RU2701033C1 - Состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб - Google Patents
Состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701033C1 RU2701033C1 RU2018146321A RU2018146321A RU2701033C1 RU 2701033 C1 RU2701033 C1 RU 2701033C1 RU 2018146321 A RU2018146321 A RU 2018146321A RU 2018146321 A RU2018146321 A RU 2018146321A RU 2701033 C1 RU2701033 C1 RU 2701033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastomer
- coating
- composition
- magnetic powder
- elastomeric polyethylene
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
- F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
- F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
Abstract
Изобретение относится к составам для защиты внутренней стенки насосно-компрессорных труб (НКТ) и труб первичного сбора нефти от абразивного воздействия, коррозии и отложения парафина. Состав включает неэластомерный полиэтилен и эластомер, при этом дополнительно содержит магнитожесткий наполнитель на основе соединения NdFeB крупностью не более 0,01 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Техническим результатом является снижение отложений парафинов на внутренних стенках труб. 2 ил.
Description
Состав относится к адгезивной полимерной композиции, содержащей неэластомерный полиэтилен и эластомер, содержащий магнитожесткий порошок на основе соединения NdFeB в качестве наполнителя.
Известна насосно-компрессорная труба (патент РФ №2357066, опубл. 27.05.2009) с покрытием, используемым для повышения коррозийной стойкости и износостойкости труб НКТ, включающее в себя: углерод (С), молибден (Мо), кремний (Si), никель (Ni), медь (Cu), хром (Cr), бор (В), марганец (Mn), окись алюминия (Al2O3), железо (Fe), при следующем соотношении компонентов, мас.%: С - 1,3÷2,0; Мо - 4,0÷5,0; Si - 0,5÷1,5; Ni - 11÷20; Cu - 0,01÷0,5; Cr - 23÷32; В - 0,001÷0,1; Mn - 0,4÷1,2; Al2O3 - 0,1÷5; Fe - остальное.
Недостатком данного покрытия является недостаточно высокая износостойкость по сравнению с полимерными покрытиями и адгезия к отложениям парафина из пластовой жидкости.
Известен способ создания защитного диффузионного покрытия наружной и внутренней поверхности трубы и ее резьбовых участков и насосно-компрессорная труба, (патент РФ №2284368, опубл. 27.09.2006) используемое при изготовлении труб НКТ содержащее следующие компоненты, мас. %: железо (Fe) - 6÷15; цинк (Zn) - 84,1÷93,4; (Cu) - 0,4÷0,6; (Al) - 0,2÷0,3. Покрытие наносится путем изотермической выдержки при температуре 440±10°С в диффузионной смеси, содержащей смесь порошков цинка (25-40%), меди (0,045-0,075%) и алюминия (0,175-0,225%) зернистостью 0,1-0,5 мм.
Недостатком данного покрытия является недостаточно высокая износостойкость по сравнению с полимерными покрытиями и адгезия к отложениям парафина из пластовой жидкости.
Известен способ нанесения защитного покрытия на трубопровод (патент РФ №2380607, опубл. 27.01.2010) содержащее следующие компоненты, мас. %: низкомолекулярный олигоден 16-22; сера 6-13; тиурам 0,6-1,4; окись цинка 3-10; окись кальция 0,6-1,2; заполнитель остальное. При нанесении покрытия выдерживается в течении 20-25 минут в нагретом состоянии и 30-35 минут при снятии нагрева.
Недостатком данного покрытия является невысокая адгезия к отложениям парафина из пластовой жидкости.
Известна насосно-компрессорная труба и способ ее изготовления (патент РФ №2395666, опубл. 27.07.2010) с защитным покрытием от отложений и абразивного, гидроабразивного и коррозионного износа, представляющим собой, по меньшей мере один слой полиуретанового покрытия, содержащего мочевинные группы, массовая доля которых в покрытии составляет от 6 до 14%. При этом суммарная толщина покрытия ограничена диапазоном от 10 до 500 мкм.
Недостатком такого покрытия является высокая проницаемость полиуретановых покрытий, приводящая к подкорковой коррозии металла трубы. Кроме этого полиуретановое покрытие обладает сравнительно низкой абразивостойкостью.
Известно покрытие, (патент ЕР 1316598 А1, опубл. 04.06.2003), принятое за прототип, в состав которого входит, масс. %: неэластомерный полиэтилен 40÷97; эластомер остальное. Неэластомерный полиэтилен получают в процессе использования катализатора с единым центром полимеризации, а оба компонента (неэластомерный полиэтилен и эластомер) привиты кислым прививающим агентом. Такая композиция проявляет хорошую адгезию к материалу трубы. Данное покрытие обладает хорошей износостойкостью, а также достаточно хорошо защищает трубы от коррозии. Полиэтилен обладает низкой адгезией к отложениям парафина из пластовой жидкости, однако в пластовой жидкости все равно будут образовываться пленки парафинов, которые снижают вязкость пластовой жидкости.
Недостатком данного покрытия является многослойная структура и недолговечность покрытия.
Техническим результатом является создание состава для снижения отложений парафинов на внутренних стенках труб.
Технический результат достигается тем, что состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб, включающий неэластомерный полиэтилен и эластомер, дополнительно содержит магнитожесткий наполнитель на основе соединения NdFeB крупностью не более 0,01 мм при следующем соотношении компонентов, мас. %:
неэластомерный полиэтилен | 40÷67 |
магнитный порошок NdFeB | 16÷18 |
эластомер | остальное. |
Описываемый состав поясняется следующими фигурами, на которых представлены:
фиг. 1 - графики сопротивления состава в расслабленном состоянии жидкой агрессивной среде;
фиг. 2 - график реологические зависимости динамической вязкости нефти от скорости сдвига.
Заявляемый состав адгезивного магнитного полимера включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:
неэластомерный полиэтилен 40÷67, выпускаемый по ГОСТ 16338-85;
магнитный порошок NdFeB 16÷18, выпускаемый по ГОСТ Р 52956-2008;
эластомер остальное, выпускаемый по ГОСТ 18829-73/9833-73.
Предлагается создание состава адгезивного магнитного полимера, в котором в качестве полимерной матрицы выступает неэластомерный полиэтилен и эластомер, содержащий магнитожесткий порошок на основе соединения NdFeB в качестве наполнителя. В комплексе с использованием покрытия внутренней поверхности НКТ данным составом, предлагается воздействовать упорядоченным магнитным полем посредством внешнего намагничивания с направлением полюсов вдоль оси трубы. По протяжению всей колонны НКТ в добывающей скважине создается устойчивое магнитное поле, воздействующее на пластовую жидкость. Полиэтилен, выступающий в роли матрицы магнитоактивного покрытия защищает кристаллы магнитного наполнителя на основе NdFeB, а также стенки трубопровода от абразивного воздействия и коррозии. Кроме этого, полиэтилен предотвращает отложения парафинов и смол за счет низкой адгезии к отложениям.
Добавление магнитного порошка оказывает влияние на реологические зависимости динамической вязкости нефти от скорости сдвига. Состав покрытия смешивается в центрифуге для более равномерного распределения магнитного порошка в полимерной матрице.
Состав поясняется следующими примерами.
Были проведены испытания на химическую устойчивость в агрессивной среде при температуре 125°С, в течение 72 часов для всех образцов, а также испытания на разрыв и термостойкость по ГОСТ Р 51802-2001.
Анализ результатов исследований показал, что после воздействия на покрытие потеря массы образца составила менее - 1%, изменение объема - 3%, относительное удлинение при разрыве 18% (фиг. 1).
Дополнительно было исследовано влияние состава на реологические характеристики нефти и скорость сдвига в пристенном слое.
Пример 1. 30% неэластомерного полиэтилена смешивают с 18% магнитного порошка и эластомером и перемешивают в течение 10 минут до получения однородного состава. Затем проводят измерение на химическую устойчивость.
Пример 2. 70% неэластомерного полиэтилена смешивают с 18% магнитного порошка и эластомером и перемешивают в течение 10 минут до получения однородного состава. Затем проводят измерение на химическую устойчивость.
Пример 3. 40% неэластомерного полиэтилена смешивают с 50% магнитного порошка и эластомером и перемешивают в течение 10 минут до получения однородного состава. Затем проводят измерение на химическую устойчивость. Состав используют для определения влияния на реологические свойства нефти.
Подготовка образцов, а также проведение исследований были выполнены в соответствии с нормативными документами: ГОСТ Р 56807-2015 «Композиты полимерные. Внесение результатов испытаний механических свойств полимерных композитов в электронные базы данных. Общие требования», ГОСТ 33404-2015 «Методы испытаний химической продукции, представляющей опасность для окружающей среды».
Ход эксперимента: для проведения эксперимента на химическую устойчивость были выбраны 3 образца полимерного композита, с процентным содержанием 70% и 30% неэластомерного полимера; образец, содержащий 40% неэластомерного полиэтилена с 50% магнитного порошка, а также образец, содержащий 40% неэластомерного полиэтилена с 16% магнитного порошка.
На первом этапе проводились исследования на способность сохранять прочность и пластические свойства после набухания в агрессивной жидкой среде в расслабленном состоянии при температуре 125°С при времени воздействия 72 часа.
Результаты исследований показали, что образец с содержанием 30% неэластомерного полимера продемонстрировал изменение твердости по Шору 20 А и увеличение объема образца на 42%, потерю массы 24%; образец с содержанием 70% неэластомерного полимера продемонстрировал изменение твердости по Шору 7 А и увеличение объема образца на 12%, потерю массы 9%.
На втором этапе проводились исследования реологических характеристик 2-х образцов: первый, содержащий 40% неэластомерного полиэтилена с 50% магнитного порошка; второй, содержащий 40% неэластомерного полиэтилена с 16% магнитного порошка.
Результаты исследований показали, что модуль упругости образца с 50% магнитного порошка меньше, чем образца с 16%, что объясняется морфологией образцов. При дальнейших исследованиях с учетом коэффициента заполнения для образцов были получены значения модуля сдвига: для образца с 50% магнитного порошка - 88 кПа, для образца с 16% магнитного порошка - 75 кПа.
На третьем этапе было исследовано влияние адгезионного состава на скорость сдвига в пристенном слое. В ходе лабораторного эксперимента исследуемые нефти по трубке диаметром с нанесенным покрытием пропускались через магнитоактиватор при температуре 20°С с объемной скоростью 3 см3/мин (время нахождения нефти в рабочей зоне магнитоактиватора составляло около 4 с). Реологические характеристики нефти до и после магнитной обработки определялись на ротационном вискозиметре «Реотест 2.1». При скоростях сдвига γ от 3 до 80 с-1 были рассчитаны значения предельного напряжения сдвига τс, динамической вязкости η и энергии активации вязкого течения Еа, характеризующей прочность связей в ассоциатах в каждом структурном состоянии.
Результаты эксперимента показали, что состав проявил высокую эффективность при использовании его в качестве покрытия для защиты внутренней стенки труб НКТ и труб первичного сбора нефти от абразивного воздействия, коррозии и отложения парафина, а также снижения вязкости нефти, что позволит успешно применять данный состав на промыслах.
Claims (2)
- Состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб, включающий неэластомерный полиэтилен, эластомер, отличающийся тем, что дополнительно содержит магнитожесткий наполнитель на основе соединения NdFeB крупностью не более 0,01 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
неэластомерный полиэтилен 40÷67 магнитный порошок NdFeB 16÷18 эластомер остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146321A RU2701033C1 (ru) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146321A RU2701033C1 (ru) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701033C1 true RU2701033C1 (ru) | 2019-09-24 |
Family
ID=68063439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146321A RU2701033C1 (ru) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701033C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1316598A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-04 | Borealis Technology Oy | Adhesive polymer composition |
RU92454U1 (ru) * | 2009-10-14 | 2010-03-20 | Фирдаус Усманович Замалеев | Насосно-компрессорная труба (нкт) с защитным покрытием |
RU2395666C1 (ru) * | 2009-03-30 | 2010-07-27 | Александр Георгиевич Чуйко | Насосно-компрессорная труба и способ ее изготовления |
RU2566779C1 (ru) * | 2011-09-15 | 2015-10-27 | Бореалис Аг | Защитное полимерное покрытие |
-
2018
- 2018-12-24 RU RU2018146321A patent/RU2701033C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1316598A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-04 | Borealis Technology Oy | Adhesive polymer composition |
RU2395666C1 (ru) * | 2009-03-30 | 2010-07-27 | Александр Георгиевич Чуйко | Насосно-компрессорная труба и способ ее изготовления |
RU92454U1 (ru) * | 2009-10-14 | 2010-03-20 | Фирдаус Усманович Замалеев | Насосно-компрессорная труба (нкт) с защитным покрытием |
RU2566779C1 (ru) * | 2011-09-15 | 2015-10-27 | Бореалис Аг | Защитное полимерное покрытие |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mo et al. | Water resistance and corrosion protection properties of waterborne polyurethane coating enhanced by montmorillonite modified with Ce3+ | |
CN110885574B (zh) | 一种水性无机硅酸盐富锌涂料及其制备方法 | |
KR20140060237A (ko) | 크롬-무함유 실리케이트-기재 세라믹 조성물 | |
CN109627904A (zh) | 一种自修复石墨烯富锌防腐涂料及其制备方法 | |
EP0474718B1 (en) | Coating of metal surfaces | |
CN105176326B (zh) | 一种石墨烯填料的光固化补口涂料及其制备方法 | |
CN109135501A (zh) | 一种防偏磨防腐粉末涂层及其制备方法 | |
McGee et al. | Abrasive wear of graphite fiber-reinforced polymer composite materials | |
CN107603418A (zh) | 在低表面处理等级钢结构上涂装的石墨烯防腐涂料 | |
RU2701033C1 (ru) | Состав для защиты внутренних стенок насосно-компрессорных труб | |
CN111253827A (zh) | 一种鳞片型环氧烯-锌底漆及其制备方法 | |
Zhao et al. | A novel and facile method for constructing micro-nano porous phytic acid pretreatment layer on metal surface | |
US20140316031A1 (en) | Recycled crumb rubber coating | |
KR100266232B1 (ko) | 전착도장성과 내식성이 우수한 유기복합피복강판 및 그 제조방법 | |
CN111548705A (zh) | 一种钛纳米聚合物树脂及其制备方法、应用 | |
Bai et al. | Novel intelligent self-responsive function fillers to enhance the durable anticorrosion performance of epoxy coating | |
Joseph et al. | Comparative study on the effect of NaNO2 in corrosion inhibition of micro-alloyed and API-5L X65 steels in E20 simulated FGE | |
Sharma et al. | Corrosion and wear study of Ni-P-PTFE-Al2O3 coating: the effect of heat treatment | |
CN106519765A (zh) | 一种防腐涂料及其制备方法 | |
Gujjar et al. | Influence of Mwcnt’s/zinc oxide nano particles/epoxy resin composite coating on mild steel to enhance anticorrosion and mechanical properties | |
JPH067000B2 (ja) | 上水道用の内面塗装鋼管 | |
Oisakede | Analysis of the Wear Resistance of Epoxy-Agro Waste Nanoparticle Coating for Mild Steel | |
RU2186079C2 (ru) | Полимерная порошковая композиция для покрытий | |
Wahby et al. | Non-Cracked Epoxy Nanogel Composite as Anticorrosive Coatings for Aggressive Marine Environment | |
Liu et al. | Effect of high-temperature mechanochemistry method modified TiO2 on the dispersibility and corrosion resistance of TiO2-epoxy coatings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201225 |