密封包装；
2.将20公斤聚酰胺按每份1公斤密封包装。
生产喷涂胶：
1.制炭黑浆：开启搅拌机边搅拌边依次加入4.4公斤酚醛树脂、2.2公斤炭黑，搅拌均匀后，送三辊机研磨制成炭黑浆备用；
2.在搅拌条件下依次向反应釜中加入181公斤乙醇、20公斤聚乙烯缩丁醛，搅拌至完全溶解；
3.再边搅拌边依次加入酚醛树脂40.6公斤、硅烷偶联剂1.8公斤、上述炭黑浆，搅拌均匀后密封包装。
实施例3
生产粘砂胶：
1.搅拌条件下依次向反应釜中加入210公斤双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(牌号E-51)、乙醇45公斤、碳酸钙75公斤、硅烷偶联剂3公斤，搅拌均匀后密封包装；
2.将167公斤聚酰胺按每份1公斤密封包装。
生产喷涂胶：
1.搅拌条件下依次向反应釜中加入395公斤乙醇、47.05公斤聚乙烯缩丁醛，搅拌至完全溶解；
2.再边搅拌边依次加入酚醛树脂55公斤、硅烷偶联剂2.95公斤，搅拌均匀后密封包装。
实施例4
生产粘砂胶：
1在搅拌条件下依次向反应釜中加入310公斤双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(牌号E-44)、环氧活性稀释剂30公斤、滑石粉101公斤、硅烷偶联剂4公斤，搅拌均匀后密封包装；
2.将55公斤聚酰胺按每份1公斤密封包装。
生产喷涂胶：
1.制炭黑浆：开启搅拌机边搅拌边依次加入40公斤酚醛树脂、15公斤炭黑，搅拌均匀后，送三辊机研磨制成炭黑浆备用；
2.在搅拌条件下依次向反应釜中加入305公斤乙醇、50公斤聚乙烯缩丁醛，搅拌至完全溶解；
3.再边搅拌边依次加入酚醛树脂85公斤、硅烷偶联剂5公斤、上述炭黑浆，搅拌均匀后密封包装。