CN106285502B - 一种复合涂层隔热防腐油管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合涂层隔热防腐油管，隔热油管的基体是金属油管，所述金属油管的内表面涂敷气凝胶内涂层，外表面涂敷防腐气凝胶外涂层。由于气凝胶涂层的导热系数较低，几乎阻止了原油与井壁的热传导和热对流，且采用内外壁双涂层，隔热效果更加明显。原油在流出井口前始终在析蜡温度点以上流动，从而抑制了蜡晶的析出，达到防蜡效果；同时，外涂层添加防腐材料，可使油管外壁不被高矿化度产出流体腐蚀。

Description

一种复合涂层隔热防腐油管
技术领域
本发明涉及一种油田开采领域的油管，特别涉及一种复合涂层隔热防腐油管。
背景技术
结蜡是影响油井生产的问题之一，对于含蜡量高的原油，结蜡会堵塞出油通道、增加井口回压、降低油井产量，同时也会增大油井负荷，造成生产事故。为保持油井正常生产，需要定期对油井进行清、防蜡的作业。目前油管清防蜡主要采用机械刮蜡法、加药清蜡法、声波电磁法等，此类方法成本较高且需要人力资源维护，管理成本大。
目前有文献和专利报道部分区块采用低导热系数的材料进行油管保温，如气凝胶毡、岩棉、聚氨酯泡沫等，但此类材料需在油管外壁进行包裹，并需要外壳保护，不适应与油管井下作业环境。同时，受到油套环形空间的影响，过厚的包裹层下入井内易造成井下事故。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种复合涂层隔热防腐油管，复合涂层可以对油管进行有效保温，同时降低油管表面粗糙度，防止蜡核的凝结，且无需后期维护。
为了实现上述发明目的，本发明的技术解决方案是：气凝胶复合涂层隔热油管的本体应是国家行业标准规定的油管，在油管的内、外表面涂敷气凝胶复合涂层，具体技术方案是：
一种复合涂层隔热防腐油管，其基体是金属油管，所述的金属油管的内表面涂敷气凝胶内涂层，外表面涂敷防腐气凝胶外涂层；所述的气凝胶内涂层由内而外由高固环氧底层和气凝胶浆面层组成，且高固环氧底层和气凝胶浆面层一次喷涂成膜完成，气凝胶内涂层的涂层厚度为400-600μm；所述的防腐气凝胶外涂层由内而外由高固环氧底层和防腐气凝胶面层组成，且高固环氧底层和防腐气凝胶面层一次喷涂成膜完成，防腐气凝胶外涂层的涂层厚度为1mm。
所述的高固环氧底层采用高含固体环氧树脂固化而成，高含固体环氧树脂的固体含量质量百分比＞94%，高固环氧底层的涂层厚度为150-300μm。
所述的气凝胶浆面层为疏水性气凝胶粉末、玻璃纤维及成膜助剂按照质量比6:3:1的配比混合而成。
所述的气凝胶浆面层的导热系数小于0.08W/m.k，涂层厚度不小于300μm。
所述的防腐气凝胶面层为聚乙烯、疏水性气凝胶粉末、玻璃纤维及成膜助剂按照质量比3:4:2:1的配比混合而成。
所述的防腐气凝胶面层的导热系数小于0.20W/m.k，涂层厚度为600-800μm。
所述的成膜助剂为乙二醇或十二碳醇酯。
本发明的有益效果
将本发明的气凝胶涂层隔热油管下入井筒后，由于气凝胶浆面层的导热系数小于0.08W/m.k，防腐气凝胶面层的导热系数小于0.20W/m.k，因此气凝胶涂层拥有极低的导热系数，几乎阻止了原油与井壁的热传导和热对流，且采用内外壁双涂层，隔热效果更加明显。原油在流出井口前始终在析蜡温度点以上流动，从而抑制了蜡晶的析出，达到防蜡效果。同时，外涂层添加防腐材料，可使油管外壁不被高矿化度产出流体腐蚀。
附图说明
图1为气凝胶涂层隔热油管截面示意图。
附图标记说明：
1-金属油管，2-气凝胶内涂层，3-防腐气凝胶外涂层。
具体实施例
下面将结合附图对本发明中气凝胶涂层隔热油管进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，一种复合涂层隔热防腐油管，该隔热油管的基体是金属油管1，所述的金属油管1的内表面涂敷气凝胶内涂层2，外表面涂敷防腐气凝胶外涂层3。气凝胶内涂层2和防腐气凝胶外涂层3组成了气凝胶复合涂层。
在金属油管1的内表面涂敷气凝胶内涂层2和在金属油管1的外表面涂敷防腐气凝胶外涂层3时，要先将油管内、外表面进行抛光除锈去垢磷化处理后，再进行涂敷。
将上述气凝胶复合涂层隔热油管按照单井的结蜡位置下入所需深度，如一口井泵深2000m，结蜡位置从井口自上而下800m，则在泵上1200m采用普通油管，普通油管上部连接800m气凝胶复合涂层隔热油管即可起到隔热防腐、抑制蜡晶析出的作用，达到防止井筒结蜡的目的。
实施例2：
在实施例1的基础上，在所述的金属油管1内、外壁均匀涂敷气凝胶内涂层2和防腐气凝胶外涂层3：所述的气凝胶内涂层2由内而外由高固环氧底层和气凝胶浆面层组成，高固环氧底层和气凝胶浆面层一次喷涂成膜完成，气凝胶内涂层2由涂层厚度优选为400-600μm；所述的防腐气凝胶外涂层3由内而外由高固环氧底层和防腐气凝胶面层组成，高固环氧底层和防腐气凝胶面层一次喷涂成膜完成，防腐气凝胶外涂层3的涂层厚度优选为1mm左右；内、外复合涂层可以对油管进行有效保温，同时降低油管表面粗糙度，防止蜡核的凝结，且无需后期维护。
实施例3：
在上述实施例的基础上，所述的高固环氧底层采用高含固体环氧树脂固化而成，高含固体环氧树脂的固体含量质量百分比＞94%高固环氧底层的涂层厚度优选为150-300μm，所述的高含固体环氧树脂购自上海熙泰工业涂料有限公司。
所述的气凝胶浆面层为疏水性气凝胶粉末、玻璃纤维及成膜助剂按照质量比6:3:1的配比混合而成；所述的气凝胶浆面层的导热系数小于0.08W/m.k，涂层厚度不小于300μm。
所述的防腐气凝胶面层为聚乙烯、疏水性气凝胶粉末、玻璃纤维及成膜助剂按照质量比3:4:2:1的配比混合而成，所述的防腐气凝胶面层的导热系数小于0.20W/m.k，涂层厚度优选为600-800μm。
所述的成膜助剂为乙二醇或十二碳醇酯。
本发明所述的内表面涂敷气凝胶内涂层，外表面涂敷防腐气凝胶外涂层的隔热油管可应用于120℃以上的高温环境，气凝胶浆面层的导热系数小于0.08W/m.k，防腐气凝胶面层的导热系数小于0.20W/m.k，因此气凝胶涂层拥有极低的导热系数，几乎阻止了原油与井壁的热传导和热对流，且采用内外壁双涂层，隔热效果更加明显；同时，外涂层添加防腐材料，可使油管外壁不被高矿化度产出流体腐蚀，大大降低石油开采成本。

Claims (7)

1.一种复合涂层隔热防腐油管，该复合涂层隔热防腐油管的基体是金属油管（1），其特征在于：所述的金属油管（1）的内表面涂敷气凝胶内涂层（2），外表面涂敷防腐气凝胶外涂层（3）；所述的气凝胶内涂层（2）由内而外由高固环氧底层和气凝胶浆面层组成，且高固环氧底层和气凝胶浆面层一次喷涂成膜完成，气凝胶内涂层（2）的涂层厚度为400-600μm；所述的防腐气凝胶外涂层（3）由内而外由高固环氧底层和防腐气凝胶面层组成，且高固环氧底层和防腐气凝胶面层一次喷涂成膜完成，防腐气凝胶外涂层（3）的涂层厚度为1mm。
2.根据权利要求1所述的一种复合涂层隔热防腐油管，其特征在于：所述的高固环氧底层采用高含固体环氧树脂固化而成，高含固体环氧树脂的固体含量质量百分比＞94%，高固环氧底层的涂层厚度为150-300μm。
3.根据权利要求1所述的一种复合涂层隔热防腐油管，其特征在于：所述的气凝胶浆面层为疏水性气凝胶粉末、玻璃纤维及成膜助剂按照质量比6:3:1的配比混合而成。
4.根据权利要求3所述的一种复合涂层隔热防腐油管，其特征在于：所述的气凝胶浆面层的导热系数小于0.08W/m.k，涂层厚度不小于300μm。
5.根据权利要求1所述的一种复合涂层隔热防腐油管，其特征在于：所述的防腐气凝胶面层为聚乙烯、疏水性气凝胶粉末、玻璃纤维及成膜助剂按照质量比3:4:2:1的配比混合而成。
6.根据权利要求5所述的一种复合涂层隔热防腐油管，其特征在于：所述的防腐气凝胶面层的导热系数小于0.20W/m.k，涂层厚度为600-800μm。
7.根据权利要求3或5所述的一种复合涂层隔热防腐油管，其特征在于：所述的成膜助剂为乙二醇或十二碳醇酯。
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