[发明专利]一种隔水套管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及海上石油工程设备技术领域，更具体是涉及一种用于海上钻井隔水套管的制备技术领域。

背景技术

对于海上钻井而言，隔水套管是必不可少的重要钻井设备，一般是在钢制管外套设复合材料制品构成，处于海上的设备经常受到各种外来物如冬季海冰覆盖等的冲击，隔水套管对于设备的保护起到重要作用。而相对于现有隔水套管国内全部依赖进口，其价格十分昂贵，而对于其是如何制造，国外对于该项技术采取了严格封锁的措施，国内尚无厂家能够生产，因此我们在中国专利检索信息中只能查到有限的隔水套管的应用专利技术，因此如何生产出合格的隔水套管是我们必须研究的课题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅符合各种水深和强度、轻质低吸水率等性能要求、成本低的隔水套管的制备方法。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：

一种隔水套管的制备方法，其特征在于，(1)首先制备空心纤维球：它是以聚苯乙烯发泡材料制成的球体作为载体，先将球体浸胶后送入悬浮有由纤维制成的经真空静电处理的纤维条的环境中，使高压飞悬的纤维在高电荷状态下与球体合成，得到纤维实心球体；再将纤维实心球体送入100℃以上的高温环境，使纤维实心球体的内部聚苯乙烯发泡材料熔化；最后将温度提升至150℃，并进行热风吹送加温，使胶水完全固化，形成真空密闭的空心纤维球；

(2)按需将上述所需直径的空心纤维球填入模具中在负压状态下加入玻璃微珠及胶水并加温、振动固化即可，即可形成所需的隔水套管。

作为上述方案的进一步说明，它包括如下具体的方法步骤：

a、将纤维切割成长度为1-100mm的纤维条，再送入真空静电环境，通过负电压使纤维整个悬浮单向飞起；

b、制备作为载体的球体，采用聚苯乙烯发泡至所需直径的圆球，将圆球投入胶水槽，对发泡材料进行浸胶之后，进行风干处理，使胶水流动性大幅度降低；

c、将球体送入高压静电环境，同高压飞悬的纤维在高电荷状态下合成，得到纤维实心球体；

d、将纤维实心球体放入胶水槽完全浸泡，使表面覆盖附着纤维被胶水充分浸润；

e、纤维实心球体表面覆盖附着纤维被胶水充分浸润后，送入120℃以上的高温热风道加热15-20分钟，使实心球内部发泡材料熔化，并从纤维缝隙空洞流出；

f、将温度提升至130-180℃，进行热风吹动加温，使胶水完全固化，制得真空密闭的空心纤维球。

进一步地，在步骤a中，是先将纤维材料放入水中，并添加分散剂、偶联剂浸泡后再进行切割。

进一步地，在步骤a中，纤维条在送入真空静电箱之前，先加入耦合剂进行加工处理，使之有初步的打开效果；再将其送入高压真空仓，通过热风循环吹风，使材料干燥并充分打开。

进一步地，步骤b中的胶水采用水基胶水。

进一步地，步骤a和步骤b的顺序互换。

所述纤维可以采用玻璃纤维、石英纤维、碳纤维或芳伦纤维(凯夫拉纤维)。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本发明采用制备空心球体，以聚苯乙烯发泡材料制成的球体作为载体，先将球体浸胶后送入悬浮有由玻璃纤维制成的纤维条的真空静电箱中，使高压飞悬的玻璃纤维在高电荷状态下与球体合成，得到纤维实心球体；再将纤维实心球体送入100℃以上的高温环境，使纤维实心球体的内部聚苯乙烯发泡材料熔化；最后将温度提升至150℃，并进行热风吹送加温，使胶水完全固化，形成真空密闭的重量为3-180KG/m³的空心纤维球，制备方法简单方便，生产效率高，制备的产品稳定性好，具有轻质、高强、不吸水等优点。

本发明方法制备的隔水套管符合各种水深和强度、轻质低吸水率等性能要求。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。

实施例1

本发明是一种隔水套管的制备方法，它是首先制备空心纤维球：以聚苯乙烯发泡材料制成的球体作为载体，先将球体浸胶后送入悬浮有由玻璃纤维制成的经过真空静电处理的纤维条的真空静电箱中，使高压飞悬的玻璃纤维在高电荷状态下与球体合成，得到纤维实心球体；再将纤维实心球体送入120℃以上的高温环境，使纤维实心球体的内部聚苯乙烯发泡材料熔化；最后将温度提升至150℃，并进行热风吹送加温，使胶水完全固化，形成真空密闭的空心纤维球。它的具体方法步骤如下：