一种油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管制造技术

一种油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其包括内胶管，所述的内胶管主要由以质量百分数为10‑16%碳素、42‑53%硅胶、12‑18%石墨纳米和22‑27%丁腈橡胶组份构成；所述的内胶管外侧设置钢丝编制层，所述的钢丝编制层和内胶管之间设置帆布层，所述的帆布层双面刷有浆子胶，浆子胶内含有粘结增进剂，所述的帆布层和钢丝编制成依次重复三层以上，钢丝的直径为1‑2mm，相邻的钢丝编制层以相反的反响缠绕，缠绕的螺旋角为45度左右，所述的最外侧的钢丝编制层外设有海绵层，海绵层由纱布缠绕扎紧，所述的海绵层外设有金属耐磨层，金属耐磨层为波纹管构成。本发明专利技术对温度的适应可以从零下几十度到零上几十度，不受气温季节限制，使用寿命大大提高。

A kind of carbon silica high pressure steel wire braided rubber tube for oil well

A carbon silica gel high pressure steel wire braided rubber tube for oil well comprises an inner rubber tube, wherein the inner rubber tube is mainly composed of 10 \u2011 16% carbon, 42 \u2011 53% silica gel, 12 \u2011 18% graphite nano and 22 \u2011 27% NBR components in mass percentage; the outer side of the inner rubber tube is provided with a steel wire braiding layer, and a canvas layer is arranged between the steel wire braiding layer and the inner rubber tube, and the canvas layer is double-sided It is brushed with paste glue, which contains adhesion promoter. The canvas layer and steel wire are made up of three layers in turn. The diameter of the steel wire is 1 \u2011 2mm. The adjacent steel wire preparation layer is wound with opposite reaction. The spiral angle of the winding is about 45 degrees. The outermost steel wire preparation layer is provided with sponge layer, which is tightly wound by gauze. The sponge layer is provided with sponge layer The metal wear-resistant layer is composed of bellows. The temperature adaptation of the invention can be from - below dozens of degrees to - above dozens of degrees, which is not limited by the temperature season and greatly improves the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管
本专利技术属于石油
，尤其提供一种油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管。
技术介绍
在修井的过程中，经常会使用到高压软管来输送高压流体。其大致分为两个过程，在前些年高压管一般用普通橡胶或塑料制成，塑料材料的管道无法随意弯曲，对于需要管道随意折叠弯曲的一般选用橡胶材质，但普通橡胶制成胶管一般耐磨性、强度、抗老化性都较低，尤其在高压输送的过程中软管的使用寿命比较短；近些年技术人员专利技术了高压钢编胶管，一般就是在内层或外层设置胶管，中间层用钢丝编织层来提高强度，再根据功能的需要在其中设置一些功能层，比如利用阻燃材料形成阻燃层，利用隔热材料形成隔热热层等，其各种性能都大大的提高了，如公开号为CN206054980U、公开日为2017.03.29；CN204533877U、公开日为2015.08.05的中国技术专利公开的耐油阻燃高压钢丝编织胶管，其相对普通的橡胶软管，其具有耐酸性强、耐高水温、耐油、耐磨等特性。但上述高压钢丝编织胶管在气候温度方面受限制，一般夏季施工作业，零上到三四十度都可以正常作业施工，但到秋冬季节温度到零度以下施工作业芯子就开始出现鼓包、蜕皮，甚至裂缝，尤其在冬天的北半球，如中国东北地区使用出现的裂缝更是频繁发生，温度越低的地方表现的越为明显。裂缝造成高压软管泄漏，无法承受高压流体，尤其在15MPa以上的压力，其不但误工误时，还污染环境，成本也较高。造成上述问题的主要原因是材料选择不正确，无法抗严寒，抗低温。如大庆油田采油九厂作业大队有一根Φ51*4*20规格的高压钢编胶管用了不到三个月出现了鼓包18个，大如鸡蛋，小如核桃；还有一根类似的胶管使用两个月蜕皮近三米，其严重影响了产及其人身安全，造成了严重的经济损失。这些问题都急需改进。
技术实现思路
本专利技术解决上述技术问题，提供一种油井用碳素硅胶胶管，其在保持良好的耐磨、耐酸、耐油、抗老化的基础上，对温度的适应可以从零下几十度到零上几十度，不受气温季节限制，使用寿命大大提高。本专利技术解决技术问题采用的技术方案：一种油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其包括内胶管，所述的内胶管主要由以质量百分数为10-16％碳素、42-53％硅胶、12-18％石墨纳米和22-27％丁腈橡胶组份构成；所述的内胶管外侧设置钢丝编制层，所述的钢丝编制层和内胶管之间设置帆布层，所述的帆布层双面刷有浆子胶，浆子胶内含有粘结增进剂，所述的粘结增进剂由质量分数为20-24份硬脂酸钴、45-60份对苯酸盐、硅烷偶联剂4-10份、脂肪酸1-5份和石膏15-22份，所述的帆布层和钢丝编制成依次重复三层以上，钢丝的直径为1-2mm，相邻的钢丝编制层以相反的反响缠绕，缠绕的螺旋角为45度左右，所述的最外侧的钢丝编制层外设有海绵层，海绵层由纱布缠绕扎紧，所述的海绵层外设有金属耐磨层，金属耐磨层为波纹管构成，其可以折叠。上述的帆布层和钢丝编制层依次优选设置四层。上述的内胶管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。上述的芯子主体主要由以质量百分数为13％碳素、47％硅胶、15％石墨纳米和25％丁腈橡胶组份构成。上述的石墨纳米为纳米管结构，其为长度为几时微米的石墨圆柱体形状，其单层为六面形平面结构，径向为纳米尺寸，长径比为1：10。上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。根据权利要求1-6任一所述的油井用碳素硅胶胶管的制备工艺，其包括如下的步骤：1)将质量百分数为10-16％碳素、42-53％硅胶、12-18％石墨纳米和22-27％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胶片；2)将胶片用吹管机成型成各种不同规格的胶管，其作为内胶管使用；3)将帆布的双面在擦胶机上内外擦上浆子胶，然后包括在内胶管外部，内胶管外部在以45度方向缠绕钢丝构成钢丝编制层，然后依次重复帆布层和钢丝编织层三次以上，并且相邻两次钢丝编制缠绕以相反方向进行；4)将步骤3)的成型品放入硫化罐你一次蒸汽硫化成型，硫化时间为5-8小时，硫化温度为200-500摄氏度；5)硫化结束，放置1-2小时冷却后，在其成品外侧包裹海绵层，海绵层用纱布扎紧；6)海绵扎紧后再在其外侧设置波纹管，波纹管的两端或中间部分间隔50-100mm紧固在内部海绵层上，并端部密封住海绵层。前述权利要求任一油井用碳素硅胶胶管，其可以在油田罐车上排水使用或在油田蒸汽车上清洗油井使用或在油田清洗车清洗油井使用。本专利技术的有益效果：1、通过采用碳素硅胶等新组份的材料成型的高压钢胶管，其在保证良好的耐磨、耐油、耐酸和抗老化的基础上，对温度气候季节的使用范围更广，可以适应到零下几十度到零上几十摄氏度，尤其适用于北半球地区冬季，在东北冬季使用保持15MPa压力的情况下，连续使用三个月会出现任何蜕皮、鼓包和开裂的现象，相对现有技术其寿命大大的提高了，降低了成本，并且提高了工作效率，也减小了环境的污染；2、通过帆布层和钢丝层重复设置多层，一方面可以增加其柔软性，另一方面可以增强其强度，可以相对减小钢丝直径，减小管道质量，且在帆布双层均刷有含有粘结增进剂的浆子胶，胶业会渗透到相邻钢丝的缝隙中，然钢丝在径向也能形成整体，从而进一步增强钢丝的强度；3、通过在钢丝层外层设置海绵层，海绵层具有保温隔热性能，其可以防止冬季低温对内部管道的损害，且海绵层外侧用纱布扎紧，可以让海绵层更紧实，这样能进一步隔绝外部低温进入海绵层内；4、在新组份中加入抗老化剂、抗氧化剂能进一步提高其抗老化、抗氧化的性能，也可以进一步提高其使用寿命；5、在新组份中加入脱泡剂能进一步去除成型过程中的芯子中气泡量，提高其密实度和强度，也可以进一步提高其使用寿命；6、通过在海绵层外设置金属耐磨层，一方面可以对内部的海绵层进行防护，另一方面提高了高压钢编胶管与其它部件之间的磨损，而且采用波纹管折叠完全也很便利，提高了使用操作的便利性7、由于混合材料石墨纳米的存在，其具有结构规整，比表面积大，强度高，具有石墨优良的本征特性(耐热、耐腐蚀、耐热冲击以及自润滑性)，是高性能和功能的橡胶材料的补强填料；8、多层钢丝编制层相邻层之间旋转缠绕角度相反缠绕，可以进一步增加钢丝的缠绕强度。附图说明以下结合附图以实施例具体说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1在C-C处的剖视图。具体实施方式实施例，参照附图1-2，一种油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其包括内胶管1，所述的内胶管主要由以质量百分数为10-16％碳素、42-53％硅胶、12-18％石墨纳米和22-27％丁腈橡胶组份构成；所述的内胶管外侧设置钢丝编制层3，所述的钢丝编制层和内胶管之间设置帆布层2，所述的帆布层双面刷有浆子胶，浆子胶内含有粘结增进剂，所述的粘结增进剂由质量分数为20-24份硬脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其包括内胶管（1），其特征在于：所述的内胶管主要由以质量百分数为10-16%碳素、42-53%硅胶、12-18%石墨纳米和22-27%丁腈橡胶组份构成；所述的内胶管外侧设置钢丝编制层（3），所述的钢丝编制层和内胶管之间设置帆布层（2），所述的帆布层双面刷有浆子胶，浆子胶内含有粘结增进剂，所述的粘结增进剂由质量分数为20-24份硬脂酸钴、45-60份对苯酸盐、硅烷偶联剂4-10份、脂肪酸1-5份和石膏15-22份，所述的帆布层和钢丝编制成依次重复三层以上，钢丝的直径为1-2mm，相邻的钢丝编制层以相反的反响缠绕，缠绕的螺旋角为45度左右，所述的最外侧的钢丝编制层外设有海绵层（4），海绵层由纱布缠绕扎紧，所述的海绵层外设有金属耐磨层（5），金属耐磨层为波纹管构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其包括内胶管（1），其特征在于：所述的内胶管主要由以质量百分数为10-16%碳素、42-53%硅胶、12-18%石墨纳米和22-27%丁腈橡胶组份构成；所述的内胶管外侧设置钢丝编制层（3），所述的钢丝编制层和内胶管之间设置帆布层（2），所述的帆布层双面刷有浆子胶，浆子胶内含有粘结增进剂，所述的粘结增进剂由质量分数为20-24份硬脂酸钴、45-60份对苯酸盐、硅烷偶联剂4-10份、脂肪酸1-5份和石膏15-22份，所述的帆布层和钢丝编制成依次重复三层以上，钢丝的直径为1-2mm，相邻的钢丝编制层以相反的反响缠绕，缠绕的螺旋角为45度左右，所述的最外侧的钢丝编制层外设有海绵层（4），海绵层由纱布缠绕扎紧，所述的海绵层外设有金属耐磨层（5），金属耐磨层为波纹管构成。


2.根据权利要求1所述的油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其特征在于：所述的帆布层和钢丝编制层依次优选设置四层。


3.根据权利要求1所述的油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其特征在于：所述的内胶管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。


4.根据权利要求1所述的油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其特征在于：所述的芯子主体主要由以质量百分数为13%碳素、47%硅胶、15%石墨纳米和25%丁腈橡胶组份构成。


5.根据权利要求1所述的油井用碳素硅胶高压钢丝编织胶管，其特征在于：所述的石墨纳米为纳米管结构，其为长度为几时微米的石...

【专利技术属性】
技术研发人员：于世强，
申请(专利权)人：大庆市普庆密封材料配件有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23