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脲醛树脂

脲醛胶的水泥球堵漏技术介绍

返回列表 来源:河南派胜祥化工有限公司 日期:2019-01-03 09:20:50

脲醛胶的水泥球堵漏技术介绍

脲醛树脂是尿素和甲醛聚合反应后的产物。工业制备脲醛树脂的过程比较复杂,成品为固体不溶物。钻探工程中所应用的脲醛树脂可通过现场简单混合反应获得。

脲醛树脂水泥浆主要是将脲醛树脂、水泥及水按照一定的比例混合而成。其化学反应机理为:

nH2N-CO-NH2+ nHCHO→H-[NH-CO-NH-CH2]-OH+(n-1) H2O

尿素+甲醛溶液→脲醛树脂

脲醛树脂是一种水溶性树脂,一般按照生产工艺不同,可以制作成胶体状和粉末状,一般现场为了便于溶解,使用方便,大多采用胶体状。脲醛树脂水泥浆在酸性条件下能够迅速的凝固成具有一定机械强度的有机无机混合体,由于其具有较强的抗剪切稀释性能,在地下水活跃或者大的溶洞及裂隙漏失区域显示出巨大的优越性,只要找准漏失层,其一次性堵漏成功率非常高。另外,由于化学工艺的成熟,其成本较低,来源广泛。

1.1 脲醛树脂的配置

通过反复试验比较得到,尿素与甲醛溶液(38%~40%)以3:4的比例进行混合反应效果最佳。如果冬季气温较低,制备过程中反应比较慢具体表现在尿素溶解反应较慢,因此可通过热浴方法加快二者的反应。实验表明在40~50度热水中热浴即可达到很好的效果,且拿出后尿素无析出。热浴温度不要太高,以免反应失控。

1.2 脲醛树脂水泥球制作

脲醛树脂水泥球具有良好的胶结性能,对于异常破碎等情况具有显著的效用。其主要为水泥复配一定的脲醛树脂胶液,并加入一定量的促凝剂,缩短候凝期。对脲醛树脂水泥球进行实验,制备三个水泥球样进行对比试验,具体配方如表1所示。

表1   水泥球配方

材料编号

样品1

样品2

样品3

水泥/g

100

100

100

脲醛树脂溶液/mL

28

15

--

水/g

--

15

30

水泥球主要用途是井下堵漏,投掷后要求性能无太大变化。为模拟投掷时的水下下落环境,实验采用水中不断摇晃的方法模拟下落环境,最后观察变化。将水泥球样品放入清水中,摇晃4~5min后观察变化结果如图2所示。

实验结果发现样3没加任何脲醛树脂,摇晃后严重变形,水泥球成饼,并出现很多裂缝,表面侵蚀严重。样2加入了部分脲醛树脂,变形较样3小许多但总体还是有点过大,有点扁化,边缘出现少许裂缝。样1只加入了脲醛树脂溶液,摇晃后基本无变化,水泥球基本无变形,无裂缝,表面光滑平整。

实验探索得出脲醛树脂水泥球配方:

32.5级水泥:脲醛树脂浆液:水 = 5:1:1

主要性能:凝固时间:6-8h   强度:3-8MPa
脲醛胶的水泥球堵漏技术介绍
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