一种制备油田用钛聚合物树脂阻垢防腐油管的方法
专利汇可以提供一种制备油田用钛聚合物树脂阻垢防腐油管的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种制备油田用 钛 聚合物 树脂 阻垢防腐油管的方法。该制备油田用钛聚合物树脂阻垢防腐油管的方法是在油管表面预处理后，在油管的内外壁 涂装 涂料，该涂料是在常规环 氧 类涂料中添加7～20％钛聚合物填料，油管的内壁采用高压无气立体 喷涂 方式，油管外壁涂装采用压缩空气三把 喷枪 立体喷涂方式，喷涂后采用调质 固化 炉对油管内外壁的涂层进行调质固化，炉子功率200KW，炉温50～180℃，固化时间60min，油管在调质固化炉中边旋转边前进，油管自转速30～80r/min。该方法解决油田井 下管 柱在复杂工矿条件下的 结垢 和 腐蚀 问题，保护管材，延长油管使用寿命，节约采油成本。，下面是一种制备油田用钛聚合物树脂阻垢防腐油管的方法专利的具体信息内容。
技术领域：
本发明涉及一种制备油田用油管的方法，具体的是制备具有阻垢、 防腐性能油管的方法。
背景技术：
我国近几年聚合物驱油技术发展很快，20世纪90年代开始，在大庆、 辽河、胜利、大港以及华北等油田，已从矿场试验发展到大规模应用阶 段。从自喷开采到机械开采，从水驱、聚合驱开发到以三元聚合物驱为 主导的三次采油技术，形成了一套较为成功的油田开发技术。在大庆， 投产的井约56800口，采油一厂、采油三厂、六厂、七厂均开展了三次 采油试验，工业化试验区块35个，试验井5700多口，三次采油年产量已 连续5年超过1000万吨，工业化区块提高采收率12个百分点以上，累计 增油5500万吨。今后五年，以三元聚合物驱为主导的三次采油技术覆盖 率将达80％以上。
三元聚合物驱使用的三元复合驱油剂由一定比例的聚合物、碱、表 面活性剂组成，与油田水按比例配制后注入井内，三者协同效应提高驱 油效果。表面活性剂与碱复配，有高的界面活性，对于强碱剂的存在， 驱油体系PH值升高，而地下岩层中的SiO2在高PH值驱油体系中被大量 溶解；岩层的溶解又会造成井液中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Mn2+等二价金属 阳离子及SiO4 2-浓度的增加。另外油田水系统中存在大量的SO4 2-、CO3 2-、 SiO4 2-等酸根离子。而弱碱体系中存在大量CO3 2-、HCO3 2-等离子。根据 溶度积原理，金属与酸根离子很容易析出垢晶体。因此三元聚驱采出液 成分及性质不同于水驱，采出液的粘弹性、矿化度以及井筒环境等综合 因素导致聚合物驱油管结垢严重，且具有结垢周期缩短、垢质层致密、 结垢分布范围广(井下油管、泵和地面管线等)、清垢难度大等特点。 99年底杏二西复合驱9口试验油井5口结垢。2000年杏三区块某复合驱中 心井在225天时间内由于油井结垢而造成三次卡泵，平均检泵周期仅为 75天，远远低于该地区水井平均检泵周期。据统计2005年杏南区块管柱 结垢造成的投捞测试阻卡问题占维护性作业的48.1％，朝阳沟油田2005 年因垢检泵占检泵井总数31％，造成大量的经济损失，增加工人劳动强
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种制备油田用钛聚合物树脂 涂层阻垢防腐油管。该方法解决了油田井下管柱在复杂工矿条件下的结 垢和腐蚀问题，保护管材，延长油管使用寿命，节约采油成本。
本发明采用的技术方案是：该制备油田用钛聚合物树脂阻垢防腐油 管的方法是在油管表面预处理后，在油管的内外壁涂装涂料，该涂料是 在常规环氧类涂料中添加7～20％钛聚合物填料，油管的内壁采用高压无 气立体喷涂方式，油管外壁涂装采用压缩空气三把喷枪立体喷涂方式， 喷涂后采用远红外旋转调质固化炉对油管内外壁的涂层进行调质固化， 炉子功率200kw，炉温50～180℃，固化时间60min，油管在远红外旋转 调质固化炉中边旋转边前进，油管自转速30～80r/min。
上述的钛聚合物防垢防腐涂料分组分A和组分B两组，组分A的制备 方法如下：
步骤1、将配方中剂量的树脂取部分溶解于稀释剂中，过滤杂质后， 取一部分边搅拌边加入配方中的剂量全部钛聚合物填料，搅拌均匀，充 分混合50～70分钟；
步骤2、取步骤1中剩于的已经溶解的树脂加入填料、颜料等其他粉 状原料，经辊磨或砂磨达到涂料规定细度要求；
步骤3、将步骤2所获得的物质加入到步骤1所获得的物质中，在搅 拌条件下将两成分混合均匀；
步骤4、将步骤3所获得的物质在搅拌条件下加入其它助剂、剩余的 树脂、稀释剂等液状原料，调整粘度，直到合格。
双组分钛聚合物防垢防腐涂料使用时，将组分B加入到组分A中，视 适合的涂装粘度，可加入适量的稀释剂搅拌均匀后即可施工；单组分钛 聚合物防垢防腐涂料施工时，可加入少量稀释剂，调整到适合的涂装粘 度后涂装。
上述的远红外旋转调质固化炉炉内温度可调，喷涂后的油管进入炉 内，油管下落到旋转轮上时，油管继续在电机的带动下做旋转运动，钛 聚合物树脂涂料均匀地流平在管材内壁。同时步进机构启动，炉内的先 进去的油管边旋转边向前移动，同时最早入炉的油管传出炉膛内。在涂 层整个固化过程当中，油管始终保持旋转状态，使得涂层均匀固化，涂 料交联密度均一，性能指标稳定，近而达到发挥涂料良好效果的目标。
本发明的技术效果是：在油田开采过程中，光管表面粗糙，使得流 经管内部液体阻力增加。采用的钛聚合物防垢防腐涂层表面致密光滑， 具有降低摩擦阻力效果。涂层抗渗透能力强：一是涂料中的填料与树脂 分子之间化学键合与化学吸附相结合，阻塞了腐蚀介质渗透通道；二是 微小的钛纳米聚合物具有填充空穴的作用，且不溶于水，水、氧和其它 离子渗透路线延长。钛纳米聚合物比表面积很大又有化学作用，所以加 入少量就能起到显著的抗渗透效果。三是钛纳米聚合物有憎水性，通常 的极性介质和离子很难通过涂膜。因此钛纳米聚合物涂层较普通涂层耐 沸水性高，抗渗透性强。涂层附着力高：附着力是涂层发挥保护、装饰 及特殊功能的关键性能。涂膜本身即使具有优良物理化学性能，若不能 和底材或底层牢固黏结，就没有实用价值。附着力由机械结合力、化学 键和分子作用力组成。钛纳米粒子高活性悬空键，以化学键合和化学吸 附的形势与聚合物配位，同时将聚合物闭环打开，形成开环的羟基与醚 键进一步与树脂进行化学键合与化学吸附，并形成新的活性开环。与基 材表面发生化学键合与化学吸附；二是，涂料中成膜树脂固化时体积收 缩小，内应力小；三是树脂中的醚键分子链柔软便于旋转，可消除内应 力，所以附着力高。涂层的以上特点，降低了注入液流动阻力，相同条 件下，增加注入量降低成本，提高油田开采的综合能力。终上所述采用 本发明方法处理后的油管，因为在油管的内部产生稀有耐腐蚀金属聚合 物涂层，改变油管表面性能，进而使得油管具在三元复合驱采油区块应 用有耐蚀、防垢性能，降低油井的沿程摩阻，延长油井作业周期，降低 采油成本，增大开采量，延长油管使用寿命。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1、
选用73×5.51mm油管长9.7m，喷砂除锈后在油管外表面采用压缩空 气喷涂钛聚合物防垢防腐涂料；油管内壁采用高压无气喷涂钛聚合物防 垢防腐涂料，涂料配比：组分A：组分B＝100：15(重量比)。内壁所用 的钛聚合物防腐涂料固化采用固化调质炉。内外表面同时固化，固化条 件：固化温度60℃，固化时间60min，炉子功率200kw，油管在调质固 化炉中边旋转边前进，油管自转速50r/min。
该钛聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列组分：
其中环氧树脂E-03型，环氧当量2400～3300g/eq，软化点130～145 ℃，挥发份≤1％。生产厂家：上海新华树脂厂；氨基树脂生产厂家：上 海新华树脂厂。改性胺T-31，胺值/(mgKOH·g-1)：460～480，黏度 (Pa·s)/(40℃)：11～13，生产厂家：江苏三木集团公司。钛聚合物 填料，哈尔滨鑫科纳美涂料有限公司，产品特点：钛聚合物特征：颜色 呈黑色；纳米钛粒径为50-100nm；晶型为非晶态；钛纳米聚合物填料可 长期储存，使用时不用进行再分散处理；钛纳米聚合物既是活性填料又 是偶联剂；可作为紫外线吸收剂，能显著延长涂层耐老化性能。钛聚合 物填料特征：①、降低漆膜固化温度；②、增强漆膜附着力；③、使表 面光滑；④、提高抗酸碱盐性；⑤、提高机械性能；⑥、提高耐磨性。
该油管在大庆南7-20-水652井上应用，延长清垢周期2倍。
实施例2、
钛聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列组分：
原料名称 用量，％ 环氧树脂(E-03) 55 丁醇醚化酚醛树脂 13 环氧酯 2 环己酮 10 二甲苯 12 钛聚合物填料 8
丁醇醚化酚醛树脂和环氧酯的生产厂家：无锡市造漆厂。
固化条件：常温24小时；其它条件同实施例1。
该油管在大庆杏二中区块2-杏1-P4井使用防垢防腐油管一年多，未 出现因结垢卡泵现象。
实施例3、
钛聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列组分：
常温固化24小时；其它条件同实施例1。
在大庆北1-6-P34三元复合驱井现场试验，该井基本上每隔20天就得 进行一次酸洗清垢处理，否则出现的油管结垢缩径及垢块脱落卡泵等现 象，影响正常生产，可见结垢现象比较严重，在使用本实施例所得油管 期间，清垢间隔达到60天，比以往延长40天，延长2倍，经现场观察起 出管壁的结垢物，垢质疏松，用手就可擦掉，不影响油田生产。
实施例4、
钛聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列组分：
原料名称 用量，％ 环氧树脂(E-03) 31 二酚醛丙烷甲醛树脂 19 二丙酮醇 13 环己酮 15 二甲苯 15 钛聚合物填料 7
固化条件：温度60℃，时间60min；其他条件同实施例1。
在大庆X13-33-42井应用，选择在射孔顶界附近和油层部位下入实施 例油管，在井下工作时间为11月，观察涂层完好，内外壁无脱落无结垢， 仍可继续使用。原清垢周期49天，使用期间清垢周期102天。
实施例5
钛聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列组分：
固化条件：A∶B＝5∶1(重量比)，常温24h；其他条件同实 施例1。
上述5个实施例所得油管的技术指标见表2：
表2
油管技术性能检测方法、标准及普通防腐油管的技术指标见表1：
表1
通过前面的5个实施例可以说明采用本发明方法所获得的油管，在 防垢性方面比现有技术中使用普通防腐涂料处理的油管有明显改善；通 过表1和表2对比可以说明采用本发明方法所获得的油管在其他性能方 面也稍有改善。
采用本发明方法所获得的油管具备阻垢、防腐性能和降低管柱沿程 摩阻的原理是：
①抗粘附性。涂料固体组分含量高，涂层厚，微小钛纳米聚合物填 料填充作用使表面光滑度很高且致密，对于粘性较高的三元聚驱液具有 较强的抗粘附性强，防止形成结垢核心，使得成垢离子及杂质难以沉积。
②难润湿性。本发明选用的钛金属涂料涂层表面能低，降低管材表 面能，润湿张力小，可防止三元液在其表面铺展，进而防止结垢。
③防垢作用。填料中的稀有耐腐蚀金属聚合物具有特殊的磁性与化 学结构，涂装后的表面，一方面能对污垢粒子整形使其排列整齐，不形 成结垢质分子交错穿插的硬垢；另一方面排斥污垢粒子，使其不能粘附 到涂层表面上，达到防垢的功能。并且井中水溶液经过磁场处理后，可 消除碳酸钙的结晶附壁能力，由于整个井身管柱内壁均涂有该涂层，防 垢功能持久发挥。
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