МОДИФИЦИРОВАННАЯ ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ И КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН Российский патент 1999 года по МПК C08G59/14 E21B33/138 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии при изоляции и креплении скважин.

Известно применение алкилрезорциновой эпоксифенольной смолы с отвердителем для изоляции и крепления стволов скважин /Авт. свид. СССР N 486129, E 21 B 33/138, БИ N 36, 1975 г./.

Недостатком известного технического решения является недостаточная устойчивость состава к воздействию пластовых флюидов при повышенных температурах.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является модифицированная эпоксидная смола для изоляции и крепления скважин /Авт. свид. СССР N 1629479, E 21 B 33/138, БИ N 7, 1991 г./, полученная смешением алкилрезорциновой эпоксидной смолы с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов, спиртовый раствор новолачной фенолформальдегидной смолы, полученной при молярном соотношении фенола и формальдегида 1: 0,6, поливинилбутираля и фурфурола при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эпоксидная смола - 53-57
спиртовый раствор новолачной - 20-22
фенолформальдегидной смолы
поливинилбутираль - 1,0-2,2
фурфурол - остальное
при следующих условиях синтеза: в 21,5 мас.% фурфурола, предварительно подогретого до 75^oC, растворяют 1,5 мас.% поливинилбутираля. Полученный раствор охлаждают до 55^oC и добавляют к нему 55 мас.% алкилрезорциновой смолы. Смесь перемешивают при 50-60^oC до получения однородного продукта, после чего при температуре не выше 50^oC приливают 22 мас.% при перемешивании спиртовый раствор новолачной фенолформальдегидной смолы.

Недостатком известного состава является недостаточная устойчивость его к агрессивным средам, особенно к кислотным.

Сущность изобретения заключается в том, что модифицированная смола для изоляции и крепления скважин получена смешением эпоксидиановой и фенолформальдегидной смолы, поливинилового спирта, формалина и диэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
фенолформальдегидная смола - 59-62
эпоксидная смола - 24-26
формалин - 11,6-12,0
диэтиленгликоль - 2,0-2,5
поливиниловый спирт - 0,4-0,5
при комнатной температуре в течение 2 часов, с последующим подъемом температуры до 55 - 60^oC в течение 1 часа с последующим нагревом реакционной смеси в течение 2 часов при 55 - 60^oC. После чего реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры в течение 2 часов.

Применяемая фенолформальдегидная смола в составе модифицированной эпоксидной смолы - любая. Например, фенолформальдегидная смола по ГОСТ 20907-75 марки СФЖ-510 и смола, полученная нами из фенола и формальдегида при мольном соотношении фенола к формальдегиду 1:0,65-0,75.

В качестве эпоксидной смолы - эпоксидиановая смола.

В качестве отвердителей модифицированной эпоксидной смолы могут быть использованы ДЭТА, ТЕТА, ПЭПА или их модифицированные производные. Отвердитель вводится только перед употреблением предлагаемого состава. После введения отвердителя происходит отвердение состава в течение 8-9 часов, окончательное отвердение происходит не менее чем через 5 суток. Без отвердителя состав сохраняет жидкую консистенцию. Эластоподобный материал на основе модифицированной смолы стоек к кислотам (HCl, H₂SO₄, HNO₃).

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой загружают 59 мас.% фенолформальдегидной смолы марки СФЖ-510, 26 мас.% эпоксидной смолы (ЭД-20), перемешивают в течение 10 минут, затем загружают смесь 12,0 мас.% формалина, 2,5 мас.% диэтиленгликоля и 0,5 мас.% поливинилового спирта. После чего реакционную смесь перемешивают в течение 2 часов, постепенно поднимая температуру до 55 - 60^oC, затем при температуре 55 - 60^oC перемешивают в течение 2 часов.

Полученную модифицированную эпоксидную смолу испытывали на устойчивость к действию агрессивных сред. Для этого в полученный состав вводили отвердитель (диэтилентриамин) в количестве 3% от веса взятого состава и перемешивали в течение 5-10 минут (при этом происходит в некоторой степени нагрев реакционной смеси), охладили до комнатной температуры (время охлаждения 40-50 минут). Время выдержки до контакта с агрессивной средой - не менее 5 суток. После чего наносили на стальные пластинки размером 2х5 (материал Ст. 3, Ст. 10, Ст.20) и подвергали действию агрессивных сред в течение суток. Результаты испытаний приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных видно, что предлагаемые составы N 1 - 3 устойчивы к действию агрессивных сред и могут быть использованы для антикоррозионных покрытий с целью защиты нефтепромыслового, химического оборудования, а также для изоляции и крепления стволов скважин.

Модифицированную эпоксидную смолу для изоляции и крепления скважин получают смешением при комнатной температуре в течение 2 ч эпоксидиановой смолы, фенолформальдегидной смолы, поливинилового спирта, формалина и диэтиленгликоля с последующим подъемом температуры до 55-60^oС в течение 1 ч и двухчасовой выдержкой при этой температуре с последующим охлаждением при комнатной температуре в течение 2 ч. Предлагаемые составы модифицированной эпоксидной смолы устойчивы к действию агрессивных сред и могут использоваться для антикоррозионных покрытий нефтепромыслового, химического оборудования. 1 табл.

Модифицированная эпоксидная смола для изоляции и крепления скважин, полученная смешением при комнатной температуре в течение 2 ч эпоксидиановой смолы, фенолформальдегидной смолы, поливинилового спирта, формалина и диэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фенолформальдегидная смола - 59 - 62
Эпоксидиановая смола - 24 - 26
Поливиниловый спирт - 11,6 - 12,0
Формалин - 2,0 - 2,5
Диэтиленгликоль - 0,4 - 0,5
с последующим подъемом температуры до 55 - 60^oC в течение одного часа, выдержкой при этой температуре в течение двух часов с последующим охлаждением при комнатной температуре в течение двух часов.