RU13036U1 - Защитное покрытие для скважинного оборудования - Google Patents

Abstract

Защитное покрытие для скважинного оборудования, включающее уложенные на защищаемую поверхность защитные слои, отличающееся тем, что защитные слои выполнены чередующимися из стеклоткани и из композиции, содержащей:Материал на основе эпоксидной смолы (ЭП-0010, ЭП-755, ЭП-5116) - 100 мас.ч.Отвердитель на основе гексаметилендиамина, или диэтилентриамина, или полиэтиленполиамина - 2,8-9 мас.ч.Органический растворитель - 1-300 мас.ч.или из композиции, содержащей:Материал на основе сополимера винилхлорида с винилацетатом (ХС-717) - 100 мас.ч.Отвердитель на основе диэтиленгликольуретана - 6-10 мас.ч.Органический растворитель - 3-12 мас.ч.или из композиции, содержащей:Материал на основе поливинилбутираля (ВЛ-515) - 100 мас.ч.Отвердитель на основе полиизобутилена - 5-12 мас.ч.Органический растворитель - 3-15 мас.ч.при этом слой стеклоткани уложен в натяг с нахлестом и расположен между слоями композиции.

Description

ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ СКВАЖИННОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

Полезная модель относится к многослойным защитным покрытиям и предназначается для антикоррозионной защиты наружной поверхности скважинного оборудования, в частности, корпусов погружных электродвигателей, насосов, труб и т.п.

Полезная модель предназначается для использования преимущественно в нефтяной и газовой промышленности.

Известно многослойное антикоррозионное покрытие, включающее последовательно уложенные на защищаемую поверхность металлизапионный алюминиевый слой толщиной 150-250 мкм, двойной слой пропитки из органической композиции и покровный слой из лакокрасочного материала на основе эпоксидных смол (см. Авт. свид. СССР № 1 745 741, кл. С09К 5/08, от 1989 г.)

Однако, указанное известное покрытие обладает недостаточной нефтестойкостью и не обеспечивает исключение трещинообразования.

Также известно защитное покрьггие для металлического трубопровода, включающее уложенные на поверхность трубопровода состав адгезива на основе пропиленового сополимера и полиэтиленовую накладку (ленту) (см. Патент РФ № 2 036 944, Ю1.С09О 5/34, от 1990 г.)

Недостатком указанного известного покрытия является его недостаточная стойкость в глубинных условиях скважин, т.к. полиэтилен при высоких давлениях становится газопроницаемым и при изменении давления происходит его постепенное отслоение. Кроме того, известное покрытие предназначено для запщты трубопроводов, находящихся в

МПК с 09 D 5/08

стационарных условиях, причем работающих в малом диапазоне температур, поэтому известное покрытие не обеспечит достаточную прочность как при спуско-подъемных операциях, так и при высоких температурах в скважине.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является многослойное защитное покрытие, включающее уложенные на защищаемую поверхность защитные слои, при этом первый слой выполнен из композиции на основе эпоксидного олигомера с молекулярным весом 460-600, эпоксидным числом 18-23 мг-экв/г и отвердителя - смеси полиамидной смолы и хинина, последующие три слоя выполнены из композиции на основе эпоксидного олигомера, хлорсульфированного полиэтилена (см. Авт. свид. СССР№ 799397, ют. C09D 5/08, от 1979 г.). Указанное покрытие предназначено для антикоррозионной защиты оборудования, трубопроводов и конструкций.

Однако указанное известное покрытие также имеет недостаточную прочность, т.к. покрытие состоит из слоев, не имеющих каркаса, и поэтому при проведении спуско-подъемных работ, а также в процессе работы оборудования, например, при вибрациях, покрытие будет рваться и истираться.

Кроме того, известное покрытие сложно в изготовлении, требует больших материальных затрат из-за выполнения каждого слоя покрытия различными композициями, к тому же каждая композиция еще является и многокомпонентной.

Целью настоящей полезной модели является повыщение прочности покрытия при одновременном упрощении конструкции и материалоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в известном защитном покрытии для скважинного оборудования, включающем уложенные на защищаемую поверхность защитные слои, новым является то, что защитные слои выполнены чередующимися из стеклоткани и из композиции, содержащей:

Материал на основе эпоксидной смолы

(ЭП-0010, ЭП-755, ЭП-5 16)100 мас.ч

Отвердитель на основе гексаметилендиамина

или диэтилентриамина или полиэтиленполиамина 2,8-9 мас.ч

Органический растворитель1-300 мас.ч,

или из композиции, содержащей:

Материал на основе сополимера винилхлорида

с винилацетатом (ХС-717)100 мас.ч

Отвердитель на основе диэтиленгликоль-уретана 6-10 мас.ч Органический растворитель3-12 мас.ч,

или из композиции, содержащей:

Материал на основе поливинилбутираля

(ВЛ-515)100 мас.ч

Отвердитель на основе полиизобутилена5-12 мас.ч

Органический растворитель3-15 мас.ч,

при этом слой стеклоткани уложен в натяг с нахлестом и расположен между слоями композиции.

Из существующего уровня техники нам не известны защитные покрытия, характеризующиеся указанными вьпие признаками, что позволяет сделать вывод о новизне предлагаемого технического решения.

Предлагаемое защитное покрытие легко вьшолняется для любого типа скважинного оборудования (погружные электродвигатели, погружные насосы и т.п. с любой сложностью профиля защищаемой поверхности), для его изготовления требуются традиционные материалы, что доказывает его соответствие критерию промыщленная применимость.

Благодаря тому, что в предлагаемом рещении присутствуют защитные слои всего двух видов (композиция простого состава и стеклоткань), обеспечивается снижение материалоемкости конструкции.

Благодаря тому, что в заявляемом покрытии используется всего два вида защитных слоев и они выполнены чередуюпщмися, обеспечивается существенное упрощение конструкции, т.к. уменьшена номенклатура комплектуюгцих и упрощена сборка такой конструкции.

Благодаря тому, что в предлагаемом техническом решении стеклоткань уложена в натяг, обеспечивается компактность покрытия и плотное прилегание одного слоя покрытия к другому, причем слой стеклоткани, пропитанный композицией, выполняет функцию каркаса для всего защитного покрытия, что обеспечивает высокие защитные и прочностные качества покрытия как при работе оборудования в скважинных условиях, так и при спуско-подъемных операциях.

А благодаря тому, что слой стеклоткани расположен между слоями композиции, и уложен с нахлестом, обеспечивается высокая антикоррозионная защита скважинного оборудования даже в жестких скважинных условиях, таких как: повышенная температура, агрессивная среда (газоводонефтяная эмульсия, находящаяся в динамическом режиме) и т.д.

А поскольку последний слой покрытия, выполнениый из композиции, имеет маленький коэффициент трения, то такое покрытие при спуско-подъемпых работах не истирается.

Выбор количественного содержания компонентов, определенных экспериментальным путем, в композициях, используемых в качестве одного из защитных слоев, обусловлен пол} ением композиции, которая при затвердевании обеспечивала бы требуем) прочность, а также имела бы вязкость, исключающую стекание ее с защищаемой поверхности при затвердевании.

Приготовление композицгт включает смещение расчетных количеств компонентов при непрерывном перемешивании до получения однородной массы.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.

В предлагаемом покрытии первый загцитный слой 1 выполнен из приготовленной ранее композиции, второй защитный слой 2 - стеклоткань

-уложен поверх первого в натяг и в нахлест. Поверх второго слоя нанесен защитный слой 3 из композиции. Слои в покрытии выполнены чередующимися, при этом количество слоев может быть любым.

Пример 1. Для изготовления предлагаемого защитного покрытия использовали следующие материалы:

-шпатлевка ЭП-0010 - материал на основе эпоксидной смолы, ГОСТ 28379-89;

-эмаль ЭП-755 по ТУ 6-10-717-75;

-эмаль ЭП-5116 по ТУ 6-10-1369-73;

-эмаль ХС-717 по ТУ 6-10-961-76;

-эмаль ВЛ-515 по ТУ 6-10-1052-75;

-отвердитель № 1 - 50%-ный раствор гексаметилендиамина в этиловом или изопропиловом сггарте, ТУ 6-10-1263;

-органический растворитель Р-40 по ГОСТ 7827-74;

в качестве скважинного оборудования брали погружной электродвигатель (ПЭД) марки ПЭД-32-1000. Корнус ПЭД зачищали щетками от грязи и рыхлых отложений коррозии, после чего обезжиривали бензином Галоща. Далее готовили композицию следующего состава: ЭП0010 - 100 мас.ч., отвердитель № 1 -8,5 мае.ч. и растворитель Р-40 - 35 мае.ч. После перемещива1шя ползд1енную однородную смесь наносили кистью на наружную поверхность корпуса ПЭД 4, для образования первого слоя 1 защитного покрытия, затем уложили второй слой 2 покрытия из стеклоткани, причем стеклоткань уложили в натяг и с нахлестом, например, в 10%. Поверх слоя 2 из стеклоткани нанесли слой 3 из композиции. Слоев 2 из стеклоткани может быть более одного, при этом каждый слой стеклоткани чередовали со слоем композиции, в результате слой стеклоткани всегда оказывался между слоями композиции и пропитанным композицией. После выполнения защитных слоев защитное покрытие погружного электродвигателя подвергали суппсе при температуре +18-22°С в течение 24 часов.

Далее выдерживали покрытие до пуска в эксплуатацию 8 суток при этой же температуре.

Далее осуществляли контроль качества покрытия по внещнему виду, сплошности и адгезии (на отдельно приготовленном образце покрытия).

По методике, изложешюй в ГОСТе 9.302-88ЕСЗ КС, определили сплошность изготовленного покрытия. Исследования показали, что полученное защитное покрытие, выполненное на корпусе ПЭД, соответствует ГОСТу.

ПЭД с изготовленным защитным покрытием спустили в нефтедобывающую скважину на глубину 1500 м. В процессе эксплуатации давление в районе ПЭД менялось от 35 до 150 атм, температура ПЭД колебалась от +15°С до +95°С С. Обводненность добываемой нефти колебалась от 50 до 95 %, газовый фактор - от 30 до 105 м газа на 1 м

нефти. После 370 суток работы ПЭД подняли на поверхность. Внеигаий осмотр защитного покрытия показал, что при эксплуатации отслаивания защитных слоев не произощло. Исследования показали, что сплошность не нарушена и адгезия покрытия соответствует ГОСТу 15140-78. После этого ПЭД был спущен в другую нефтедобываюшую скважину для дальнейшей работы.

Всего предложенным защитным покрытием было защищено более 20 ПЭД, каждый из которых работал в 2-3 скважинах в среднем по 800 суток. Пи в одном случае не была нарушена сплошность и адгезия покрытия.

Таким образом, предлагаемая конструкция защитного покрытия является надежной и обеспечивает высокую степень защиты поверхности скважинного оборудования от коррозии.

Использование различных заявляемых композиций в качестве одного из защитных слоев в предлагаемом покрытии также приводит к получению высококачественного защитного покрытия. Принцип изготовления покрытия с защитными слоями, выполненными из раз.лмчных композиций, аналогичен Примеру 1.

В качестве материалов, используемых для изготовления предлагаемого защитного покрытия, применяются:

-Материал на основе сополимера винилхлорида с винилацетатом марки ХС-717 по ТУ 6-10-961-79;

-Материал на основе поливинилбутираля марки ВЛ-515 по ТУ 6-10-105275.

Количество слоев из стеклоткани в покрытии определяется степенью агрессивности среды, соприкасающейся с защитным покрьггием.

А.П. Чебунин

Claims (1)

1. Защитное покрытие для скважинного оборудования, включающее уложенные на защищаемую поверхность защитные слои, отличающееся тем, что защитные слои выполнены чередующимися из стеклоткани и из композиции, содержащей:
   Материал на основе эпоксидной смолы (ЭП-0010, ЭП-755, ЭП-5116) - 100 мас.ч.

   Отвердитель на основе гексаметилендиамина, или диэтилентриамина, или полиэтиленполиамина - 2,8-9 мас.ч.

   Органический растворитель - 1-300 мас.ч.

   или из композиции, содержащей:
   Материал на основе сополимера винилхлорида с винилацетатом (ХС-717) - 100 мас.ч.

   Отвердитель на основе диэтиленгликольуретана - 6-10 мас.ч.

   Органический растворитель - 3-12 мас.ч.

   или из композиции, содержащей:
   Материал на основе поливинилбутираля (ВЛ-515) - 100 мас.ч.

   Отвердитель на основе полиизобутилена - 5-12 мас.ч.

   Органический растворитель - 3-15 мас.ч.

   при этом слой стеклоткани уложен в натяг с нахлестом и расположен между слоями композиции.