專利名稱：：一種制備油田用鈦聚合物樹脂阻垢防腐油管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制備油田用油管的方法，具體的是制備具有阻垢、防腐性能油管的方法。
背景技術(shù)：
：我國近幾年聚合物驅(qū)油技術(shù)發(fā)展很快，20世紀(jì)90年代開始，在大慶、遼河、勝利、大港以及華北等油田，已從礦場試驗發(fā)展到大規(guī)模應(yīng)用階段。從自噴開采到機械開采，從水驅(qū)、聚合驅(qū)開發(fā)到以三元聚合物驅(qū)為主導(dǎo)的三次采油技術(shù)，形成了一套較為成功的油田開發(fā)技術(shù)。在大慶，投產(chǎn)的井約56800口，采油一廠、采油三廠、六廠、七廠均開展了三次采油試驗，工業(yè)化試驗區(qū)塊35個，試驗井5700多口，三次采油年產(chǎn)量已連續(xù)5年超過1000萬噸，工業(yè)化區(qū)塊提高采收率12個百分點以上，累計增油5500萬噸。今后五年，以三元聚合物驅(qū)為主導(dǎo)的三次采油技術(shù)覆蓋率將達(dá)80%以上。三元聚合物驅(qū)使用的三元復(fù)合驅(qū)油劑由一定比例的聚合物、堿、表面活性劑組成，與油田水按比例配制后注入井內(nèi)，三者協(xié)同效應(yīng)提高驅(qū)油效果。表面活性劑與堿復(fù)配，有高的界面活性，對于強堿劑的存在，驅(qū)油體系PH值升高，而地下巖層中的Si02在高PH值驅(qū)油體系中被大量溶解；巖層的溶解又會造成井液中C^+、Mg2+、Ba2+、Mi+等二價金屬陽離子及SiO^濃度的增加。另外油田水系統(tǒng)中存在大量的SO^、C032'、SiO^等酸根離子。而弱堿體系中存在大量CO,、HCO^等離子。根據(jù)溶度積原理，金屬與酸根離子很容易析出垢晶體。因此三元聚驅(qū)采出液成分及性質(zhì)不同于水驅(qū)，采出液的粘彈性、礦化度以及井筒環(huán)境等綜合因素導(dǎo)致聚合物驅(qū)油管結(jié)垢嚴(yán)重，且具有結(jié)垢周期縮短、垢質(zhì)層致密、結(jié)垢分布范圍廣(井下油管、泵和地面管線等)、清垢難度大等特點。99年底杏二西復(fù)合驅(qū)9口試驗油井5口結(jié)垢。2000年杏三區(qū)塊某復(fù)合驅(qū)中心井在225天時間內(nèi)由于油井結(jié)垢而造成三次卡泵，平均檢泵周期僅為75天，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該地區(qū)水井平均檢泵周期。據(jù)統(tǒng)計2005年杏南區(qū)塊管柱結(jié)垢造成的投撈測試阻卡問題占維護(hù)性作業(yè)的48.1%，朝陽溝油田2005年因垢檢泵占檢泵井總數(shù)31%,造成大量的經(jīng)濟損失，增加工人勞動強
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制備油田用鈦聚合物樹脂涂層阻垢防腐油管。該方法解決了油田井下管柱在復(fù)雜工礦條件下的結(jié)標(biāo)和腐蝕問題，保護(hù)管材，延長油管使用壽命，節(jié)約采油成本。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該制備油田用鈦聚合物樹脂阻垢防腐油管的方法是在油管表面預(yù)處理后，在油管的內(nèi)外壁涂裝涂料，該涂料是在常規(guī)環(huán)氧類涂料中添加720%鈦聚合物填料，油管的內(nèi)壁采用高壓無氣立體噴涂方式，油管外壁涂裝采用壓縮空氣三把噴槍立體噴涂方式，噴涂后采用遠(yuǎn)紅外旋轉(zhuǎn)調(diào)質(zhì)固化爐對油管內(nèi)外壁的涂層進(jìn)行調(diào)質(zhì)固化，爐子功率200kw，爐溫50180。C，固化時間60min，油管在遠(yuǎn)紅外旋轉(zhuǎn)調(diào)質(zhì)固化爐中邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn)，油管自轉(zhuǎn)速3080r/min。上述的鈦聚合物防垢防腐涂料分組分A和組分B兩組，組分A的制備方法如下步驟l、將配方中劑量的樹脂取部分溶解于稀釋劑中，過濾雜質(zhì)后，取一部分邊攪拌邊加入配方中的劑量全部鈦聚合物填料，攪拌均勻，充分混合5070分鐘；步驟2、取步驟l中剩于的已經(jīng)溶解的樹脂加入填料、顏料等其他粉狀原料，經(jīng)輥磨或砂磨達(dá)到涂料規(guī)定細(xì)度要求；步驟3、將步驟2所獲得的物質(zhì)加入到步驟1所獲得的物質(zhì)中，在攪拌條件下將兩成分混合均勻；步驟4、將步驟3所獲得的物質(zhì)在攪拌條件下加入其它助劑、剩余的樹脂、稀釋劑等液狀原料，調(diào)整粘度，直到合格。雙組分鈦聚合物防垢防腐涂料使用時，將組分B加入到組分A中，視適合的涂裝粘度，可加入適量的稀釋劑攪拌均勻后即可施工；單組分鈦聚合物防垢防腐涂料施工時，可加入少量稀釋劑，調(diào)整到適合的涂裝粘度后涂裝。上述的遠(yuǎn)紅外旋轉(zhuǎn)調(diào)質(zhì)固化爐爐內(nèi)溫度可調(diào)，噴涂后的油管進(jìn)入爐內(nèi)，油管下落到旋轉(zhuǎn)輪上時，油管繼續(xù)在電機的帶動下做旋轉(zhuǎn)運動，鈦聚合物樹脂涂料均勻地流平在管材內(nèi)壁。同時步進(jìn)機構(gòu)啟動，爐內(nèi)的先進(jìn)去的油管邊旋轉(zhuǎn)邊向前移動，同時最早入爐的油管傳出爐膛內(nèi)。在涂層整個固化過程當(dāng)中，油管始終保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，使得涂層均勻固化，涂料交聯(lián)密度均一，性能指標(biāo)穩(wěn)定，近而達(dá)到發(fā)揮涂料良好效果的目標(biāo)。本發(fā)明的技術(shù)效果是在油田開采過程中，光管表面粗糙，使得流經(jīng)管內(nèi)部液體阻力增加。采用的鈦聚合物防垢防腐涂層表面致密光滑，具有降低摩擦阻力效果。涂層抗?jié)B透能力強一是涂料中的填料與樹脂分子之間化學(xué)鍵合與化學(xué)吸附相結(jié)合，阻塞了腐蝕介質(zhì)滲透通道；二是微小的鈦納米聚合物具有填充空穴的作用，且不溶于水，水、氧和其它離子滲透路線延長。鈦納米聚合物比表面積很大又有化學(xué)作用，所以加入少量就能起到顯著的抗?jié)B透效果。三是鈦納米聚合物有憎水性，通常的極性介質(zhì)和離子很難通過涂膜。因此鈦納米聚合物涂層較普通涂層耐沸水性高，抗?jié)B透性強。涂層附著力高附著力是涂層發(fā)揮保護(hù)、裝飾及特殊功能的關(guān)鍵性能。涂膜本身即使具有優(yōu)良物理化學(xué)性能，若不能和底材或底層牢固黏結(jié)，就沒有實用價值。附著力由機械結(jié)合力、化學(xué)鍵和分子作用力組成。鈦納米粒子高活性懸空鍵，以化學(xué)鍵合和化學(xué)吸附的形勢與聚合物配位，同時將聚合物閉環(huán)打開，形成開環(huán)的羥基與醚鍵進(jìn)一步與樹脂進(jìn)行化學(xué)鍵合與化學(xué)吸附，并形成新的活性開環(huán)。與基材表面發(fā)生化學(xué)鍵合與化學(xué)吸附；二是，涂料中成膜樹脂固化時體積收縮小，內(nèi)應(yīng)力?。蝗菢渲械拿焰I分子鏈柔軟便于旋轉(zhuǎn)，可消除內(nèi)應(yīng)力，所以附著力高。涂層的以上特點，降低了注入液流動阻力，相同條件下，增加注入量降低成本，提高油田開采的綜合能力。終上所述采用本發(fā)明方法處理后的油管，因為在油管的內(nèi)部產(chǎn)生稀有耐腐蝕金屬聚合物涂層，改變油管表面性能，進(jìn)而使得油管具在三元復(fù)合驅(qū)采油區(qū)塊應(yīng)用有耐蝕、防垢性能，降低油井的沿程摩阻，延長油井作業(yè)周期，降低采油成本，增大開采量，延長油管使用壽命。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例l、選用73X5.51mm油管長9.7m，噴砂除銹后在油管外表面采用壓縮空氣噴涂鈦聚合物防垢防腐涂料；油管內(nèi)壁采用高壓無氣噴涂鈦聚合物防垢防腐涂料，涂料配比組分A:組分B400:15(重量比)。內(nèi)壁所用的鈦聚合物防腐涂料固化采用固化調(diào)質(zhì)爐。內(nèi)外表面同時固化，固化條件固化溫度60'C,固化時間60min,爐子功率200kw，油管在調(diào)質(zhì)固化爐中邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn)，油管自轉(zhuǎn)速50r/min。該鈦聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>其中環(huán)氧樹脂E-03型，環(huán)氧當(dāng)量24003300g/eq，軟化點130145°C，揮發(fā)份《1%。生產(chǎn)廠家上海新華樹脂廠；氨基樹脂生產(chǎn)廠家上海新華樹脂廠。改性胺T-31，胺值/(mgKOH'g-l):460480，黏度(Pa*s)/(40°C):1113，生產(chǎn)廠家江蘇三木集團(tuán)公司。鈦聚合物填料，哈爾濱鑫科納美涂料有限公司，產(chǎn)品特點鈦聚合物特征顏色呈黑色；納米鈦粒徑為50-100nm;晶型為非晶態(tài)；鈦納米聚合物填料可長期儲存，使用時不用進(jìn)行再分散處理；鈦納米聚合物既是活性填料又是偶聯(lián)劑；可作為紫外線吸收劑，能顯著延長涂層耐老化性能。鈦聚合物填料特征①、降低漆膜固化溫度；②、增強漆膜附著力；③、使表面光滑；、提高抗酸堿鹽性；◎、提高機械性能；◎、提高耐磨性。該油管在大慶南7-20-水652井上應(yīng)用，延長清垢周期2倍。實施例2、鈦聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>丁醇醚化酚醛樹脂和環(huán)氧酯的生產(chǎn)廠家無錫市造漆廠。固化條件常溫24小時；其它條件同實施例l。該油管在大慶杏二中區(qū)塊2-杏l-P4井使用防垢防腐油管一年多，未出現(xiàn)因結(jié)垢卡泵現(xiàn)象。實施例3、鈦聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>常溫固化24小時；其它條件同實施例l。在大慶北l-6-P34三元復(fù)合驅(qū)井現(xiàn)場試驗，該井基本上每隔20天就得進(jìn)行一次酸洗清垢處理，否則出現(xiàn)的油管結(jié)垢縮徑及垢塊脫落卡泵等現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)，可見結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重，在使用本實施例所得油管期間，清垢間隔達(dá)到60天，比以往延長40天，延長2倍，經(jīng)現(xiàn)場觀察起出管壁的結(jié)垢物，垢質(zhì)疏松，用手就可擦掉，不影響油田生產(chǎn)。實施例4、鈦聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>固化條件溫度6(TC，時間60min;其他條件同實施例l。在大慶X13-33-42井應(yīng)用，選擇在射孔頂界附近和油層部位下入實施例油管，在井下工作時間為ll月，觀察涂層完好，內(nèi)外壁無脫落無結(jié)垢，仍可繼續(xù)使用。原清垢周期49天，使用期間清垢周期102天。實施例5鈦聚合物防垢防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>固化條件A:B=5:1(重量比)，常溫24h;其他條件同實施例l。上述5個實施例所得油管的技術(shù)指標(biāo)見表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>油管技術(shù)性能檢測方法、標(biāo)準(zhǔn)及普通防腐油管的技術(shù)指標(biāo)見表h表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>通過前面的5個實施例可以說明采用本發(fā)明方法所獲得的油管，在防垢性方面比現(xiàn)有技術(shù)中使用普通防腐涂料處理的油管有明顯改善；通過表1和表2對比可以說明采用本發(fā)明方法所獲得的油管在其他性能方面也稍有改善。采用本發(fā)明方法所獲得的油管具備阻垢、防腐性能和降低管柱沿程摩阻的原理是①抗粘附性。涂料固體組分含量高，涂層厚，微小鈦納米聚合物填料填充作用使表面光滑度很高且致密，對于粘性較高的三元聚驅(qū)液具有較強的抗粘附性強，防止形成結(jié)垢核心，使得成垢離子及雜質(zhì)難以沉積。②難潤濕性。本發(fā)明選用的鈦金屬涂料涂層表面能低，降低管材表面能，潤濕張力小，可防止三元液在其表面鋪展，進(jìn)而防止結(jié)垢。③防垢作用。填料中的稀有耐腐蝕金屬聚合物具有特殊的磁性與化學(xué)結(jié)構(gòu)，涂裝后的表面，一方面能對污垢粒子整形使其排列整齊，不形成結(jié)垢質(zhì)分子交錯穿插的硬垢；另一方面排斥污垢粒子，使其不能粘附到涂層表面上，達(dá)到防垢的功能。并且井中水溶液經(jīng)過磁場處理后，可消除碳酸鈣的結(jié)晶附壁能力，由于整個井身管柱內(nèi)壁均涂有該涂層，防垢功能持久發(fā)揮。權(quán)利要求1.一種制備油田用鈦聚合物樹脂阻垢防腐油管的方法，其特征在于油管表面經(jīng)過預(yù)處理后，在油管的內(nèi)外壁涂裝涂料，該涂料是在常規(guī)環(huán)氧類涂料中添加7～20％鈦聚合物填料，油管的內(nèi)壁采用高壓無氣立體噴涂方式，油管外壁涂裝采用壓縮空氣三把噴槍立體噴涂方式，噴涂后采用遠(yuǎn)紅外旋轉(zhuǎn)調(diào)質(zhì)固化爐對油管內(nèi)外壁的涂層進(jìn)行調(diào)質(zhì)固化，爐子功率200kw，爐溫50～180℃，固化時間60min，油管在調(diào)質(zhì)固化爐中邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn)，油管自轉(zhuǎn)速30～80r/min。全文摘要一種制備油田用鈦聚合物樹脂阻垢防腐油管的方法。該制備油田用鈦聚合物樹脂阻垢防腐油管的方法是在油管表面預(yù)處理后，在油管的內(nèi)外壁涂裝涂料，該涂料是在常規(guī)環(huán)氧類涂料中添加7～20％鈦聚合物填料，油管的內(nèi)壁采用高壓無氣立體噴涂方式，油管外壁涂裝采用壓縮空氣三把噴槍立體噴涂方式，噴涂后采用調(diào)質(zhì)固化爐對油管內(nèi)外壁的涂層進(jìn)行調(diào)質(zhì)固化，爐子功率200KW，爐溫50～180℃，固化時間60min，油管在調(diào)質(zhì)固化爐中邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn)，油管自轉(zhuǎn)速30～80r/min。該方法解決油田井下管柱在復(fù)雜工礦條件下的結(jié)垢和腐蝕問題，保護(hù)管材，延長油管使用壽命，節(jié)約采油成本。文檔編號F16L58/02GK101270845SQ200810089680公開日2008年9月24日申請日期2008年4月14日優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日發(fā)明者何德江,杰曾,樸恩哲,米子成,趙抒音,趙清敏申請人:大慶石油管理局