CN101643610A - 一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，该涂料包含底漆和面漆，其中，所述的底漆，原料组成按质量百分比为，环氧树脂为40％～50％；芳香胺类固化剂为10％～30％；改性聚硅氧烷类流平剂为0.05％～0.30％；聚硅氧烷类消泡剂为0.01％～1.00％；滑石粉为4～8％；磷酸锌为1.5％～2.5％；重晶石粉为9％～12％；钛白粉为10％～13％；所述的面漆，原料组成按质量百分比为，环氧树脂为45％～60％；芳香胺类固化剂为15％～20％；钛白粉为8％～12％；石墨为1.5％～3.5％；改性聚硅氧烷类流平剂为0.05％～0.30％；聚硅氧烷类消泡剂为0.01％～1.00％；重晶石粉为15％～20％。本发明的优点：耐老化、耐腐蚀时间长，可长期保护管壁，使油井管有效地循环利用，大大地降低了油田采油的成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及防垢涂料，具体的说，是一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料。
【背景技术】
由于石油是一种非再生的能源，经过一次采油以及二次采油后，地层中还有一些原油没有开采出来，而如何提高开采率，从而开采出更多的石油，以满足经济和社会发展的需求；目前，可采用化学方法开采原油，如碱，表面活性剂，聚合物组成的三元复合采油体系。三元复合驱采油是油田最新的采油技术，它以注入聚合物、碱和表面活性剂为驱油介质，比水驱和聚合物驱分别提高采收率20％和8％以上好的效果。为了防止采油过程中钙垢和硅铝垢的聚集，而且还有效的防止了管道的腐蚀，三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料成为研究的一个热点。
在三元复合驱油过程防垢剂的报道文献较多，如美国德克萨斯州，纳尔科/埃克森能源化学有限公司童友东2000年研究的《磷～硫基团防垢》，其介绍的防垢剂可使集输油过程防垢率达75％以上。大庆的陈新萍等人研究的《三元复合驱的防垢剂及其应用》，其介绍的防垢剂可使三元复合驱油过程防垢率达90％以上，同时具有良好的防腐作用。中国专利公开号CN1673320公开了积二膦酸酯防垢剂及其应用，该防垢剂是上世纪末发明的新化合物积二膦酸酯，化学通式如下图所示：其中，m1＝0，1或2；m2＝0，1或2；m1和m2，不同时为0或为2，即1≤m1+m2≤3；n1＝2～m1；n2＝2～m2；R为1至8个碳原子的烃基，R′为1至18个碳原子的烃基；X为H或OH基；该防垢剂与油品互溶，对石油加工工艺本身、以及产品无任何不良影响，防垢率可以接近100％。
积二膦酸酯防垢剂的化学式
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，包含底漆和面漆，其中，
所述的底漆，原料组成按质量百分比为，
环氧树脂为40％～50％，优选为42％～46％；芳香胺类固化剂为10％～30％，优选为15％～25％；改性聚硅氧烷类流平剂为0.05％～0.30％，优选为0.5％～0.2％；聚硅氧烷类消泡剂为0.01％～1.00％，优选为0.2％～0.5％；滑石粉为4％～8％，优选为5％～7％；磷酸锌为1.5％～2.5％，优选为1.75％～2.25％；重晶石粉为9％～12％，优选为10％～11％；钛白粉为10％～13％，优选为11％～12％；
所述的面漆，原料组成按质量百分比为，
环氧树脂为45％～60％，优选为48％～55％；芳香胺类固化剂为15％～20％，优选为16％～18％；钛白粉为8％～12％，优选为9％～11％；石墨为1.5％～3.5％，优选为2％～3％；改性聚硅氧烷类流平剂为0.05％～0.30％，优选为0.1％～0.2％；聚硅氧烷类消泡剂为0.01％～1.00％，优选为0.05％～0.5％；重晶石粉为15％～20％，优选为16％～18％。
一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料制备方法，包含底漆和面漆的制备方法，具体步骤为，
(1)以UHMW-PE和LCP为主要原料，以加成有机硅为功能材料，经双螺杆混炼后，研磨成粉末；其中，该材料所需的加成有机硅的加成防垢机理，该材料是否抗石油中多馏分低分子碳烃化合物(如异戊二烯)的溶涨，防止溶涨成分使下道石油裂解工序催化剂中毒；
(2)以环氧类树脂为原料(另选固化剂)，以富含酸酐、丙烯酸、脂等有极性且极性弱于硅酸根离子的基团的为功能材料，经研磨或溶解处理，制成表面均布阴离子层的涂料；其中，阴离子层的分布密度与极性强弱，涂层表面的摩擦系数不能超过0.09，防止游离成分使下道石油裂解工序催化剂中毒；
(3)以耐磨环氧类树脂为原料(另选固化剂)，以富含单支链硅基团的氟硅胶为功能材料，经混炼研磨处理，制成粉末；其中，氟基团弹出涂层表面的分布密度要小，表面硅分子分布密度要大，取代氟硅胶中的～F位的苯环的开环时间，防止游离成分使下道石油裂解工序催化剂中毒。
本发明一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料的积极效果是：
无论在防垢效果上，还是在经济效益上，都显示了其优越的性能。该防垢涂料的涂层不黏附任何物质，有效的阻止了硅酸盐、碳酸盐等结垢物质的积聚；该涂层耐老化、耐腐蚀时间长，可长期保护管壁，使油井管有效地循环利用，大大地降低了油田采油的成本。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料的具体实施方式。
实施例1
(一)原料配比：
底漆的原料组成按质量百分比为：
环氧树脂： 50％
胺类固化剂： 22％
改性聚硅氧烷类流平剂： 0.05％
聚硅氧烷类消泡剂： 0.01％
滑石粉： 4％
磷酸锌： 1.94％
重晶石粉： 9％
钛白粉： 13％
面漆的原料组成按质量百分比为：
环氧树脂： 60％
胺类固化剂： 15％
钛白粉： 8.44％
石墨： 1.5％
改性聚硅氧烷类流平剂： 0.05％
聚硅氧烷类消泡剂： 0.01％
重晶石粉： 15％
所述的环氧树脂由常州马蹄莲树脂厂提供，底漆型号为PI70专用树脂；面漆型号为MI051。
所述的胺类固化剂由常州马蹄莲树脂厂提供，型号为GL2004
所述的改性聚硅氧烷类流平剂由德谦(上海)化学公司提供，型号为435
所述的聚硅氧烷类消泡剂由德谦(上海)化学公司提供，型号为6800
所述的滑石粉为广福建材生产的滑石粉MS-600；
所述的磷酸锌化学式为Zn(PO4)2·2H2O
所述的重晶石粉上海双润化工有限公司生产的重晶石粉LB-800，其种类及用量根据所需颜色和色度而定；
所述的钛白粉由上海顺宜化工公司提供，型号为R902
所述的石墨由青岛天和石墨有限公司生产，型号C612
(二)制备方法
底漆和面漆的制备方法，具体步骤为，
(1)以UHMW-PE和LCP为主要原料，以加成有机硅为功能材料，经双螺杆混炼后，研磨成粉末；其中，该材料所需的加成有机硅的加成防垢机理，该材料是否抗石油中多馏分低分子碳烃化合物(如异戊二烯)的溶涨，防止溶涨成分使下道石油裂解工序催化剂中毒；
(2)以环氧类树脂为原料，以富含酸酐、丙烯酸、脂等有极性且极性弱于硅酸根离子的基团的为功能材料，经研磨或溶解处理，制成表面均布阴离子层的涂料；其中，阴离子层的分布密度与极性强弱，涂层表面的摩擦系数不能超过0.09，防止游离成分使下道石油裂解工序催化剂中毒；
(3)以耐磨环氧类树脂为原料，以富含单支链硅基团的氟硅胶为功能材料，经混炼研磨处理，制成粉末；其中，氟基团弹出涂层表面的分布密度要小，表面硅分子分布密度要大，取代氟硅胶中的～F位的苯环的开环时间，防止游离成分使下道石油裂解工序催化剂中毒。
实施例2
(一)原料配比：
底漆的原料组成按质量百分比为：
环氧树脂： 44％
胺类固化剂： 26％
改性聚硅氧烷类流平剂： 0.1％
聚硅氧烷类消泡剂： 0.4％
滑石粉： 6.5％
磷酸锌： 2％
重晶石粉： 10％
钛白粉： 11％
面漆的原料组成按质量百分比为：
环氧树脂： 51％
胺类固化剂： 17.5％
钛白粉： 10.85％
石墨： 2.5％
改性聚硅氧烷类流平剂： 0.15％
聚硅氧烷类消泡剂： 0.5％
重晶石粉： 17.5％
(二)制备方法
制备方法同实施例1。
实施例3
(一)原料配比：
底漆的原料组成按质量百分比为：
环氧树脂： 40％
胺类固化剂： 28％
改性聚硅氧烷类流平剂： 0.25％
聚硅氧烷类消泡剂： 0.75％
滑石粉： 7％
磷酸锌： 2.5％
重晶石粉： 12％
钛白粉： 9.5％
面漆的原料组成按质量百分比为：
环氧树脂： 45％
胺类固化剂： 19.2％
钛白粉： 11％
石墨： 3.5％
改性聚硅氧烷类流平剂： 0.3％
聚硅氧烷类消泡剂： 1％
重晶石粉： 20％
(二)制备方法
制备方法同实施例1。
本发明的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料的性能为以及表1所示：
①耐高温——使用温度达100℃；
②耐低温——具有良好的机械韧性，即使温度下降到～70℃也可保持25％伸长率；
③耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂表现出惰性，能耐酸、碱、和大部分有机溶液；
④耐气候——老化寿命长；
⑤绝缘——最优良的绝缘性能，介电性能与温度、频率的变化小；
⑥动摩擦系数小——摩擦系数＝0.09；
⑦防垢性——不粘附任何物质；
⑧毒害——不破坏催化剂，无环境污染；
⑨抗蠕变——蠕变量与环氧塑料相同；
⑩耐磨——耐磨性能比普通塑料提高约10倍。
表1石油管道防垢特种涂料的具体性能指标
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，该涂料包含底漆和面漆，其中，
所述的底漆，原料组成按质量百分比为，
环氧树脂为40％～50％；芳香胺类固化剂为10％～30％；改性聚硅氧烷类流平剂为0.05％～0.30％；聚硅氧烷类消泡剂为0.01％～1.00％；滑石粉为4％～8％；磷酸锌为1.5％～2.5％；重晶石粉为9％～12％；钛白粉为10％～13％；
所述的面漆，原料组成按质量百分比为，
环氧树脂为45％～60％；芳香胺类固化剂为15％～20％；钛白粉为8％～12％；石墨为1.5％～3.5％；改性聚硅氧烷类流平剂为0.05％～0.30％；聚硅氧烷类消泡剂为0.01％～1.00％；重晶石粉为15％～20％。
2.根据权利要求1所述的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，在所述的底漆中，
所述的环氧树脂优选为42％～46％；所述的芳香胺类固化剂优选为15％～25％。
3.根据权利要求1所述的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，在所述的底漆中，
所述的改性聚硅氧烷类流平剂优选为0.5％～0.2％；所述的聚硅氧烷类消泡剂优选为0.2％～0.5％。
4.根据权利要求1所述的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，在所述的底漆中，
所述的滑石粉优选为5％～7％；所述的磷酸锌优选为1.75％～2.25％。
5.根据权利要求1所述的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，在所述的底漆中，
所述的重晶石粉优选为10％～11％；所述的钛白粉优选为11％～12％。
6.根据权利要求1所述的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，在所述的面漆中，
所述的环氧树脂优选为48％～55％；所述的芳香胺类固化剂优选为16％～18％。
7.根据权利要求1所述的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，在所述的面漆中，
所述的钛白粉优选为9％～11％；所述的石墨优选为2％～3％。
8.根据权利要求1所述的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，在所述的面漆中，
所述的改性聚硅氧烷类流平剂优选为0.1％～0.2％；所述的聚硅氧烷类消泡剂优选为0.05％～0.5％。
9.根据权利要求1所述的一种三元复合驱采油中油井管和集输管线用内涂防垢涂料，其特征在于，在所述的面漆中，
所述的重晶石粉优选为16％～18％。
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