[发明专利]氟硅橡胶组合物及其制备方法以及包含其的封隔器胶筒

说明书

一种氟硅橡胶组合物及制备方法以及封隔器胶筒，其中所述氟硅橡胶组合物包括氟硅橡胶、加工助剂、交联剂、增强填料和高温稳定剂等通过混炼工艺制成。所述封隔器胶筒为四胶筒结构，从中间到两端依次为隔环、氟硅橡胶组合物的胶筒、改性聚四氟乙烯胶筒、护环和护肩，其中，所述护环套设在所述改性聚四氟乙烯胶筒中，并被述护肩包裹。所述封隔器胶筒能够实现在温度350℃，压力21MPa下，多轮次蒸汽吞吐的有效密封，大幅度提高海上稠油热采多轮次蒸汽吞吐密封有效性，提高稠油开发效率，降低了公司生产作业成本。

技术领域

本文涉及一种氟硅橡胶组合物及其制备方法、包含所述氟硅橡胶组合物的封隔器胶筒，具体地说，所述胶筒为一种稠油热采封隔器用高温密封胶筒。

背景技术

目前海上稠油热采开发过程中，通常采用蒸汽吞吐的方式进行稠油开采。热采封隔器通常作为有效封隔稠油开发井油藏和井筒环空，提高蒸汽吞吐效率的主要工具，其密封性能的好坏直接影响蒸汽吞吐开发的效果，现场稠油开采注蒸汽过程中热采封隔器需要在温度350℃，压力21MPa的苛刻环境下长期有效，同时也需要保证封隔器在焖井转生产期间(温度120℃)的密封有效性。而热采胶筒作为热采封隔器密封能力的核心部件，备受国内外各大完井工具公司的关注。近年来，随着海上油田开发降本增效理念的提出，满足多个轮次蒸汽吞吐密封能力的热采胶筒研究成为稠油热采开发的重点和难点。

现有的热采封隔器胶筒按照胶筒的密封机理分为扩张式胶筒和压缩式胶筒。在扩张式胶筒的研发方面，其密封材料一般采用热胀式塑料或者热敏金属材料，所述密封材料在受热或者在热膨胀剂的作用下向外扩张贴合套管实现密封，温度降低后，密封材料收缩实现封隔器解封，但是该热采封隔器缺少卡瓦锚定机构。在压缩式胶筒的研发方面，通常采用改性聚四氟乙烯作为主密封材料，辅助密封采用石墨和高强度不锈钢丝混合制品，由于密封材料采用石墨制品，坐封力比常规胶筒增大10t左右，但是改性聚四氟乙烯材料在350℃情况下也会出现软化的现象，如果不进行合理的结构设计，容易出现胶筒挤出而导致密封失效的问题。

虽然现有的热采封隔器胶筒组合产品能够实现温度350℃、压力21MPa下1个轮次的密封，但是在低温生产期间以及多轮次注蒸汽过程中封隔器胶筒会出现泄漏问题，需要开发满足多轮次蒸汽吞吐条件的材料以及热采密封胶筒。

发明内容

为此，本申请提供了一种氟硅橡胶组合物及其制备方法以及将所述氟硅橡胶组合物用于热采封隔器胶筒的封隔器胶筒，其中，所述封隔器胶筒能够实现在温度350℃，压力21MPa下，多轮次蒸汽吞吐的有效密封，大幅度提高海上稠油热采多轮次蒸汽吞吐密封有效性，提高稠油开发效率，降低了公司生产作业成本。

本申请提供了一种氟硅橡胶组合物，包括以重量计，以下份数的组分：

在一种示例性实施例中，所述氟硅橡胶组合物，包括以重量计，以下份数的组分：

在一种示例性的实施例中，所述加工助剂为重量比可为(1∶1)至(1∶4)的苄基三苯基氯化膦(BPP)和WS-280的组合；优选地，苄基三苯基氯化膦(BPP)和WS-280的重量比为1∶2。其中，所述的WS-280为购自STRUKTOL公司的有机硅加工助剂，其成份为特殊脂肪酸衍生物及有机硅的化合物。

在一种示例性的实施例中，所述交联剂为有机过氧化物，具体地为过氧化二异丙苯(DCP)。

在一种示例性的实施例中，所述增强填料为炭黑，包括重量比为(14∶13∶3)至(44∶18∶8)的N774、N790和白炭黑的组合；优选地，所述增强填料为炭黑，包括重量比为30∶22∶6的N774、N790和白炭黑的组合。其中，白炭黑用于填补黑炭黑N774和N790的粒间间隙，使胶料更加细腻。