WO2011053186A1 - Flexible pump rod with a protective coating - Google Patents
Flexible pump rod with a protective coating Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011053186A1 WO2011053186A1 PCT/RU2010/000224 RU2010000224W WO2011053186A1 WO 2011053186 A1 WO2011053186 A1 WO 2011053186A1 RU 2010000224 W RU2010000224 W RU 2010000224W WO 2011053186 A1 WO2011053186 A1 WO 2011053186A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- protective coating
- flexible pump
- flexible
- pump rod
- polyurea
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2150/00—Compositions for coatings
- C08G2150/90—Compositions for anticorrosive coatings
Definitions
- the utility model relates to the field of protection of oil and gas production equipment from corrosion, deposits, exposure to aggressive environments, and is used in flexible sucker rods made of steel rope, cable, rod and designed to transmit reciprocating motion from the drive to the pump.
- a protective coating should have:
- the operating temperature range from -75 to + 120 ° C, since some flexible pump rods are used in the Far North, and some flexible pump rods are used in wells with high temperature of oil produced;
- the protective coating must have high adhesion to the metal, have a smooth, monolithic surface and uniform thickness.
- the technical result of the claimed utility model is to increase the operational characteristics of the protective coating of flexible pump rods, expanding the arsenal of technical means.
- a polymer material selected from the range: polyurethane elastomer, thermoplastic polyurethane, polyurea and having low thermal conductivity, elasticity (tensile strength at break) of at least 200%, abrasion resistance (Shaber N. 22) at least 8, operating temperature from -75 ° ⁇ to +120 ° ⁇ , high chemical resistance.
- the polyurethane elastomer and polyurea must contain at least 30% of the dry residue of the urethane and urea binder, respectively.
- abrasive blasting machines Before applying a protective coating to the surface of the flexible sucker rods, for example, abrasive blasting machines clean the surfaces from rust, old coatings, preservation grease to achieve higher adhesion of the protective coating to the metal of the flexible sucker rod.
- the protective coating (for polyurethane elastomer and polyurea) is produced, for example, by high pressure spraying followed by polymerization of the coating material in the open air or by dipping.
- the application of a protective Thermoplastic polyurethane coatings are produced by pulling a flexible pump rod through the head of a thermo-extrusion machine.
Abstract
The utility model relates to the field of protecting oil and gas extraction equipment from corrosion, deposits and the action of aggressive media, and is used in flexible pump rods which are constructed from steel cable, rope or bar and are intended for transmitting a reciprocating movement from a drive to the pump. It is proposed to use a polymer material as the protective coating for the flexible pump rods, said polymer material being selected from the following series: polyurethane elastomer, thermoplastic polyurethane, or polyurea, and having low heat conductivity, an elasticity (deformation limit at breakage) of not less than 200%, abrasion resistance (scraper H.22) of not less than 8, an operating temperature of from -75°C to +120°C, and high chemical resistance. Furthermore, in order to ensure the above-mentioned characteristics, the polyurethane elastomer and polyurea must contain a minimum of 30% of dry residue of a urethane and urea binder, respectively. The technical result is an increase in the operating characteristics of the protective coating for flexible pump rods.
Description
ГИБКАЯ НАСОСНАЯ ШТАНГА С ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ FLEXIBLE PUMP BAR WITH PROTECTIVE COATING
ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ DESCRIPTION OF A USEFUL MODEL
Область техники. The field of technology.
Полезная модель относится к области защиты нефтегазодобывающего оборудования от коррозии, отложений, воздействия агрессивных сред, и применяется в гибких насосных штангах, выполненных из стального каната, троса, прута и предназначенных для передачи возвратно-поступательного движения от привода к насосу. The utility model relates to the field of protection of oil and gas production equipment from corrosion, deposits, exposure to aggressive environments, and is used in flexible sucker rods made of steel rope, cable, rod and designed to transmit reciprocating motion from the drive to the pump.
Уровень техники. The prior art.
Известно, что эксплуатация нефтегазодобывающего оборудования связана с целым рядом проблем, таких как коррозия, отложения асфалтенов, смол, парафинов, солей. Для противодействия указанным проблемам оборудование, например гибкие насосные штанги, изготавливают из антикоррозионных материалов, наносят различные металлические и неметаллические покрытия. It is known that the operation of oil and gas production equipment is associated with a number of problems, such as corrosion, deposits of asphaltenes, resins, paraffins, salts. To counter these problems, equipment, such as flexible sucker rods, are made from anti-corrosion materials, and various metallic and non-metallic coatings are applied.
Так по патенту RU 2321483 С2, при изготовлении непрерывной насосной штанги предусмотрен процесс нанесения ингибитора атмосферной коррозии на тело штанги, однако при эксплуатации штанг в искривленных скважинах происходит их трение о поверхность эксплуатационной колонны, что приводит к быстрому стиранию антикоррозионных покрытий и соответственно обеспечивается доступ скважинной жидкости к металлу штанги. Другим недостатком указанного изобретения является отсутствие решения проблемы образования отложений на поверхности штанги.
Предпосылкой к образованию отложений: органических (парафины, асфальтены, смолы и т.д.) и неорганических (соли, гидраты и т.д.) является шероховатая поверхность, перепад температур на поверхности штанги, наличие статического напряжения при движении транспортируемой среды. So, according to the patent RU 2321483 C2, in the manufacture of a continuous pump rod, the process of applying an atmospheric corrosion inhibitor to the body of the rod is provided, however, when operating the rods in deviated wells, they frict on the surface of the production string, which leads to the rapid erasure of anticorrosion coatings and, accordingly, access to the well fluid is provided to the rod metal. Another disadvantage of this invention is the lack of a solution to the problem of deposits on the surface of the rod. A prerequisite for the formation of deposits: organic (paraffins, asphaltenes, resins, etc.) and inorganic (salts, hydrates, etc.) is a rough surface, temperature differences on the surface of the rod, the presence of static stress during movement of the transported medium.
Кроме противодействия указанным проблемам защитное покрытие должно обладать: In addition to countering these problems, a protective coating should have:
а) высокой эластичностью для исключения растрескивания при растяжении и изгибе; a) high elasticity to prevent cracking during tension and bending;
б) высокой ударной прочностью, так как покрытие подвергается ударным нагрузкам при транспортировке, монтаже и эксплуатации; b) high impact strength, since the coating is subjected to shock loads during transportation, installation and operation;
в) химической стойкостью к различным маслам, кислотам, щелочам, растворенному газу, неизбежно присутствующим, например при добыче нефти; c) chemical resistance to various oils, acids, alkalis, dissolved gas, inevitably present, for example, in oil production;
г) абразивной и гидроабразивной износостойкостью, т.к. часто в транспортируемой среде присутствуют абразивные включения (песок, кварц и т.д.); g) abrasive and hydroabrasive wear resistance, because often in the transported medium there are abrasive inclusions (sand, quartz, etc.);
д) температурным диапазоном эксплуатации от - 75 до + 120 °С, поскольку некоторые гибкие насосные штанги используются в условиях Крайнего Севера, и некоторые гибкие насосные штанги эксплуатируются в скважинах с высокой температурой добываемой нефти; e) the operating temperature range from -75 to + 120 ° C, since some flexible pump rods are used in the Far North, and some flexible pump rods are used in wells with high temperature of oil produced;
Кроме указанных требований защитное покрытие должно обладать высокой адгезией к металлу, иметь гладкую, монолитную поверхность и равномерную толщину. In addition to these requirements, the protective coating must have high adhesion to the metal, have a smooth, monolithic surface and uniform thickness.
Таким образом, представляется полезной разработка гибкой насосной штанги с таким защитным покрытием, которое имеет гладкую, монолитную поверхность и равномерную толщину, обладает хорошей эластичностью,
ударной прочностью, химической и абразивной стойкостью, высокой адгезией к металлу, широким температурным диапазоном эксплуатации. Thus, it seems useful to develop a flexible pump rod with a protective coating that has a smooth, monolithic surface and uniform thickness, has good elasticity, impact strength, chemical and abrasion resistance, high adhesion to metal, wide temperature range of operation.
Сущность полезной модели. The essence of the utility model.
Техническим результатом заявленной полезной модели является увеличение эксплуатационных характеристик защитного покрытия гибких насосных штанг, расширение арсенала технических средств. The technical result of the claimed utility model is to increase the operational characteristics of the protective coating of flexible pump rods, expanding the arsenal of technical means.
Это достигается тем, что в качестве защитного покрытия гибких насосных штанг используется полимерный материал, выбираемый из ряда: полиуретановый эластомер, термопластичный полиуретан, полимочевина и имеющий малую теплопроводность, эластичность (предел деформации при разрыве) не менее 200%, абразивную стойкость (Шабер Н.22) не менее 8, температуру эксплуатации от -75°С до +120 °С, высокую химическую стойкость. При этом для обеспечения указанных характеристик полиуретановый эластомер и полимочевина должны содержать не менее 30 % сухого остатка уретанового и мочевинного связующего соответственно. This is achieved by the fact that as a protective coating of flexible pump rods a polymer material is used, selected from the range: polyurethane elastomer, thermoplastic polyurethane, polyurea and having low thermal conductivity, elasticity (tensile strength at break) of at least 200%, abrasion resistance (Shaber N. 22) at least 8, operating temperature from -75 ° С to +120 ° С, high chemical resistance. Moreover, to ensure these characteristics, the polyurethane elastomer and polyurea must contain at least 30% of the dry residue of the urethane and urea binder, respectively.
Осуществление полезной модели. Implementation of a utility model.
Перед нанесением защитного покрытия на поверхность гибких насосных штанг производят очистку, например абразивоструйной машиной, поверхности от ржавчины, старых покрытий, консервационной смазки для достижения более высокой адгезии защитного покрытия к металлу гибкой насосной штанги. Before applying a protective coating to the surface of the flexible sucker rods, for example, abrasive blasting machines clean the surfaces from rust, old coatings, preservation grease to achieve higher adhesion of the protective coating to the metal of the flexible sucker rod.
Нанесение защитного покрытия (для полиуретанового эластомера и полимочевины) производят, например методом высоконапорного распыления с последующей полимеризацией материала покрытия на открытом воздухе или методом окунания. Нанесение же защитного
покрытия из термопластичного полиуретана производят протяжкой гибкой насосной штанги через головку термоэкструзионной машины. The protective coating (for polyurethane elastomer and polyurea) is produced, for example, by high pressure spraying followed by polymerization of the coating material in the open air or by dipping. The application of a protective Thermoplastic polyurethane coatings are produced by pulling a flexible pump rod through the head of a thermo-extrusion machine.
Использование указанных материалов, в качестве защитного покрытия гибких насосных штанг, позволит получить гладкую, монолитную поверхность покрытия, обладающую высокой эластичностью, ударной прочностью, химической и абразивной стойкостью, высокой адгезией к металлу, широким температурным диапазоном эксплуатации.
The use of these materials as a protective coating for flexible pump rods will make it possible to obtain a smooth, monolithic coating surface with high elasticity, impact strength, chemical and abrasion resistance, high adhesion to metal, and a wide temperature range of operation.
Claims
1. Гибкая насосная штанга с защитным покрытием, отличающаяся тем, что в качестве защитного покрытия поверхности гибкой насосной штанги использован малотеплопроводный полимер, обладающий эластичностью (пределом деформации при разрыве) не менее 200 %, абразивной стойкостью (Шабер Н.22) не менее 8, температурой эксплуатации от -75 °С до +120 °С. , 1. A flexible pump rod with a protective coating, characterized in that as a protective coating on the surface of the flexible pump rod, a low-conductive polymer is used that has an elasticity (tensile strength at break) of at least 200%, abrasion resistance (Scraper H.22) of at least 8, operating temperature from -75 ° С to +120 ° С. ,
2. Гибкая насосная штанга с защитным покрытием по п.1 , отличающаяся тем, что в качестве материала защитного покрытия использован полиуретановый эластомер с содержание не менее 30% сухого остатка уретанового связующего. 2. A flexible pump rod with a protective coating according to claim 1, characterized in that a polyurethane elastomer with a content of at least 30% of the dry residue of the urethane binder is used as the material of the protective coating.
3. Гибкая насосная штанга с защитным покрытием по п.1 , отличающаяся тем, что в качестве материала защитного покрытия использована полимочевина с содержание не менее 30% сухого остатка мочевинного связующего. 3. The flexible sucker rod with a protective coating according to claim 1, characterized in that polyurea with a content of at least 30% of the dry residue of the urea binder is used as the material of the protective coating.
4. Гибкая насосная штанга с защитным покрытием по п.1 , отличающаяся тем, что в качестве материала защитного покрытия использован термопластичный полиуретан. 4. A flexible pump rod with a protective coating according to claim 1, characterized in that thermoplastic polyurethane is used as the material of the protective coating.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009139507 | 2009-10-26 | ||
| RU2009139507 | 2009-10-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011053186A1 true WO2011053186A1 (en) | 2011-05-05 |
Family
ID=43922315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2010/000224 WO2011053186A1 (en) | 2009-10-26 | 2010-05-04 | Flexible pump rod with a protective coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2011053186A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11060386B2 (en) | 2018-11-01 | 2021-07-13 | Pro-Pipe Service & Sales Ltd. | Tubular for downhole use |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2321483C2 (en) * | 2002-06-28 | 2008-04-10 | Уизерфорд Кэнада Партнершип | Continuous pump rod manufacturing method |
| CN201057317Y (en) * | 2007-04-03 | 2008-05-07 | 中国石油天然气集团公司 | Ocean floor oil pipeline and joint coating of polyurea protective covering |
| RU2339664C1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Федеральное казенное предприятие (ФКП) "Пермский пороховой завод" | Polyurethane composition |
| RU2350819C2 (en) * | 2007-04-19 | 2009-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Возрождение" | Pipe |
-
2010
- 2010-05-04 WO PCT/RU2010/000224 patent/WO2011053186A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2321483C2 (en) * | 2002-06-28 | 2008-04-10 | Уизерфорд Кэнада Партнершип | Continuous pump rod manufacturing method |
| CN201057317Y (en) * | 2007-04-03 | 2008-05-07 | 中国石油天然气集团公司 | Ocean floor oil pipeline and joint coating of polyurea protective covering |
| RU2350819C2 (en) * | 2007-04-19 | 2009-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Возрождение" | Pipe |
| RU2339664C1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Федеральное казенное предприятие (ФКП) "Пермский пороховой завод" | Polyurethane composition |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Tyuning i zapchasti v Peterburge. Samy bolshoy vibor. Vse vidy amortizatorov.", USTANOVKA, NALADKA, GARANTIINOE OBSLUZHIVANIE. MODUL-93, 2005, ST.PETERSBURG, Retrieved from the Internet <URL:http//www.Amortizator.spb.ru/articles/raznoe/ppu/penopolyuretan.htm> [retrieved on 20100708] * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11060386B2 (en) | 2018-11-01 | 2021-07-13 | Pro-Pipe Service & Sales Ltd. | Tubular for downhole use |
| US11619121B2 (en) | 2018-11-01 | 2023-04-04 | Pro-Pipe Service & Sales Ltd. | Method for forming a sleeve for insulating a joint of downhole tubing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4687715B2 (en) | Threaded joints for steel pipes | |
| MX2014007410A (en) | Corrosion resistant equipment for oil and/or gas applications. | |
| US20080135296A1 (en) | Protective coatings for drill pipe and associated methods | |
| CN104785404A (en) | Ship steel materials pretreatment device | |
| US8298360B2 (en) | Process for obtaining pipes and joints from a polymer composite | |
| RU92423U1 (en) | FLEXIBLE PUMP BAR WITH PROTECTIVE COATING | |
| WO2011053186A1 (en) | Flexible pump rod with a protective coating | |
| US6737174B1 (en) | Corrosion resistant sucker rods | |
| US20040237890A1 (en) | Polyphenylene sulfide protected geothermal steam transportation pipe | |
| CN101215716A (en) | Stainless steel anti-corrosion pipe used for oil gas field and manufacturing method thereof | |
| Fermaniuk et al. | In-Situ SAGD Thermal-Chemical Effects and Metal-Bond Coated Slotted Liner Design for Enhanced Sand Control, Flow and Long Term Performance | |
| CN103806846A (en) | Anticorrosive wear-resistant oil pumping polished rod | |
| Wen et al. | Investigation of the effects of fluid flow on SRB biofilm | |
| RU92509U1 (en) | STEEL PIPE WITH PROTECTIVE COATING | |
| Davis et al. | Economically Mitigating Downhole Corrosion and Wear Failures with Thermoplastic Liners | |
| AU2015239605B2 (en) | Floating structure comprising a water intake riser bundle, method of producing a liquefied hydrocarbon stream and method producing a vaporous hydrocarbon stream | |
| CN102829279A (en) | Corrosion-resistant wear-resistant composite expansion joint and preparation method thereof | |
| WO2011046466A1 (en) | Steel pipe with a protective coating | |
| Benhaddad et al. | Role of microstructure in sucker rod string failures in oil well production | |
| RU92454U1 (en) | PUMP-COMPRESSOR PIPE (TUBE) WITH PROTECTIVE COATING | |
| Jianmin et al. | Premium Connection Downhole Tubing Corrosion | |
| Hedayat et al. | Aqueous corrosion of plain carbon steel during sliding wear | |
| CA3126809A1 (en) | Corrosion and abrasion resistant sucker rod | |
| WO2011046465A1 (en) | Pump-compressor pipe with a protective coating | |
| CN201218061Y (en) | Polymer closed anti-corrosion abrasion-proof pumping rod |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10827215 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10827215 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |