鉆井液中橡膠件的選擇說(shuō)明

1、鉆井液中橡膠件的選擇說(shuō)明一、 油基泥漿及其成分簡(jiǎn)介1. 油基泥漿簡(jiǎn)介：油基泥漿又稱(chēng)油基鉆井液，其基本組成是油、水、有機(jī)粘土和油溶性化學(xué)處理劑。油基泥漿抗高溫、抗鹽鈣侵蝕，有利于井壁穩(wěn)定、潤(rùn)滑性好、對(duì)油氣層損害小，廣泛運(yùn)用在各類(lèi)鉆井平臺(tái)。油基泥漿主要有兩大類(lèi)：一種是油相鉆井液，是氧化瀝青、有機(jī)酸、堿、穩(wěn)定劑及高閃點(diǎn)柴油的混合物。通常只混3%5%的水；另一種是油包水乳化鉆井液（反相鉆井液），有各種添加劑被用來(lái)使水乳化和穩(wěn)定，這種體系最高含水可達(dá)50%。油基泥漿的毒性主要來(lái)自柴油中的芳香烴，芳香烴的含量用苯胺點(diǎn)表示，苯胺點(diǎn)越低，則芳香烴的含量越高，毒性也越大。2.油基鉆井液技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀隨著油氣藏埋

2、藏深度的加深，對(duì)深井、超深井鉆井所需要的抗高溫油基鉆井液越來(lái)越得到人們的重視。油基鉆井液發(fā)展歷程包括幾個(gè)時(shí)間段：20世紀(jì)50-60年代以全油鉆井液和以柴油為基油的油包水乳化鉆井液為主要應(yīng)用類(lèi)型；70年代時(shí)主要發(fā)展了油包水乳化鉆井液；80年代主要以礦物油為基油的油包水乳化鉆井液；90年代以來(lái)，為了進(jìn)一步提高油基鉆井液的攜巖能力、提高機(jī)械鉆速及減輕對(duì)環(huán)境造成的損害，又推出了一些新的體系，使油基鉆井液技術(shù)取得了新的進(jìn)展。近年來(lái)的油基鉆井液研究主要體現(xiàn)在白油基，柴油基等幾個(gè)體系。2.1.白油基鉆井液白油基鉆井液配方主要為白油（礦物油）、有機(jī)黏土、清水、潤(rùn)濕劑、有機(jī)土、乳化劑、降濾失劑、石灰、氯化鈣溶液

3、、重晶石。2.2.柴油基鉆井液柴油基鉆井液配方為柴油/礦物油、聚合物添加劑、乳化劑、有機(jī)膨潤(rùn)土（鋰皂石）、潤(rùn)濕劑、石灰、重晶石、碳酸鈣、基液（柴油與水混合）、非有機(jī)土、控制劑、懸浮劑、氯化鈣溶液、濾失劑、生物柴油（生物柴油中的不飽和脂肪酸在高溫下容易變質(zhì)，酯化產(chǎn)物難于回收）。2.3.氣制油基鉆井液氣制油鉆井液運(yùn)動(dòng)黏度低，攜帶能力強(qiáng)，能避免鉆進(jìn)過(guò)程中遇阻、鉆速減慢，提高鉆速，配方為：氣制油、有機(jī)土、潤(rùn)濕劑、降濾失劑、表面活性劑、石灰、添加劑、加重劑、主乳化劑、輔乳化劑、重晶石。2.4.低毒油基鉆井液芳香烴是油基鉆井液中的儲(chǔ)層主要污染物，因此以植物油、礦物油（無(wú)熒光、低芳香烴）、精制白油（芳烴含量

4、小于2%）、石蠟基油為基液的低芳香烴油基泥漿逐步發(fā)展起來(lái)，其成分主要還包括氯化鈣水溶液、增黏劑、乳化劑、降濾失劑、石灰、增黏劑、碳酸鈣、鉆屑有機(jī)土、潤(rùn)濕劑、氧化鈣、復(fù)合封堵劑、提切劑。3.白油簡(jiǎn)介白油一般指礦物油，通常是指經(jīng)過(guò)開(kāi)采和初加工的原油（或石油）。把通過(guò)物理蒸餾方法從石油中提煉出的基礎(chǔ)油稱(chēng)為礦物油基礎(chǔ)油。生產(chǎn)過(guò)程基本以物理過(guò)程為主，不改變烴類(lèi)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)的基礎(chǔ)油取決于原料中理想組分的含量與性質(zhì)；礦物油在提煉過(guò)程中因無(wú)法將所含的雜質(zhì)清除干凈，因此得到的基礎(chǔ)油流動(dòng)點(diǎn)較高，不適合寒帶作業(yè)使用；因此，礦物油類(lèi)基礎(chǔ)油在性質(zhì)上受到一定限制。是取原油中250400的輕質(zhì)潤(rùn)滑油餾分，經(jīng)酸堿精制、水洗、干

5、燥、白土吸附、加抗氧劑等工序制得。用石蠟基原油時(shí)還應(yīng)脫蠟。為降低絕緣油的凝固點(diǎn)，可加入適量的降凝劑。工業(yè)級(jí)白油，是由加氫裂化生產(chǎn)的基礎(chǔ)油為原料，經(jīng)深度脫蠟、化學(xué)精制等工藝處理后得到，可用于化學(xué)、紡織、化纖、石油化工、電力、農(nóng)業(yè) 等，可用于PE、PS、PU等生產(chǎn)。4.芳香烴簡(jiǎn)介芳香烴簡(jiǎn)稱(chēng)“芳烴”，通常指分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔?。是閉鏈類(lèi)的一種。具有苯環(huán)基本結(jié)構(gòu)，歷史上早期發(fā)現(xiàn)的這類(lèi)化合物多有芳香味道，所以稱(chēng)這些烴類(lèi)物質(zhì)為芳香烴，后來(lái)發(fā)現(xiàn)的不具有芳香味道的烴類(lèi)也都統(tǒng)一沿用這種叫法。例如苯、二甲苯、萘等。芳香烴的水溶性較低。一些常見(jiàn)的芳香烴的名稱(chēng)有苯、甲苯、鄰二甲苯、石油中含有大量的烷烴和少量

6、芳香化合物。石油餾分中主要含有環(huán)烷烴和鏈烴，將它們轉(zhuǎn)化為芳香烴的主要方法是重整和芳構(gòu)化。二、關(guān)于橡膠件在鉆井液中的說(shuō)明首先油基泥漿中橡膠的腐蝕因素很多，泥漿的極性、酸堿度、成分等均對(duì)橡膠的使用壽命及使用效果都有較大影響。橡膠件在鉆井液系統(tǒng)中存在較大的不確定性，主要的原因是橡膠的多樣性和泥漿的多樣性，以及國(guó)家目前沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范。通過(guò)與橡膠廠家的溝通，同一種名稱(chēng)的橡膠有數(shù)千種不同的配方和衍生品，且表現(xiàn)出的性能也完全不一樣，不同的廠家配方及名稱(chēng)也不一樣且都是保密資料，故無(wú)法明確具體的橡膠材料的型號(hào)及配方，只能對(duì)橡膠的性能控制，例如丁腈橡膠，含膠量不同表現(xiàn)出的性能也不同，但是都叫丁腈橡膠，含膠率高

7、質(zhì)量好的丁腈橡膠是能夠在一般的水基泥漿及油基泥漿中使用。其主要的原因是因?yàn)榉枷銦N存在的毒性，目前油基泥漿中的芳香烴都已經(jīng)降低，而丁腈橡膠能夠在一般苯胺點(diǎn)較低的溶劑中使用，且有一定的耐酸堿性能。但是質(zhì)量不好的、性能欠佳的橡膠不但無(wú)法滿(mǎn)足耐油、耐酸堿的要求而且會(huì)在水中緩慢溶解。我們通過(guò)與NDC用戶(hù)、DEMCO蝶閥供應(yīng)商、油服現(xiàn)場(chǎng)人員、大慶鉆采技術(shù)人員及其他廠家的技術(shù)人員溝通，目前國(guó)內(nèi)并沒(méi)有明確油基泥漿的使用材料的型號(hào)及品質(zhì)要求，同樣的油基泥漿不同廠家的橡膠使用狀況也不一樣，而寶石等石油鉆機(jī)企業(yè)也從沒(méi)有考慮過(guò)該問(wèn)題。而國(guó)外用戶(hù)及供應(yīng)廠認(rèn)為丁腈橡膠較氟橡膠更適合于油基泥漿（具體原因用戶(hù)也不清楚，但是從

8、技術(shù)經(jīng)理到質(zhì)量經(jīng)理還是平臺(tái)經(jīng)理都是一樣的答復(fù)）。另外就不同橡膠在PH不同的條件下如何選擇，我們通過(guò)與不同的橡膠廠家溝通，廠家明確表示因?yàn)闋砍兜馁M(fèi)用比較大且意義不是很大，其原因是橡膠在不同的酸堿中均有不同的表現(xiàn)，且溶劑中有沒(méi)有其他的有機(jī)介質(zhì)對(duì)橡膠也很重要，只要明確我們需要PH值描述清楚具體的酸堿及溶劑性能，廠家就會(huì)根據(jù)我們的要求進(jìn)行配置和供貨。橡膠件的化驗(yàn)及試驗(yàn)只有試驗(yàn)要求和試驗(yàn)步驟，標(biāo)準(zhǔn)里沒(méi)有試驗(yàn)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，故我們的驗(yàn)收也只能參考廠家的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，其中耐油性能的標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)一般是1、2、3號(hào)標(biāo)準(zhǔn)油、而國(guó)外采用ISO的標(biāo)準(zhǔn)ASTM NO.1、IRM902、IRM903，我們選用IRM903的原因是首先

9、該標(biāo)準(zhǔn)油為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿(mǎn)足國(guó)外用戶(hù)的要求，另外該標(biāo)準(zhǔn)油芳香烴為14%，且苯胺點(diǎn)較低，更能夠體現(xiàn)出橡膠耐芳香烴的要求。最后橡膠廠家反饋橡膠產(chǎn)品中還有很多橡膠能夠滿(mǎn)足我們的要求，我們不應(yīng)該將耐油基泥漿的材質(zhì)僅僅制定在氟橡膠、氫化丁腈橡膠上，另外還有類(lèi)似聚氨酯等材料也能滿(mǎn)足使用要求并且價(jià)格較氟橡膠等更有優(yōu)勢(shì)，因此從個(gè)人建議我們將所有的外購(gòu)橡膠件通過(guò)簽署技術(shù)協(xié)議的方式使橡膠件滿(mǎn)足油基泥漿、水基泥漿，而不是將材料固定化，對(duì)新材料我們可以拿到油服或者其他國(guó)內(nèi)井隊(duì)做試驗(yàn)，為設(shè)備及技術(shù)的進(jìn)步保留改進(jìn)的通道。目前已和咸陽(yáng)橡膠廠進(jìn)行溝通，該廠將在春節(jié)前后制作聚氨酯的橡膠接頭發(fā)往油服鉆機(jī)進(jìn)行測(cè)試，該廠前期解決了油

10、服和西南局基礎(chǔ)油基泥漿的橡膠密封圈泄漏的問(wèn)題，且廠家反饋聚氨酯較氟橡膠及氫化丁腈橡膠價(jià)格上比較有優(yōu)勢(shì)，我們將繼續(xù)跟進(jìn)該橡膠材料試驗(yàn)的進(jìn)展。三、主要橡膠的簡(jiǎn)介3.1丁腈橡膠 丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，簡(jiǎn)稱(chēng)NBR，丁腈橡膠耐油(尤其是烷烴油)性極好，耐磨性較高，耐老化、耐熱性較好，粘接力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是耐低溫性差、耐臭氧性差，絕緣性能低劣，彈性稍低。丁腈橡膠中丙烯腈含量(%)有4246、3641、3135、2530、1824等五種。丙烯腈含量越多，耐油性越好,但耐寒性則相應(yīng)下降。此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。由于NBR分子鏈結(jié)構(gòu)中含有氰基,因此對(duì)非極性或者弱極

11、性的礦物油、動(dòng)植物油、液體燃料和溶劑等有效的穩(wěn)定性，而芳香溶劑、酮、酯等極性物質(zhì)則對(duì)其有溶脹作用。丁腈橡膠在溶劑中的溶脹性與溶劑的性質(zhì)有關(guān)，溶劑的苯胺點(diǎn)越低或者芳香烴含量越高，溶脹能力越大，而丁腈橡膠在溶劑中的穩(wěn)定性越差。丁腈橡膠耐油性(如耐礦物油、液體燃料、動(dòng)植物油和溶劑)優(yōu)于天然橡膠、氯丁橡膠和丁苯橡膠。與其他橡膠相比NBR有更寬域的使用溫度,它的長(zhǎng)期使用溫度為120，同時(shí)NBR具有良好的耐低溫性能,最低玻璃化溫度可達(dá)-55。丁腈橡膠是耐油性、物理機(jī)械性能和耐化學(xué)藥品性等綜合性能的優(yōu)秀中,有效利用這些特性可以使之滿(mǎn)足各種用途。在通用膠中,NBR橡膠耐苯、石油基油類(lèi)及非極性溶劑的性能遠(yuǎn)優(yōu)于N

12、R、SBR、IIR等非極性膠,也優(yōu)于極性的CR,但丁腈橡膠的極性溶劑和耐極性油的性能不夠好。NBR因其耐油性和物理機(jī)械性能優(yōu)異,廣泛應(yīng)用于制造各種耐油像膠制品,如0型圈、塾圈、軟管以及燃料箱襯膠、印刷滾筒、油罐襯里、絕緣地面塾板、耐油鞋底、硬橡膠零件、織物涂層、管螺紋保護(hù)層、泵的葉輪以及電線(xiàn)包皮、膠粘劑、食品包裝用薄膜、橡膠手套等領(lǐng)域。3.2氟橡膠氟橡膠是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。氟橡膠具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性，是所有彈性體中耐介質(zhì)性能最好的一種。26型氟橡膠耐石油基油類(lèi)、雙酯類(lèi)油、硅醚類(lèi)油、硅酸類(lèi)油，耐無(wú)機(jī)酸，耐多數(shù)的有機(jī)、無(wú)機(jī)溶劑、藥品等，僅不耐低分子的酮、醚、酯，不

13、耐胺、氨、氫氟酸、氯磺酸、磷酸類(lèi)液壓油。23型氟膠的介質(zhì)性能與26型相似，且更有獨(dú)特之處，它耐強(qiáng)氧化性的無(wú)機(jī)酸如發(fā)煙硝酸、濃硫酸性能比26型好，在室溫下98%的HNO3中浸漬27天它的體積膨脹僅為13%15%。氟橡膠的耐高溫性能和硅橡膠一樣，是目前彈性體中最好的。26-41氟膠在250下可長(zhǎng)期使用，300下短期使用；246氟膠耐熱比26-41還好。在300×100小時(shí)空氣熱老化后的26-41的物性與300×100小時(shí)熱空氣老化后246型的性能相當(dāng)，其扯斷伸長(zhǎng)率可保持在100%左右，硬度9095度。246型在350熱空氣老化16小時(shí)之后保持良好彈性，在400熱空氣老化110分

14、鐘之后保持良好彈性，在400熱空氣老化110分鐘之后，含有噴霧炭黑、熱裂法炭黑或碳纖維的膠料伸長(zhǎng)率上升約1/21/3，強(qiáng)度下降1/2左右，仍保持良好的彈性。23-11型氟膠可以在200下長(zhǎng)期使用，250下短期使用。耐老化性，氟橡膠具有極好的耐天候老化性能。以下是主要的氟橡膠牌號(hào)：氟橡膠23，國(guó)內(nèi)俗稱(chēng)1號(hào)膠；。氟橡膠26，國(guó)內(nèi)俗稱(chēng)2號(hào)膠； 氟橡膠246，國(guó)內(nèi)俗稱(chēng)3號(hào)膠，氟含量高于26膠，耐溶劑性能好。氟橡膠TP，耐水蒸汽和耐堿性能優(yōu)越。偏氟醚橡膠，低溫性能優(yōu)異。全氟醚橡膠，高溫性能優(yōu)異，氟含量高，耐溶劑性能優(yōu)異。氟硅橡膠，低溫性能優(yōu)異，具有一定耐溶劑性能。氟橡膠耐高溫、耐油和耐介質(zhì)性能優(yōu)異。3.

15、3氫化丁腈橡膠(HNBR)氫化丁腈橡膠，簡(jiǎn)稱(chēng)：NBR或H-NBR。是丁腈橡膠(簡(jiǎn)稱(chēng)NBR)的新品種。氫化丁腈橡膠（HNBR）是由丁腈橡膠進(jìn)行特殊加氫處理而得到的一種高度飽和的彈性體。氫化丁腈橡膠具有良好耐油性能（對(duì)燃料油、潤(rùn)滑油、芳香系溶劑耐抗性良好）；由于其高度飽和的結(jié)構(gòu)，使其具良好的耐熱性能，優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能（對(duì)氟利昂、酸、堿的具有良好的抗耐性），優(yōu)異的耐臭氧性能，較高的抗壓縮永久變形性能；同時(shí)氫化丁腈橡膠還具有高強(qiáng)度，高撕裂性能、耐磨性能優(yōu)異等特點(diǎn)，是綜合性能極為出色的橡膠之一。HNBR的耐高溫性為130180,耐寒性為-55-38且機(jī)械性能優(yōu)良,HNBR制備的各種制品,可耐酸、耐油

16、、耐溶劑。用ZnO/MAA補(bǔ)強(qiáng)的HNBR可用于制作鉆井保護(hù)箱和泥漿泵用活塞。HNBR的耐熱、耐輻射性能比硅橡膠、氟橡膠、聚四氯乙烯要好,適宜作發(fā)電站的各種橡膠密封件,也用作液壓管、液壓密封、發(fā)電站用電纜護(hù)套,還可作印刷和織物輥筒、武器部件及航天用密封件、覆蓋層、燃油囊等;此外,用ZnO/MAA,過(guò)氧化物、高耐磨爐補(bǔ)強(qiáng)的HNBR,其綜合性能比普通HNBR要好。氫化丁腈橡膠廣泛用于油田、汽車(chē)工業(yè)等方面。隨著汽車(chē)、石油工業(yè)的發(fā)展,橡膠部件除要求耐油外,還需具有良好的耐熱、耐高溫、高壓、耐氧等特性。普通丁腈橡膠(NBR)已遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足這些要求,盡管其中一些用途已為氟橡膠所取代,但氟橡膠價(jià)格昂貴。HNBR

17、在保持NBR原有的優(yōu)異的耐油性的同時(shí),又獲得了非常好的耐熱性(耐150高溫)、耐臭氧性,其運(yùn)用領(lǐng)域已突破了NBR的傳統(tǒng)領(lǐng)域,使得氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯等特種橡膠也受到一定的沖擊。從經(jīng)濟(jì)角度看,HNBR銷(xiāo)售價(jià)暫時(shí)還較貴,但還是比氟橡膠低得多。同時(shí),由于HNBR的剛度低,工藝性能好,密度低,可以加入更多的填料,而且HNBR制品單位體積只有氟橡膠的一半,所以,它將成為氟橡膠等特種彈性體的代用品。據(jù)初步了解,大慶、勝利油田有2000余口二期井需用潛油泵在井深2000米,溫度140左右下抽油,如用NBR的錠子,使用周期僅有幾個(gè)月甚至更短,如用HNBR的錠子,使用周期可達(dá)一年以上。3.4聚氨酯簡(jiǎn)介聚氨酯

18、縮寫(xiě)為 PUR或PU，是指主鏈中含有氨基甲酸酯特征單元的一類(lèi)高分子。聚氨酯抗多種酸堿和有機(jī)溶劑腐蝕，因此經(jīng)常被用在橡膠制品在惡劣環(huán)境下的替代品。四、橡膠材料的性能丁腈橡膠是橡膠中最為常見(jiàn)的合成橡膠材料，其他的常用的還有乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、氟橡膠、硅橡膠、氫化丁腈橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、硅氟橡膠、聚氨酯橡膠等。表1為常用合成橡膠的耐油及耐特種化學(xué)介質(zhì)性能。表1 常用合成橡膠的耐油及耐特種化學(xué)介質(zhì)性能丁苯橡膠耐油性差，不適合于脂肪烴、芳香烴及礦物油、可以用于剎車(chē)油乙丙橡膠耐油性差，不適合于脂肪烴、芳香烴及礦物油（如非極性的燃料油、潤(rùn)滑油、液壓油），也不適合于烴類(lèi)溶劑（如苯、甲苯），適用于剎車(chē)

19、油和磷酸脂類(lèi)液壓油，耐各種極性化學(xué)藥品氯丁橡膠耐油性中等，可耐脂肪烴油（如齒輪潤(rùn)滑油、變壓器油），在苯胺點(diǎn)低的礦物油、汽油中易溶脹，不耐芳香烴和鹵代烴（如苯、三氯乙烯），耐剎車(chē)油，耐冷凍劑氟利昂丁腈橡膠耐油性?xún)?yōu)良，耐脂肪烴油（如汽油、煤油等燃料油）、可耐苯胺點(diǎn)較低的芳香烴及礦物油，不適合于芳香烴、鹵代烴、脂類(lèi)極性溶劑，也不適合于磷酸酯類(lèi)的液壓油及添加劑的齒輪油。丙烯酸橡膠耐油性?xún)?yōu)良，耐脂肪烴油（如汽油、煤油等燃料油）、芳香烴及礦物油，耐合成潤(rùn)滑油、硅酸脂類(lèi)液壓油，不耐芳香烴、酯等極性溶劑，不耐磷酸酯類(lèi)的液壓油和非石油基制動(dòng)油。聚氨酯橡膠耐油中性，可以耐脂肪烴油、芳香烴油、礦物油氫化丁腈橡膠耐油

20、性?xún)?yōu)異（優(yōu)于普通丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、氯丁橡膠和氯磺化聚乙烯），耐脂肪烴油（如汽油、煤油等燃料油）、特別是耐氧化汽油、酸敗劣化汽油及劣化潤(rùn)滑油，耐烴類(lèi)溶劑，耐硫化氫，耐酸性?xún)?yōu)于丁腈橡膠和氟橡膠。氯醚橡膠耐油性?xún)?yōu)良（優(yōu)于氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯、丁腈橡膠，且略?xún)?yōu)于丙烯酸酯橡膠），耐脂肪烴油（如汽油、煤油等燃料油）、可耐低苯胺點(diǎn)的芳香烴油及礦物油、特別耐制冷劑氟利昂聚硫橡膠耐油性?xún)?yōu)異，耐脂肪烴油、芳香烴油、礦物油、不耐酯、醚、鹵代烴等極性溶劑。氯磺化橡膠耐油性中等（優(yōu)于氯丁橡膠）可耐脂肪烴油，在芳香烴油，礦物油中溶脹大。氟橡膠耐油性?xún)?yōu)異，耐脂肪烴油（如汽油、煤油等燃料油）、芳香烴油、礦物油、耐各種

21、非極性化學(xué)藥品和烴類(lèi)溶劑（如苯、鹵代烴，氟利昂等），幾乎適用于所有的潤(rùn)滑油、燃料油，在高溫含極性添加劑的油中不硬化，耐磷酸酯系液壓油，耐除濃硝酸外的各種酸堿。硅橡膠耐油性差，不適合于脂肪烴油、芳香烴油、礦物油、苯、醚、酯等溶劑，耐磷酸酯類(lèi)液壓油，有極好的生理惰性，疏水性2.耐酸堿橡膠對(duì)無(wú)機(jī)酸最穩(wěn)定的合成橡膠是氟橡膠，丁基橡膠、乙丙橡膠和氯磺化聚乙烯橡膠；對(duì)濃硫酸最穩(wěn)定的合成橡膠是氟橡膠；能在稀酸中長(zhǎng)期使用的合成橡膠有氟橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅氟橡膠、硅橡膠和聚氨酯橡膠；耐有機(jī)酸較好的合成橡膠有硅橡膠和丁基橡膠；耐堿性較好的合成橡膠有丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠

22、和乙丙橡膠。在室溫及70條件下，各種合成橡膠在不同濃度酸堿中的抗耐性見(jiàn)表2。表2 各種橡膠的耐酸堿性能比較項(xiàng)目天然橡膠硬質(zhì)天然橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠丁腈橡膠丁基橡膠乙丙橡膠氯磺化聚乙烯氟橡膠室溫70室溫70室溫70室溫70室溫70室溫70室溫70室溫70室溫70鹽酸5%-10%-20%-36%-×-硫酸10%-50%-70%-×-98%×××××-××××××××××硝酸5%××××

23、15;××××-10%×××××××××××××××50%×××××××××××××××××硝酸20%××-××-××-40%××-××-&

24、#215;×-鉻酸10%××××××××××××××25%×××××××××××××××磷酸50%-100%-50%乙酸×××××××-××-冰醋酸×××××&

25、#215;×××-××-濕醋酸××××××××××××××-50%氫氧化鈉13%次氯酸鈉××-××××××-無(wú)機(jī)鹽類(lèi)注：表示可以使用；表示在一定條件下可以使用；×標(biāo)識(shí)不可使用3.耐油橡膠有極性基團(tuán)的合成橡膠，如丁腈橡膠、氯丁橡膠、丙烯酸酯橡膠、氯醚橡膠、聚硫橡膠、聚氨酯橡膠、氟橡膠及硅氟橡膠等，對(duì)油類(lèi)有良好的穩(wěn)定性。羥

26、基丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠具有更好的耐油性和耐熱性能。氟橡膠和硅氟橡膠對(duì)碳?xì)浠衔?、氯化碳?xì)浠衔铮枷阕迦軇┯辛己玫目鼓托?，但?duì)酮類(lèi)及酯類(lèi)的抗耐性不好。丙烯酸酯橡膠及聚氨酯橡膠耐碳?xì)浠衔锏确菢O性容積，但不宜用于含有水分的熱油中。氯醚橡膠的耐油性介于丙烯酸酯和高丙烯腈結(jié)合量的丁腈橡膠之間，具有良好的耐氧化碳?xì)浠衔锖头较蜃寤衔锶軇┑奶匦?。聚硫橡膠對(duì)極性溶劑和非極性溶劑都有較好的抗耐性，長(zhǎng)用于耐混合溶劑的場(chǎng)合。氯丁橡膠的耐油性稍低于丁腈橡膠，但是具有自補(bǔ)強(qiáng)性能。各種橡膠的耐油和耐溶劑性能見(jiàn)表3.表3 各種橡膠的耐油和耐溶劑性能（經(jīng)7d浸泡后體積膨脹率）溶劑名稱(chēng)溫度丁腈橡膠NBR氯丁二烯膠天然膠

27、丁苯膠丁基膠硅橡膠氯磺化聚乙烯CN28CN33CN38ASIM1#50-1-1.5-2-560122044ASIM1#100-4-4-61532040170420ASIM2#500.5-0.5-1.5201003050712ASIM2#10077-35.5-1202501075ASIM3#501030.5652001301202565汽油50151065525014024023085二甲苯5015010080300350320240220450乙醇、甘油500.50.50.520.50.50.210.5乙酸乙酯50170150135105909020135100四氯化碳50110755.533

28、0420400275250350環(huán)乙烷503603703854303502805550520柴油502012570250150250120120柴油1002213690-220-140160聯(lián)苯100160260360210-3756020320三氯乙烯50290230230380420400300250600酚504504705108535603850苯50290200160300350350150200430甲醛5045010105670.5112丁酮502502502501508.5801.5110150豬油500.511.53011050103454.密封圈使用范圍簡(jiǎn)介：NBR丁腈橡膠

29、密封圈: 適合于石油系液壓油、甘醇系液壓油、二酯系潤(rùn)滑油、汽油、水、硅潤(rùn)滑脂、硅油等介質(zhì)中使用。是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件。不適用于極性溶劑之中，例如酮類(lèi)、臭氧、硝基烴、MEK 和氯仿。一般使用溫度范圍為 -40120 。HNBR氫化丁腈橡膠密封圈: 具有極佳的抗腐蝕、抗撕裂和抗壓縮變形特性，耐臭氧、耐陽(yáng)光、耐天候性較好。比丁腈橡膠有更佳的抗磨性。一般使用溫度范圍為 -40150 。SIL硅橡膠密封圈: 具有極佳的耐熱、耐寒、耐臭氧、耐大氣老化性能。有很好的絕緣性能。但抗拉強(qiáng)度較一般橡膠差且不具耐油性。不建議使用于大部份濃縮溶劑、油品、濃酸及氫氧化鈉中。一般使用溫度范圍為 -5525

30、0 。氟素橡膠密封圈: 耐高溫性?xún)?yōu)于硅橡膠，有極佳的耐候性、耐臭氧性和耐化學(xué)性，耐寒性則不良。對(duì)于大部份油品及溶劑都具有抵抗能力，尤其是酸類(lèi)、脂族烴、芳香烴及動(dòng)植物油。適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料系統(tǒng)及化工廠的密封需求。不建議使用于酮類(lèi)、低分子量的酯類(lèi)及含硝的混合物。一般使用溫度范圍為 -20250 。FLS氟硅橡膠密封圈: 其性能兼有氟素橡膠及硅橡膠的優(yōu)點(diǎn)，耐油、耐溶劑、耐燃料油及耐高低溫性均佳。能抵抗含氧的化合物、含芳香烴的溶劑及含氯的溶劑的侵蝕。不建議暴露于酮類(lèi)及剎車(chē)油中。一般使用溫度范圍為 -50200 。EPDM三元乙丙橡膠密封圈: 具有很好的耐候性、耐臭氧性、耐水性及耐化學(xué)性?？捎糜诖碱?lèi)

31、及酮類(lèi)，還可用于高溫水蒸氣環(huán)境之密封。不建議用于食品用途或是暴露于礦物油之中。一般使用溫度范圍為 -55150 。CR氯丁橡膠密封圈: 耐陽(yáng)光、耐天候性能特別好。不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷劑，耐稀酸、耐硅脂系潤(rùn)滑油, 但在苯胺點(diǎn)低的礦物油中膨脹量大。在低溫時(shí)易結(jié)晶、硬化。適用于各種接觸大氣、陽(yáng)光、臭氧的環(huán)境及各種耐燃、耐化學(xué)腐蝕的密封環(huán)節(jié)。不建議使用于強(qiáng)酸、硝基烴、酯類(lèi)、氯仿及酮類(lèi)的化學(xué)物之中。一般使用溫度范圍為 -55120 。IIR丁基橡膠密封圈: 氣密性特別好，耐熱、耐陽(yáng)光、耐臭氧性佳，絕緣性能好；對(duì)極性溶劑如醇、酮、酯等有很好的抵抗能力，可暴露于動(dòng)植物油或可氧化物中。適合于耐化學(xué)藥品或

32、真空設(shè)備。不建議與石油溶劑、煤油或芳烴同時(shí)使用。一般使用溫度范圍為 -50110 。ACM丙烯酸脂橡膠密封圈: 對(duì)油品有極佳的抵抗力, 耐高溫、耐候性均佳，但機(jī)械強(qiáng)度、壓縮變形率及耐水性稍差。不適用于熱水、剎車(chē)油、磷酸酯之中。一般使用溫度范圍為 -25170 。NR天然橡膠密封圈: 具有很好的耐磨性、彈性、扯斷強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率。但在空氣中易老化，遇熱變黏，在礦物油或汽油中易膨脹和溶解，耐堿但不耐強(qiáng)酸。一般使用溫度范圍為 -20100 。PU聚氨脂橡膠密封圈: 聚氨脂橡膠的機(jī)械性能非常好，耐磨、耐高壓性能均遠(yuǎn)優(yōu)于其它橡膠。耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相當(dāng)好, 但高溫易水解。一般用于耐高壓、耐磨損密封

33、環(huán)節(jié)。一般使用溫度范圍為 -4590 。五、鉆井液橡膠材料的選擇由于接觸各種化學(xué)介質(zhì)，石油化工領(lǐng)域是使用特種橡膠品種和用量較大的領(lǐng)域。石油工業(yè)用的橡膠作品，如輸油膠管、防噴器裝置中的蓄能器、油井測(cè)試用的封隔器、泥漿泵橡膠活塞、輸油管閥門(mén)用的膜片、o型密封圈、液化氣安全閥的密封墊以及油田各類(lèi)設(shè)備上的機(jī)械、氣動(dòng)、液壓等密封系統(tǒng)使用的O型密封圈等，可以采用丁腈橡膠或者丙烯酸酯橡膠制作；石油勘探及采油設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)密封件、蝶閥密封件、軟管、鉆探膠管護(hù)套、防噴器配件、鉆桿護(hù)套、螺桿泵定子、抽空活塞、電線(xiàn)電纜套等，有的可采用丁腈橡膠或丙烯酸酯橡膠，有的需要采用氟橡膠、氫化丁腈橡膠，后者比前者有更好的耐高溫、

34、耐硫化氫和胺類(lèi)緩蝕劑以及天氣老化、耐臭氧等性能。對(duì)于惡劣的環(huán)境的封隔器等橡膠配件，如耐油和260高溫蒸汽、耐硫（硫化氫）油氣井環(huán)境及胺類(lèi)緩蝕劑、耐柴油基和水基鉆井液，可以使用四丙氟橡膠制造，也可是使用橡膠中耐硫化氫、耐熱性能最好的全氟醚橡膠制造；與原油、天然氣、各種壓裂液或者鹽酸和氫氟酸接觸的擴(kuò)張式壓裂膠桶以及大型輸油管道的伸縮節(jié)密封件、井口噴氧密封件等，可以采用氟化磷腈橡膠制造。六、結(jié)論通過(guò)以上描述，做出如下結(jié)論：1.鉆井液密封圈、蝶閥等橡膠材料的推薦選擇O形密封圈、蝶閥等橡膠材料按照表4進(jìn)行材料選購(gòu)為佳：表4 橡膠接頭的性能分類(lèi)序號(hào)分類(lèi)說(shuō)明環(huán)境溫度介質(zhì)使用溫度流體說(shuō)明推薦材料1低溫水基泥漿-4545-5-45100低溫水基泥漿丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠2常溫水基泥漿-18550-45100常溫水基泥漿丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、氫化丁腈橡膠、氟橡膠3低溫油基泥漿-4545-20120低溫油基泥漿氫化丁腈