[发明专利]一种油气井固井用超高温弹韧剂及其组成与应用

摘要

本发明涉及一种油井固井用超高温弹韧剂及其组成，该超高温弹韧剂包括以下按重量比共混而成的组分：60％～90％聚四氟乙烯胶粉、5％～20％玄武岩纤维、5％～20％纳米氧化铝纤维。本发明的超高温弹韧剂使用温度能够达到265℃，当其加量为油井水泥干粉质量2.5％～5％时，能够显著降低水泥石弹性模量，并增强水泥石抗压强度，明显提高水泥石的抗冲击性能，可有效解决了超高温油气井固井水泥石硬脆性明显、抗应变能力差、水泥石易破坏等问题，有利于保障超高温油气井井筒完整性。

主权项

1.一种油气井固井用超高温弹韧剂，其特征在于，包括如下按重量比共混而成的组分：60％～90％聚四氟乙烯胶粉、5％～20％玄武岩纤维、5％～20％纳米氧化铝纤维；其中，所述的纳米氧化铝纤维长度为200～500nm，直径为4～8nm，比表面积250～500m²/g；其中，所述的聚四氟乙烯胶粉是以工业加工过程中所产生的聚四氟乙烯塑料废弃边角料为原料，经过粉碎及亲水表面改性制成黑色固体粉末，粒径介于50～100μm，密度介于1.4～1.95g/cm³，按如下步骤制备得到：(1)先将聚四氟乙烯废边角料粉碎到75～125μm，然后将胶粉铺满在正方形玻璃面板上，平稳地放入等离子体仪器，腔体内气压抽至真空度40Pa，工作气氛为空气，放电功率250W，处理时间8min；(2)处理后将胶粉取出装入搅拌器中，以150～300转/分钟的转速进行搅拌，同时以1mm喷嘴、0.3MPa压力均匀喷洒8～15g/L盐酸多巴胺与23～55g/L三乙醇胺的混合溶液，喷洒时间为5‑10秒钟，喷洒结束后继续搅拌10‑15分钟；(3)最后将聚四氟乙烯颗粒平铺在空气放置24‑36小时，使其表面粘附的盐酸多巴胺物质在空气中氧化自聚，在聚四氟乙烯颗粒表面形成亲水性薄膜，改善了聚四氟乙烯颗粒的亲水性，有利于分散和与水泥材料粘胶。