[发明专利]石油测井仪器专用复合绝缘体组合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐高温、承压复合绝缘体。具体涉及石油测井仪器专用高温240℃以上，且承压170Mpa的石油测井仪器专用复合绝缘体组合物及制备方法。 

背景技术

目前，在我国石油测井仪器所用的高温承压复合绝缘体，按使用环境条件，温度等级分为180℃以下和200℃以上。耐温175℃，承压140MPa的高温承压绝缘体已经在西安永兴科技发展有限公司研制成功，专利号为：ZL200710018681.4。 

然而，随着钻井勘探的深度不断增加，勘探开发的难度越来越大，对高性能测井装备的需求日趋迫切。测井成套装备迅速向高可靠、集成化、阵列化、成像化和深探测方向发展。特别是随着深井、超深井、大位移斜井、水平井的不断增加，对测井仪器装备耐高温承压性能的要求越来越高。这一需求推动了测井装备制造和相关配套基础材料的发展。日前世界上三大石油测井公司斯伦贝谢、哈里伯顿、阿特拉斯都开发出了200℃、170MPa的测井仪器。 

研制开发一种耐温240℃、承压170MPa并且在油井下伴有油、气、水、腐蚀性气体H₂S、CO₂环境下，绝缘值≥200MΩ，符合测井仪器要求的复合绝缘体(管材、棒材)意义重大。 

绝缘材料与其他材料的不同之处，除了有力学性能、热性能、化学性能、耐环境性能要求之外，主要是具有一定的电性能。而温度对绝缘材料的电性能和机械性能极为敏感。大多数情况下存在当温度升高时，绝缘材料的基本性能都恶化的缺陷(绝缘电阻、击导强度、介质损耗、拉伸强度、弯曲强度都降低)。 

发明内容

本发明的目的是提供一种耐温240℃以上，承压170MPa、耐酸碱、成本低、绝缘性能优异的石油测井仪器专用复合绝缘体组合物。 

本发明的另一目的是提供复合绝缘体组合物制备方法。 

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：一种石油测井仪器专用复合绝缘体组合物的特殊之处在于按质量比，该组合物至少由20份S2玻璃维纤，20份2400TEX玄武岩纤维，24份～30份树脂，30份～35份固化剂，0.3份～0.6份促进剂组成，所述树脂为F51酚醛环氧树脂和双马树脂，所述固化剂为MNA-甲基纳迪克酸酐，所述促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。 

所述绝缘体组合物按质量比，该组合物至少由20份S2玻璃维纤，20份2400TEX玄武岩纤维，25份～29份树脂，30份～34份固化剂，0.35份～0.55份促进剂组成，所述树脂为F51酚醛环氧树脂或双马树脂，所述固化剂为MNA-甲基纳迪克酸酐，所述促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。 

所述绝缘体组合物按质量比，该组合物至少由20份S2玻璃维纤，20份2400TEX玄武岩纤维，26份～28份树脂，31份～33份固化剂，0.4份～0.5份促进剂组成，所述树脂为F51酚醛环氧树脂或双马树脂，所述固化剂为MNA-甲基纳迪克酸酐，所述促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。 

所述绝缘体组合物按质量比，该组合物至少由20份S2玻璃维纤，20份2400TEX玄武岩纤维，27.09份树脂，32.5份固化剂，0.41份促进剂组成，所述树脂为F51酚醛环氧树脂或双马树脂，所述固化剂为MNA-甲基纳迪克酸酐，所述促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。 

一种石油测井仪器专用复合绝缘体的制备方法，按下述步骤进行： 

(1)卷制绝缘体坯料，按客户要求管材直径选取芯模，将芯模放入烘箱中预热至60℃，再在芯模上外涂硅脂脱模剂，然后放在数控缠绕机模具架上，给缠绕机纱架上安装10团S2玻璃纤维和10团2400TEX玄武岩纤维，缠绕至所 需绝缘体管材的外径尺寸，进行交叉缠绕，往复缠绕角为25°～45°，在最外一层表面包裹一层热收缩带； 

(2)将卷制好的绝缘体坯料装入模腔的外模内，外成型模为配合对模，上下两模块配合后用橡胶衬垫密封，并用活动夹具固定，将固定好的外模放入模子腔内，连接好管路，并开启外模加热至115℃～120℃，温度到达后，再开启抽真空系统，抽掉模具内的空气，真空度为0.3-0.5MPa，抽真空时间1.5小时～2.5小时； 

(3)胶料配制： 

①、按制做产品的重量计算胶料含量，用100份F51酚醛环氧树脂，倒入反应釜内，将反应釜加热至150℃，再倒入70份双马树脂搅拌2.0小时～2.5小时，自然冷却至40℃后即为改性双马酚醛环氧树脂；