CN201521253U - 一种钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管 - Google Patents

Abstract

一种钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管。该钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管包括油管主体(1)，油管主体(1)外壁喷涂有防腐保护层(2)，油管主体(1)内壁喷涂有防垢防腐层(3)。采用稀有金属钛材料形成的钛聚合物树脂防垢涂料，先进的涂装工艺，形成表面致密光滑的防三元液黏附的防腐油管，解决了油田三元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，延长清垢周期，净化注入井注入液质量，节约采油成本。

Description

一种钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管

技术领域：

本实用新型涉及油田采油领域所使用的一种油管，具体的说是一种钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管。

背景技术：

目前，井下油管采用的防腐管技术包括镍磷镀层防腐油管、环氧酚醛清漆防腐油管以及油管衬里防腐技术，由于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，黏性大，并且对于强碱剂的存在，驱油体系PH值升高，而地下岩层中的硅酸盐在高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。对于镍磷镀层油管表面粗糙，容易结垢，影响生产，而普通的环氧酚醛清漆防腐油管由于涂层薄，在黏性较大的三元液中容易黏附杂质，并且容易发生分子结构链断裂，出现局部脱漆皮现象。而衬里防腐技术往往存在胀贴不紧，在井下工矿条件出现事故。

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。

实用新型内容：

为了克服现有的管柱在三元复合驱采油工艺中易产生腐蚀结垢及影响注水水质的不足，本实用新型提供一种防止三元复合驱管柱结垢防腐油管，采用稀有金属钛材料形成的钛聚合物树脂防垢防腐涂料，先进的涂装工艺，形成表面致密光滑的防三元液黏附的防腐油管，解决了油田三元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，延长清垢周期，净化注入井注入液质量，节约采油成本。

本实用新型的技术方案是：该钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管包括油管主体，油管主体外壁喷涂有防腐保护层，油管主体内壁喷涂有防垢防腐层。

上述的防垢防腐层为稀有金属钛聚合物树脂涂层。

本实用新型具有如下有益效果：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。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-油管主体，2-防腐保护层，3-防垢防腐层。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：如附图中所示，该油管内外表面预处理→传送→油管内壁涂装钛聚合物树脂防垢防腐涂料→油管外表面涂装防腐防护涂料→输送涂层升温固化(或常温固化)→涂层检测→包装成品

油管表面预处理可以采用化学法、烧结法或喷砂抛丸法，内壁喷涂采用高压无漆喷涂法或压缩空气喷涂法，外壁采用压缩空气喷涂法或静电喷涂或淋涂法，升温固化可采用远红外炉、热风炉或烧烤炉(电热)等，固化采用上述几种加热方式在规定时间、温度内固化，检测可采用专业的涂层测厚仪。

如图1所示，该钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管包括油管主体1，油管主体1的外壁喷涂有耐井下酸碱盐溶液介质腐蚀的防腐保护层2，油管主体1的内壁喷涂有光滑致密的稀有金属钛聚合物树脂防垢防腐层3，由于光滑致密的稀有金属钛聚合物树脂防垢防腐层3中的钛聚合物树脂防垢防腐涂料对三元复合驱液防垢防腐性能，具体表现在：

1)抗粘附性：

涂料固体分含量高，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。不同材质的物体表面，有不同的润湿物性。光管表面润湿角小，润湿张力大，晶体形成的核能量越小，易形成晶核，进而形成垢晶体。形成的垢晶体也易于易于粘附，结垢趋势越大。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)磁性防垢作用。填料中的金属钛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。

4)物理化学相结合。光滑的表面以及涂料中防垢成分相结合达到防垢效果。

从以上几点分析，该技术从控制成垢的源头条件入手，防止结垢，保护油管，延长使用寿命。

Claims (2)

1.一种钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管，包括油管主体(1)，其特征在于：油管主体(1)外壁喷涂有防腐保护层(2)，油管主体(1)内壁喷涂有防垢防腐层(3)。

2.根据权利要求1所述的钛聚合物树脂防垢防腐注聚合物井油管，其特征在于：防垢防腐层(3)为稀有金属钛聚合物树脂涂层。

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