[发明专利]以玻纤增强聚醚醚酮的石油勘探用压裂球及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油田的压裂球，更具体的说，本发明主要涉及一种以玻纤增强聚醚醚酮的石油勘探用压裂球及其制造方法。

背景技术

目前，在石油勘探中所使用的压裂球主要是金属镁、铝聚合纳米材料合金加工制成，实践中其强度的抗压能力不足，使得其仅可在浅表油田中使用，当油田深度越深，压强增大，前述金属纳米合金材质的压裂球的抗压强度无法满足使用需求，进而无法达到预期的工作强度，因此有必要针对前述现有的压裂球材质及制造方法做进一步的改进。

发明内容

本发明针对现在所使用的的压裂球的抗压强度不足，耐腐蚀、耐磨性能差的问题，提供了一种以聚醚醚酮为原料及玻纤增强的压裂球造方法，具有操作方法简单，原料简便易得，适用于压裂球的产业化生产。

本发明的技术方案如下：

以玻纤增强聚醚醚酮的石油勘探用压裂球制造方法，包括以下步骤：

a.预处理

将聚醚醚酮在130-150℃下烘2-4小时直至烘干；

b.玻璃纤维改性

将短切玻璃纤维置于高混机中，然后在无水乙醇中加入硅烷偶联剂，制成偶联剂溶液，再注入高混机中，60℃下预混10分钟，然后将溶液过滤抽提，最后将改性玻璃纤维在120℃下烘除残留溶剂，得改性的玻璃纤维；

c.制混合原料

将步骤a、b处理得到的聚醚醚酮和玻璃纤维，连同聚四氟乙烯和石墨一同置于高混机中混合30min，得混合原料；

d.制加工坯料

将混合原料放入模具中冷压成型，压力为5MPa，保压1-3分钟；将模具连同其中的混合原料一起放入烤箱中加热，加热温度380-400℃，加热2-3小时；再快速取出模具放在压机上，冷却5-10分钟，加压到5-10MPa，保压15-30分钟，取出加工坯料；

e.去内应力

将加工坯料放入加热炉内升温至230℃，保温2小时，以消除其内应力；

f.制压裂球

根据预定的压裂球成品尺寸大小，采用机床将加工坯料加工成指定的球状大小，即压裂球成品；

上述各步骤中所述的原料的质量配比为：

聚醚醚酮80-95份，玻璃纤维8-15份，聚四氟乙烯5-8份，石墨0.5-2份，硅烷偶联剂（KH550）0.5-1份。

做为压裂球另一种制法，发明人提供技术方案如下：

以玻纤增强聚醚醚酮的石油勘探用压裂球制造方法，包括以下步骤：

a.预处理

将聚醚醚酮在130-150℃下烘2-4小时直至烘干；

b.玻璃纤维改性

将短切玻璃纤维置于高混机中，然后在无水乙醇中加入硅烷偶联剂，制成偶联剂溶液，再注入高混机中，60℃下预混10分钟，然后将溶液过滤抽提，最后将改性玻璃纤维在120℃下烘除残留溶剂，得改性的玻璃纤维；

c.制混合原料

将步骤a、b处理得到的聚醚醚酮和玻璃纤维，连同聚四氟乙烯和石墨一同置于高混机中混合30min，得混合原料；

d.造粒

取混合原料挤出造粒,得粒料；

e.制压裂球

将所制备的粒料加入注塑机料筒内，加工温度设置为360℃-385℃，模具温度为120℃-160℃，注塑压力为35-90MPa，速度为20-55mm/s，注塑成型加工坯料；将加工坯料放入加热炉内升温至230℃，保温2小时，以消除其内应力；根据预定的压裂球成品尺寸大小，采用机床将加工坯料加工成指定的球状大小，即压裂球成品；

上述各步骤中所述的原料的质量配比为：

聚醚醚酮80-95份，玻璃纤维8-15份，聚四氟乙烯5-8份，石墨0.5-2份，硅烷偶联剂（KH550）0.5-1份。

本发明同时要求保护根据上述制法制得的以玻纤增强聚醚醚酮的石油勘探用压裂球。

有益效果：压裂球是决定压裂是否成功的主要部件，压裂球的材质决定了其应用领域及复杂工艺的先决条件。由于本发明的压裂球低密度、高强度、高硬度、耐腐蚀可在分段压裂过程中起到良好的堵、开作用。

具体实施方式：

实施例1