[发明专利]一种钻井用碳素硅胶自封芯子

权利要求书

1.一种钻井用碳素硅胶自封芯子，其包括芯子主体，芯子主体包括上端的帽部（1）和密封部（3），芯子主体中部为过孔（2），其特征在于：所述的芯子主体由以质量百分数为12-18%碳素、40-50%硅胶、14-20%石墨纳米和20-25%丁腈橡胶组份构成，所述的石墨纳米为纳米管结构，其为长度为几十微米的石墨圆柱体形状，其单层为六边形平面结构，径向为纳米尺寸，长径比为1：10；所述的密封部内壁为高低交错的曲线状，密封部内壁的凸起部上均设有密封槽（4），其中，最低端和最高端的密封槽宽度大于中间密封槽的宽度，密封槽内部设有密封环，相邻的密封环之间间隔设置，间隔的距离为相邻密封槽宽度之和的4倍以上；密封部外壁在密封槽对应的位置设置变形补偿槽（5），变形补偿槽内壁为弧形曲线；所述的芯子主体的组份中还包括质量百分数为1-2%脱泡剂，脱泡剂可选择有机硅氧烷或聚醚或硅和醚接枝产物；所述的芯子主体的组份中还包括质量百分数为1-2%防老剂和2-4%的抗氧化剂；所述的曲线状为正弦曲线或余弦曲线，正弦弦高为密封部壁厚的0.1-0.2倍；所述的帽部底部和顶部间隔设置多个第二密封槽（6）。

2.根据权利要求1所述的钻井用碳素硅胶自封芯子，其特征在于：所述的芯子主体由以质量百分数为15%碳素、45%硅胶、17%石墨纳米和23%丁腈橡胶组份构成。

3.根据权利要求1-2任一所述的钻井用碳素硅胶自封芯子，其特征在于：其包括如下的步骤：

1）将质量百分数为12-18%碳素、40-50%硅胶、14-20%石墨纳米和20-25%丁腈橡胶称取各自的量搅拌混合一起，然后在其中加入质量百分数为1-2%脱泡剂在炼胶机中混炼成凝胶状；

2）将喷涂有聚四氟乙烯涂层的金属模具装配好，打开磨具注入孔，将磨具设置在平板硫化机上；

3）将步骤1）中配置好的凝胶通过磨具注入孔注入磨具，注入压力为3-5个大气压，磨具注塑成型，同时打开硫化机，硫化时间为2-3小时，硫化温度为150-200摄氏度；

4）硫化结束，打开磨具，取出自封芯子，修理边角，进行表面处理得到自封芯子成品。