一種複合塗層隔熱防腐油管的製作方法

2023-05-27 13:14:41 3

本發明涉及一種油田開採領域的油管，特別涉及一種複合塗層隔熱防腐油管。

背景技術：

結蠟是影響油井生產的問題之一，對於含蠟量高的原油，結蠟會堵塞出油通道、增加井口回壓、降低油井產量，同時也會增大油井負荷，造成生產事故。為保持油井正常生產，需要定期對油井進行清、防蠟的作業。目前油管清防蠟主要採用機械刮蠟法、加藥清蠟法、聲波電磁法等，此類方法成本較高且需要人力資源維護，管理成本大。

目前有文獻和專利報導部分區塊採用低導熱係數的材料進行油管保溫，如氣凝膠氈、巖棉、聚氨酯泡沫等，但此類材料需在油管外壁進行包裹，並需要外殼保護，不適應與油管井下作業環境。同時，受到油套環形空間的影響，過厚的包裹層下入井內易造成井下事故。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種複合塗層隔熱防腐油管，複合塗層可以對油管進行有效保溫，同時降低油管表面粗糙度，防止蠟核的凝結，且無需後期維護。

為了實現上述發明目的，本發明的技術解決方案是：氣凝膠複合塗層隔熱油管的本體應是國家行業標準規定的油管，在油管的內、外表面塗敷氣凝膠複合塗層，具體技術方案是：

一種複合塗層隔熱防腐油管，該隔熱油管的基體是金屬油管，所述的金屬油管的內表面塗敷氣凝膠內塗層，外表面塗敷防腐氣凝膠外塗層。

所述的氣凝膠內塗層由內而外由高固環氧底層和氣凝膠漿面層組成，氣凝膠內塗層的塗層厚度為400-600μm。

所述的防腐氣凝膠外塗層由內而外由高固環氧底層和防腐氣凝膠面層組成，防腐氣凝膠外塗層的塗層厚度為1mm。

所述的高固環氧底層採用高含固體環氧樹脂固化而成，高含固體環氧樹脂的固體含量質量百分比＞94％，高固環氧底層的塗層厚度為150-300μm。

所述的氣凝膠漿面層為疏水性氣凝膠粉末、玻璃纖維及成膜助劑按照質量比6:3:1的配比混合而成。

所述的高固環氧底層採用高含固體環氧塗料固化而成，固體含量質量百分比＞94％，塗層厚度為150-300μm。

所述的氣凝膠漿面層的導熱係數小於0.08W/m.k，塗層厚度不小於300μm。

所述的防腐氣凝膠面層為聚乙烯、疏水性氣凝膠粉末、玻璃纖維及成膜助劑按照質量比6:3:1的配比混合而成。

所述的防腐氣凝膠面層的導熱係數小於0.20W/m.k，塗層厚度為600-800μm。

所述的成膜助劑為乙二醇或十二碳醇酯。

本發明的有益效果

將本發明的氣凝膠塗層隔熱油管下入井筒後，由於氣凝膠漿面層的導熱係數小於0.08W/m.k，防腐氣凝膠面層的導熱係數小於0.20W/m.k，因此氣凝膠塗層擁有極低的導熱係數，幾乎阻止了原油與井壁的熱傳導和熱對流，且採用內外壁雙塗層，隔熱效果更加明顯。原油在流出井口前始終在析蠟溫度點以上流動，從而抑制了蠟晶的析出，達到防蠟效果。同時，外塗層添加防腐材料，可使油管外壁不被高礦化度產出流體腐蝕。

附圖說明

附圖1為氣凝膠塗層隔熱油管截面示意圖。

附圖標記說明：

1-金屬油管，2-氣凝膠內塗層，3-防腐氣凝膠外塗層。

具體實施例

下面將結合附圖對本發明中氣凝膠塗層隔熱油管進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1：

如圖1所示，一種複合塗層隔熱防腐油管，該隔熱油管的基體是金屬油管1，所述的金屬油管1的內表面塗敷氣凝膠內塗層2，外表面塗敷防腐氣凝膠外塗層3。氣凝膠內塗層2和防腐氣凝膠外塗層3組成了氣凝膠複合塗層。

在金屬油管1的內表面塗敷氣凝膠內塗層2和在金屬油管1的外表面塗敷防腐氣凝膠外塗層3時，要先將油管內、外表面進行拋光除鏽去垢磷化處理後，再進行塗敷。

將上述氣凝膠複合塗層隔熱油管按照單井的結蠟位置下入所需深度，如一口井泵深2000m，結蠟位置從井口自上而下800m，則在泵上1200m採用普通油管，普通油管上部連接800m氣凝膠複合塗層隔熱油管即可起到隔熱防腐、抑制蠟晶析出的作用，達到防止井筒結蠟的目的。

實施例2：

在實施例1的基礎上，在所述的金屬油管1內、外壁均勻塗敷氣凝膠內塗層2和防腐氣凝膠外塗層3：所述的氣凝膠內塗層2由內而外由高固環氧底層和氣凝膠漿面層組成，高固環氧底層和氣凝膠漿面層一次噴塗成膜完成，氣凝膠內塗層2由塗層厚度優選為400-600μm；所述的防腐氣凝膠外塗層3由內而外由高固環氧底層和防腐氣凝膠面層組成，高固環氧底層和防腐氣凝膠面層一次噴塗成膜完成，防腐氣凝膠外塗層3的塗層厚度優選為1mm左右；內、外複合塗層可以對油管進行有效保溫，同時降低油管表面粗糙度，防止蠟核的凝結，且無需後期維護。

實施例3：

在上述實施例的基礎上，所述的高固環氧底層採用高含固體環氧樹脂固化而成，高含固體環氧樹脂的固體含量質量百分比＞94％高固環氧底層的塗層厚度優選為150-300μm，所述的高含固體環氧樹脂購自上海熙泰工業塗料有限公司。

所述的氣凝膠漿面層為疏水性氣凝膠粉末、玻璃纖維及成膜助劑按照質量比6:3:1的配比混合而成；所述的氣凝膠漿面層的導熱係數小於0.08W/m.k，塗層厚度不小於300μm。

所述的防腐氣凝膠面層為聚乙烯、疏水性氣凝膠粉末、玻璃纖維及成膜助劑按照質量比3:4:2:1的配比混合而成，所述的防腐氣凝膠面層的導熱係數小於0.20W/m.k，塗層厚度優選為600-800μm。

所述的成膜助劑為乙二醇或十二碳醇酯。

本發明所述的內表面塗敷氣凝膠內塗層，外表面塗敷防腐氣凝膠外塗層的隔熱油管可應用於120℃以上的高溫環境，氣凝膠漿面層的導熱係數小於0.08W/m.k，防腐氣凝膠面層的導熱係數小於0.20W/m.k，因此氣凝膠塗層擁有極低的導熱係數，幾乎阻止了原油與井壁的熱傳導和熱對流，且採用內外壁雙塗層，隔熱效果更加明顯；同時，外塗層添加防腐材料，可使油管外壁不被高礦化度產出流體腐蝕，大大降低石油開採成本。