CN110607111B - 一种耐温型油井管内涂防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐温型油井管内涂防腐涂料，所述耐温型油井管内涂防腐涂料按质量百分数计包括：20‑40％硼醛树脂、5‑15％丙烯酸树脂、3‑8％三聚氰胺树脂、20‑30％填料、5‑10％硅树脂、15‑35％丙二醇单甲醚醋酸酯、1‑2％硼酸三甲酯，以及，0.3‑1％去离子水。本发明公开还公开了一种耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法。本发明的涂料具有耐温、高附着力、抗氧化、耐水蒸汽以及耐油品的特点，本发明涂料固化后形成的涂层能够满足火驱油井时油井管内涂料的要求，应用过程中涂层无明显起泡、涂层脱落、锈点的现象，能够很好地保护油井管，保证了更高的采油效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种耐温型油井管内涂防腐涂料及其制备方法。
背景技术
目前国内很多油区的原油属于粘稠型油品，为了更高的采油效率，国内油田公司开发了新的采油工艺即采用火焰在油管内壁加热至300-400℃，然后热量传导到开采位置，降低原油的粘度然后油品开采速率迅速提高。同时，火驱油井时对油井管内涂料性能的要求较高。
因此，亟需提供一种耐温型油井管内涂防腐涂料，以解决高温条件下油管内涂料的使用问题，实现上述的开采方法，达到提高原油开采速率的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有耐温、高附着力、抗氧化、耐水蒸汽以及耐油品的涂料，本发明的涂料固化后涂层的性能够满足火驱油井开采时极度苛刻的开采条件，涂层无明显的起泡、脱落和锈点的现象，迅速提高了采油效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种耐温型油井管内涂防腐涂料，所述耐温型油井管内涂防腐涂料按质量百分数计包括：20-40%硼醛树脂、5-15%丙烯酸树脂、3-8%三聚氰胺树脂、20-30%填料、5-10%硅树脂、15-35%丙二醇单甲醚醋酸酯、1-2%硼酸三甲酯，以及，0.3-1%去离子水。
进一步，所述硼醛树脂采用硼醛树脂乙醇溶液，其固含量为40-50%。
进一步，所述丙烯酸树脂的羟值≥35 mgKOH/g。
进一步，所述硅树脂中的硅含量为40%。
进一步，所述硅树脂为硅酸乙酯或硅酸甲酯。
进一步，所述三聚氰胺树脂为亚氨基三聚氰胺树脂和部分甲醚化三聚氰胺树脂中的至少一种。
进一步，所述填料为煅烧类填料。热稳定性好、吸水率低的耐温填料。
进一步，所述填料为煅烧高岭土、熔结硅微粉中的至少一种。
本发明还提供了一种耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
制备中间体：将硼醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂以及部分的丙二醇单甲醚醋酸酯预混合，加入去离子水，剪切分散6-12小时，分散温度为19-49℃，得到中间体；
制备涂料：将填料加入到所述中间体中，高速分散0.5-1h，加入硼酸三甲酯和剩余的丙二醇单甲醚醋酸酯，继续分散0.5-1h，制得涂料。
进一步，所述耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法中，按质量百分数计包括以下原料：20-40%硼醛树脂、5-15%丙烯酸树脂、0.3-1%去离子水、3-8%三聚氰胺树脂、20-30%填料、5-10%硅树脂、15-35%丙二醇单甲醚醋酸酯、1-2%硼酸三甲酯。
本发明中所采用的原料均为市售原料。
本发明的有益效果在于：本发明的耐温型油井管内涂防腐涂料，具有耐温、高附着力、抗氧化、耐水蒸汽以及耐油品的特点，本发明固化后形成的涂层能够满足火驱油井时油井管内涂料的要求，本发明固化后的涂层在应用中无明显的起泡、涂层脱落、锈点的现象，能够很好地保护油井管，延长使用寿命。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种耐温型油井管内涂防腐涂料，按质量百分数计包括原料：20-40%硼醛树脂、5-15%丙烯酸树脂、0.3-1%去离子水、3-8%三聚氰胺树脂、20-30%填料、5-10%硅树脂、15-35%丙二醇单甲醚醋酸酯、1-2%硼酸三甲酯。
所述硼醛树脂采用硼醛树脂乙醇溶液，其固含量为40-50%。所述丙烯酸树脂的羟值≥35 mgKOH/g。所述硅树脂中的硅含量为40%。所述硅树脂为硅酸乙酯或硅酸甲酯。所述三聚氰胺树脂为亚氨基三聚氰胺树脂和部分甲醚化三聚氰胺树脂中的至少一种。所述填料为热稳定性好及吸水率低的煅烧类填料。
所述耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
制备中间体：按照上述质量分数将硼醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂以及部分的丙二醇单甲醚醋酸酯预混合，加入去离子水，剪切分散6-12小时，分散温度为19-49℃，得到中间体；
制备涂料：按照上述质量分数将填料加入到所述中间体中，高速分散0.5-1h，加入剩余的丙二醇单甲醚醋酸酯和硼酸三甲酯，继续分散0.5-1h，制得涂料。
将本实施例中制得的涂料采用热固化制成涂层，并对制得的涂层的性能进行评估。
本发明将本实施例制得的涂料喷涂于金属基材上，固化完成后得到涂层，先置于400℃的马弗炉中8小时，后采用3%NaCl溶液/煤油/二甲苯混合体系80℃回流24h，然后继续置于400℃的马弗炉中8小时，反复循环5次。试验后发现涂层无明显起泡、涂层脱落及锈点的现象。
实施例2
本实施例提供一种耐温型油井管内涂防腐涂料，按质量百分数计由以下原料组成：20%硼醛树脂、5%丙烯酸树脂、1%去离子水、5%三聚氰胺树脂、22%填料、10%硅树脂、35%丙二醇单甲醚醋酸酯、2%硼酸三甲酯。
所述硼醛树脂采用硼醛树脂乙醇溶液，其固含量为40%。所述丙烯酸树脂的羟值≥35 mgKOH/g；所述丙烯酸树脂选用丙烯酸树脂AC 166。所述硅树脂中的硅含量为40%。所述硅树脂为硅40树脂。所述三聚氰胺树脂为三聚氰胺树脂CYMEL 373。所述填料为熔结硅微粉。
所述耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
制备中间体：按照上述质量分数将硼醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂以及部分的丙二醇单甲醚醋酸酯预混合，加入去离子水，剪切分散12小时，分散温度为19℃，得到中间体；
制备涂料：按照上述质量分数将填料加入到所述中间体中，高速分散1h，加入剩余的丙二醇单甲醚醋酸酯和硼酸三甲酯，继续分散0.5h，制得涂料。
将本实施例中制得的涂料采用热固化制成涂层，并对制得的涂层的性能进行评估。
将基材打砂至Sa2.5，锚纹深度35-76微米，喷涂湿膜120微米，加热温度150-190℃/50分钟固化成膜，干膜60微米，得到涂层样板。
将涂层样板置于400℃马弗炉保温8h，冷却至室温，后将涂层样板置于3%NaCl溶液/煤油/二甲苯混合体系，在80℃回流24h，再冷却后继续马弗炉加热至400℃保温8h，反复5个周期。试验后观察涂层样板，发现基材上的涂层无明显起泡、涂层脱落和锈点等现象。
实施例3
本实施例提供一种耐温型油井管内涂防腐涂料，按质量百分数计由以下原料组成：40%硼醛树脂、5%丙烯酸树脂、0.3%去离子水、3%三聚氰胺树脂、30%填料、5%硅树脂、15%丙二醇单甲醚醋酸酯、1.7%硼酸三甲酯。
所述硼醛树脂采用硼醛树脂乙醇溶液，其固含量为50%。所述丙烯酸树脂的羟值≥35 mgKOH/g。所述丙烯酸树脂选用丙烯酸树脂AC-165。所述硅树脂中的硅含量为40%。所述硅树脂为硅40树脂。所述三聚氰胺树脂选用三聚氰胺树脂CYMEL 370。所述填料为熔结硅微粉。
所述耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
制备中间体：按照上述质量分数将硼醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂以及部分的丙二醇单甲醚醋酸酯预混合，加入去离子水，剪切分散6小时，分散温度为49℃，得到中间体；
制备涂料：按照上述质量分数将填料加入到所述中间体中，高速分散0.5h，加入剩余的丙二醇单甲醚醋酸酯和硼酸三甲酯，继续分散1h，制得涂料。
将本实施例中制得的涂料采用热固化制成涂层，并对制得的涂层的性能进行评估。
将基材打砂至Sa2.5，锚纹深度35-76微米，喷涂湿膜120微米，加热温度150-190℃/50分钟固化成膜，干膜80微米，获得涂层样板。
将涂层样板置于400℃马弗炉8h，然后冷却至室温后涂层样板置于3%NaCl溶液/煤油/二甲苯混合体系80℃回流24h，再冷却后继续马弗炉加热至400℃保温8h，反复5个周期。试验后观察涂层样板，发现基材上的涂层无明显起泡、涂层脱落和锈点等现象。
实施例4
本实施例提供一种耐温型油井管内涂防腐涂料，按质量百分数计由以下原料组成：40%硼醛树脂、10%丙烯酸树脂、1%去离子水、8%三聚氰胺树脂、20%填料、5%硅树脂、15%丙二醇单甲醚醋酸酯、1%硼酸三甲酯。
所述硼醛树脂采用硼醛树脂乙醇溶液，其固含量为40-50%。所述丙烯酸树脂的羟值≥35 mgKOH/g。所述丙烯酸树脂选用丙烯酸树脂AC-166。所述硅树脂中的硅含量为40%。所述硅树脂选用硅40树脂。所述三聚氰胺树脂选用三聚氰胺树脂CYMEL 323。所述填料为熔结石英粉。
所述耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
制备中间体：按照上述质量分数将硼醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂以及部分的丙二醇单甲醚醋酸酯预混合，加入去离子水，剪切分散8小时，分散温度为40℃，得到中间体；
制备涂料：按照上述质量分数将填料加入到所述中间体中，高速分散0.6h，加入剩余的丙二醇单甲醚醋酸酯和硼酸三甲酯，继续分散0.8h，制得涂料。
将本实施例中制得的涂料采用热固化制成涂层，并对制得的涂层的性能进行评估。
将基材打砂至Sa2.5，锚纹深度35-76微米，喷涂湿膜120微米，加热温度150-190℃/50分钟固化成膜，干膜80微米，获得涂层样板。
将涂层样板置于400℃马弗炉8h，然后冷却至室温，后涂层样板置于3%NaCl溶液/煤油/二甲苯混合体系80℃回流24h，再冷却后继续马弗炉加热至400℃保温8h，反复5个周期。试验后观察涂层样板，发现基材上的涂层无明显的起泡、涂层脱落和锈点等现象。
实施例5
一种耐温型油井管内涂防腐涂料，按质量百分数计由以下原料组成：40%硼醛树脂、5%丙烯酸树脂、1%去离子水、8%三聚氰胺树脂、20%填料、5%硅树脂、20%丙二醇单甲醚醋酸酯、1%硼酸三甲酯。
所述硼醛树脂采用硼醛树脂乙醇溶液，其固含量为40-50%。所述丙烯酸树脂的羟值≥35 mgKOH/g。所述丙烯酸树脂选用丙烯酸树脂AC-166。所述硅树脂中的硅含量为40%。所述硅树脂为硅40树脂。所述三聚氰胺树脂选用三聚氰胺树脂CYMEL 323。所述填料为煅烧高岭土。
所述耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
制备中间体：按照上述质量分数将硼醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂以及部分的丙二醇单甲醚醋酸酯预混合，加入去离子水，剪切分散10小时，分散温度为30℃，得到中间体；
制备涂料：按照上述质量分数将填料加入到所述中间体中，高速分散1h，加入剩余的丙二醇单甲醚醋酸酯和硼酸三甲酯，继续分散0.5h，制得涂料。
将本实施例中制得的涂料采用热固化制成涂层，并对制得的涂层的性能进行评估。
将基材打砂至Sa2.5，锚纹深度35-76微米，喷涂湿膜125微米，加热温度150-190℃/50分钟固化成膜，干膜80微米，获得涂层样板。
将涂层样板置于400℃马弗炉8h，冷却至室温，后涂层样板置于3%NaCl溶液/煤油/二甲苯混合体系80℃回流24h，再冷却后继续马弗炉加热至400℃保温8h，反复5个周期。试验后观察涂层样板，发现基材上的涂层无明显起泡、涂层脱落和锈点的现象。
实施例6
本实施例提供一种耐温型油井管内涂防腐涂料，按质量百分数计由以下原料组成：20.5%硼醛树脂、10%丙烯酸树脂、0.5%去离子水、8%三聚氰胺树脂、25%填料、5%硅树脂、30%丙二醇单甲醚醋酸酯、1%硼酸三甲酯。
所述硼醛树脂采用硼醛树脂乙醇溶液，其固含量为40-50%。所述丙烯酸树脂的羟值≥35 mgKOH/g。所述丙烯酸树脂选用丙烯酸树脂AC-165。所述硅树脂中的硅含量为40%。所述硅树脂为硅40树脂。所述三聚氰胺树脂为三聚氰胺树脂CYMEL 325。所述填料为玻璃鳞片粉。
所述耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法，包含如下步骤：
制备中间体：按照上述质量分数将硼醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂以及部分的丙二醇单甲醚醋酸酯预混合，加入去离子水，剪切分散9小时，分散温度为35℃，得到中间体；
制备涂料：按照上述质量分数将填料加入到所述中间体中，高速分散0.5-1h，加入剩余的丙二醇单甲醚醋酸酯和硼酸三甲酯，继续分散0.5-1h，制得涂料。
将本实施例中制得的涂料采用热固化制成涂层，并对制得的涂层的性能进行评估。
将基材打砂至Sa2.5，锚纹深度35-76微米，喷涂湿膜120微米，加热温度150-190℃/50分钟固化成膜，干膜70微米，获得涂层样板。
将涂层样板置于400℃马弗炉8h，然后冷却至室温后涂层样板置于3%NaCl溶液/煤油/二甲苯混合体系80℃回流24h，再冷却后继续马弗炉加热至400℃保温8h，反复5个周期。试验后观察涂层样板，发现涂层无明显起泡、涂层脱落和锈点的现象。
综上所述，本发明涂料制得的涂层在经过上述的评估试验后，涂层无明显起泡、涂层脱落及锈点的现象，可见，本发明的涂料的性能满足火驱油井时对油井管内涂料的性能要求，进而迅速提高了采油效率。
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，在不脱离本发明原理的前提下，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。
Claims (6)
1.一种耐温型油井管内涂防腐涂料，其特征在于，所述耐温型油井管内涂防腐涂料按质量百分数计包括：20-40%硼醛树脂、5-15%丙烯酸树脂、3-8%三聚氰胺树脂、20-30%填料、5-10%硅树脂、15-35%丙二醇单甲醚醋酸酯、1-2%硼酸三甲酯，以及，0.3-1%去离子水；
所述硼醛树脂采用硼醛树脂乙醇溶液，其固含量为40-50%；所述丙烯酸树脂的羟值大于等于35mgKOH/g；所述硅树脂为硅酸乙酯或硅酸甲酯。
2.根据权利要求1所述的耐温型油井管内涂防腐涂料，其特征在于，所述硅树脂中的硅含量为40%。
3.根据权利要求1所述的耐温型油井管内涂防腐涂料，其特征在于，所述三聚氰胺树脂为亚氨基三聚氰胺树脂和部分甲醚化三聚氰胺树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的耐温型油井管内涂防腐涂料，其特征在于，所述填料为煅烧类填料。
5.根据权利要求1或4所述的耐温型油井管内涂防腐涂料，其特征在于，所述填料为煅烧高岭土、熔结硅微粉中的至少一种。
6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的耐温型油井管内涂防腐涂料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
制备中间体：将硼醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂以及部分的丙二醇单甲醚醋酸酯预混合，加入去离子水，剪切分散6-12小时，分散温度为19-49℃，得到中间体；
制备涂料：将填料加入到所述中间体中，高速分散0.5-1h，加入硼酸三甲酯和剩余的丙二醇单甲醚醋酸酯，继续分散0.5-1h，制得涂料。
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