脲醛樹(shù)脂水泥球堵漏技術(shù)介紹

脲醛樹(shù)脂水泥球堵漏技術(shù)介紹
水泥球主要用途是井下堵漏，投擲后要求性能無(wú)太大變化。為模擬投擲時(shí)的水下下落環(huán)境，實(shí)驗(yàn)采用水中不斷搖晃的方法模擬下落環(huán)境，最后觀察變化。將水泥球樣品放入清水中，搖晃4～5min后觀察變化結(jié)果如圖2所示。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣3沒(méi)加任何脲醛樹(shù)脂，搖晃后嚴(yán)重變形，水泥球成餅，并出現(xiàn)很多裂縫，表面侵蝕嚴(yán)重。樣2加入了部分脲醛樹(shù)脂，變形較樣3小許多但總體還是有點(diǎn)過(guò)大，有點(diǎn)扁化，邊緣出現(xiàn)少許裂縫。樣1只加入了脲醛樹(shù)脂溶液，搖晃后基本無(wú)變化，水泥球基本無(wú)變形，無(wú)裂縫，表面光滑平整。
實(shí)驗(yàn)探索得出脲醛樹(shù)脂水泥球配方：
32.5級(jí)水泥：脲醛樹(shù)脂漿液：水 = 5：1：1
主要性能：凝固時(shí)間：6-8h   強(qiáng)度：3-8MPa
脲醛樹(shù)脂是尿素和甲醛聚合反應(yīng)后的產(chǎn)物。工業(yè)制備脲醛樹(shù)脂的過(guò)程比較復(fù)雜，成品為固體不溶物。鉆探工程中所應(yīng)用的脲醛樹(shù)脂可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單混合反應(yīng)獲得。
脲醛樹(shù)脂水泥漿主要是將脲醛樹(shù)脂、水泥及水按照一定的比例混合而成。其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理為：
nH2N-CO-NH2+ nHCHO→H-[NH-CO-NH-CH2]-OH+(n-1) H2O
尿素+甲醛溶液→脲醛樹(shù)脂
脲醛樹(shù)脂是一種水溶性樹(shù)脂，一般按照生產(chǎn)工藝不同，可以制作成膠體狀和粉末狀，一般現(xiàn)場(chǎng)為了便于溶解，使用方便，大多采用膠體狀。脲醛樹(shù)脂水泥漿在酸性條件下能夠迅速的凝固成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的有機(jī)無(wú)機(jī)混合體，由于其具有較強(qiáng)的抗剪切稀釋性能，在地下水活躍或者大的溶洞及裂隙漏失區(qū)域顯示出巨大的優(yōu)越性，只要找準(zhǔn)漏失層，其一次性堵漏成功率非常高。另外，由于化學(xué)工藝的成熟，其成本較低，來(lái)源廣泛。
1.1 脲醛樹(shù)脂的配置
通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)比較得到，尿素與甲醛溶液（38%～40%）以3：4的比例進(jìn)行混合反應(yīng)效果最佳。如果冬季氣溫較低，制備過(guò)程中反應(yīng)比較慢具體表現(xiàn)在尿素溶解反應(yīng)較慢，因此可通過(guò)熱浴方法加快二者的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明在40～50度熱水中熱浴即可達(dá)到很好的效果，且拿出后尿素?zé)o析出。熱浴溫度不要太高，以免反應(yīng)失控。
1.2 脲醛樹(shù)脂水泥球制作
脲醛樹(shù)脂水泥球具有良好的膠結(jié)性能，對(duì)于異常破碎等情況具有顯著的效用。其主要為水泥復(fù)配一定的脲醛樹(shù)脂膠液，并加入一定量的促凝劑，縮短候凝期。對(duì)脲醛樹(shù)脂水泥球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，制備三個(gè)水泥球樣進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，具體配方如表1所示。
表1   水泥球配方

河南派勝祥化工有限公司
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