一種防垢防腐油田管材、所使用的涂料及涂料的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種防垢防腐油田管材、所使用的涂料及涂料的制備方法。該涂料包括按重量份計包括以下原料組分：熱固性環氧樹脂100份，增塑劑10～40份，陶瓷粉20～40份，玻璃纖維0.1～0.4份，線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物0.2～0.6份，聚丙烯酸酯0.2～0.6份，2,5?二特丁基對苯二酚0.1～0.5份，溶劑為40～80份。由該涂料制得的涂層不會出現針孔，并且具有很好的防垢防腐效果、優異的耐磨性、很高的耐高溫性和較高的沖擊強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種油田管材、所使用的涂料及涂料的制備方法，特別涉及一種防垢防腐油田管材、所使用的涂料及涂料的制備方法。
技術介紹
油、水管是油田主要的采油工具之一，在油田開采工藝中，為了提高油田采收率，采用水驅、三元驅新技術，由于水質礦化度、溶解鹽的理化性能以及油水管表面粗糙度等因素的影響，使管壁結垢腐蝕問題日趨突出，經化驗分析管壁垢質多為碳酸鹽、硫酸鹽以及硅酸鹽等堅硬物質層，這樣的結垢油水管清除垢層難度很大。而隨著油田開采時間的增長，注水水質的不斷惡化，礦化度高，管壁結垢、銹皮、結鹽、結蠟、稠油堆積等情況日益嚴重，內外管壁會因垢質的脫落造成斷脫、堵管、管壁穿孔、漏失等井下事故，嚴重影響作業質量，影響著油田的正常生產。目前，國內外對油、水管采用的防護方法主要是增加涂層，從而延長油、水管的使用壽命。涂層普遍使用液態環氧－酚醛涂料、環氧粉末涂料、聚氨酯涂料。增加涂層后能基本滿足基本的防腐要求，但仍存在如下問題：一、垢質依然會沉積在涂層，隨著的推移，管壁仍然出現嚴重的結垢，進而造成內外管壁會因垢質的脫落造成斷脫、堵管、管壁穿孔、漏失等井下事故；二、涂料在加工、施涂、固化過程中產生流平性不佳，制得的涂層表面有針孔、魚眼等弊病，這些涂層表面缺陷處易于結垢，而且腐蝕介質可以通過毛細孔或魚眼在涂層與金屬之間的界面上進行腐蝕反應，使局部涂層優先脫落，隨著涂層在水溶液中使用時間的延長，尤其在高溫條件下，涂層的這種破壞形式越來越顯著；三、由于涂層的耐磨性及硬度不夠，涂層表面容易磨損，嚴重時涂層脫落、漏出管材，造成磨損處出現嚴重腐蝕。由于油田復合驅的應用，使注入水質、采出液中成垢的離子越來越多，油水井因結垢而作業的周期也越來越短，現用的油管涂層技術不能滿足油管防垢要求。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種防垢防腐油田管材、所使用的涂料及涂料的制備方法。在油田管材噴涂本專利技術的涂料，從而制得表面光滑、無針孔的涂層，這樣可以大大降低管材表面垢質沉積速度，而且還大幅度地提高了油田管材防腐、耐磨性、耐高溫性和沖擊強度等性能。本專利技術提供一種防垢防腐油田管材的涂料，按重量份計包括以下原料組分：熱固性環氧樹脂100份，增塑劑10～40份，陶瓷粉20～40份，玻璃纖維0.1～0.4份，線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物0.2～0.6份，聚丙烯酸酯0.2～0.6份，2,5-二特丁基對苯二酚0.1～0.5份，溶劑為40～80份。所述線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物的氨基含量為0.3～1.0mmol/g，25℃粘度為400mPa·S～8000mPa·S，數均分子量為10000～100000。所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯和/或鄰苯二甲酸二丁酯。所述涂料還包括增粘劑0.05～0.2重量份，消泡劑0.05～0.2重量份。所述增粘劑和消泡劑可以采用本領域常規使用的增粘劑和消泡劑。增粘劑可以選用增粘劑為苯丙醇胺、松香甘油酯、乙丙共聚物中的一種或幾種，消泡劑可以選用聚二甲基硅氧烷、磷酸三丁酯、甲基硅油中的一種或幾種。所述涂料還包括二硫化鉬0.05～0.2重量份。所述為陶瓷粉的粒徑為10～50μm。所述溶劑40～60wt%的乙醇水溶液。本專利技術還提供一種上述防垢防腐油田管材的涂料的制備方法，將熱固性環氧樹脂、增塑劑、耐磨顆粒、線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物和玻璃纖維加入溶劑中，然后分散均勻，得到所述的油田管材的涂料。本專利技術還提供一種防垢防腐油田管材，所述油田管材的外壁設置有防垢層，所述防垢層由噴涂在油管外壁的上述涂料經熱固化形成。所述熱固化的溫度為380～410℃，時間為60～240min。本專利技術與現有技術相比具有如下優點：（1）本專利技術的油田管材的涂料，在環氧樹脂中添加線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物、2,5-二特丁基對苯二酚和聚丙烯酸酯等，不但有效降低體系黏度、良好的流動性，這樣使涂層具有很光滑的表面、極高光澤亮度，并完全避免出現針孔，使腐蝕介質與管村相隔絕，很好地保護了管材。光滑表面與涂料中防垢成分（氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物和聚丙烯酸酯中的多種化學官能團）相結合，從而降低涂層的表面張力，使得沉淀物不能黏附在涂層上，進而不會使產生垢質的沉積，從而達到防垢的效果。（2）本專利技術的油田管材的涂料，在添加線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物、2,5-二特丁基對苯二酚和聚丙烯酸酯后，涂層會具有非常好的耐磨性、自潤滑性。本專利技術生產的防腐油管、套管涂層表面摩擦系數僅為0.01，在所有的已知工業防腐材料中摩擦系數是最低，與抽油桿雙向保護接箍對磨42萬次，其磨損厚度僅為3～5μm，明顯優于其他涂層油管、套管。（2）本專利技術的油田管材的涂料，在添加線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物、2,5-二特丁基對苯二酚和聚丙烯酸酯后，涂層不但韌性、抗沖擊性能好，在拉伸負荷下不會產生龜裂，不會成片脫落，沖擊強度大于50cm/kg，而且與管體的結合力強，使其牢固的融粘在基材上，附著力一級。（3）本專利技術的油田管材的涂料，涂層厚度可調，可以從幾十微米到幾毫米。（4）本專利技術的油田管材的涂料，耐高溫性能優異，長期使用溫度-60℃～240℃，瞬時沖擊溫度高達320℃，在驟冷驟熱條件下性能不改變。彌補了傳統涂層油管只能在120℃以下長期使用的空白。具體實施方式下面通過實施例進一步描述本專利技術的技術特點，但這些實施例不能限制本專利技術，涉及的wt%為質量分數。實施例1（1）本實施例線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物（淄博康道化工貿易有限公司、K-863）的氨基含量為0.5mmol/g，25℃粘度為5000mPa·S，數均分子量約為50000。先將甲基硅油0.3重量份、2,5-二特丁基對苯二酚0.35重量份、鄰苯二甲酸酯27重量份、松香甘油酯0.1重量份、線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物0.3重量份和聚丙烯酸酯0.48重量份加入到60重量份60wt%的乙醇水溶液中，攪拌均勻，然后再加入熱固化環氧樹脂100重量份、陶瓷粉（粒徑為10～50μm）33重量份、玻璃纖維0.15重量份，二硫化鉬0.15重量份，然后分散均勻，得到所述的油田管材的涂料。（2）對油管進行外表面預處理：采用石英砂對油管內壁進行除銹，然后在350℃下高溫除油，時間為3小時。（3）再通過噴涂設備對油管內外表面進行噴涂，噴涂作業溫度為15℃-25℃。噴涂完畢后，在400℃下固化處理3小時，自然冷卻，便得到噴涂有涂層的油管。其中，涂層的表面光滑、極高光澤亮度，無針孔。實施例2（1）本實施例線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物（淄博康道化工貿易有限公司）的氨基含量為0.55mmol/g，25℃粘度為4000mPa·S，數均分子量約為60000。先將甲基硅油0.4重量份、2,5-二特丁基對苯二酚0.25重量份、鄰苯二甲酸二丁酯25重量份、苯丙醇胺0.15重量份、線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物0.4重量份和聚丙烯酸酯0.35重量份加入到50重量份45wt%的乙醇水溶液中，攪拌均勻，然后再加入熱固化環氧樹脂100重量份、陶瓷粉（粒徑為10～50μm）35重量份、玻璃纖維0.2重量份，二硫化鉬0.12重量份，然后分散均勻，得到所述的油田管材的涂料。（2）對油管進行外表面預處理：采用石英砂對油管內壁進行除銹，然后在350℃下高溫除油，時間為3小時。（3）再通過噴涂設備對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防垢防腐油田管材的涂料，其特征在于，按重量份計包括以下原料組分：熱固性環氧樹脂100份，增塑劑10～40份，陶瓷粉20～40份，玻璃纖維0.1～0.4份，線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物0.2～0.6份，聚丙烯酸酯0.2～0.6份，2,5?二特丁基對苯二酚0.1～0.5份，溶劑為40～80份。

【技術特征摘要】
1.一種防垢防腐油田管材的涂料，其特征在于，按重量份計包括以下原料組分：熱固性環氧樹脂100份，增塑劑10～40份，陶瓷粉20～40份，玻璃纖維0.1～0.4份，線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物0.2～0.6份，聚丙烯酸酯0.2～0.6份，2,5-二特丁基對苯二酚0.1～0.5份，溶劑為40～80份。2.根據權利要求1所述的涂料，其特征在于：所述線性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物的氨基含量為0.3～1.0mmol/g，25℃粘度為400mPa·S～8000mPa·S，數均分子量為10000～100000。3.根據權利要求1所述的涂料，其特征在于：所述涂料還包括增粘劑0.05～0.2重量份，消泡劑0.1～0.5重量份。4.根據權利要求1所述的涂料，其特征在于：所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯和/或鄰苯二甲酸二丁酯。5.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蒲寶林，王耀東，任偉，王磊，周泉，王建春，康壽惠，許文忠，彭萬田，
申請(專利權)人：勝利油田勝鑫防腐有限責任公司，
類型：發明
國別省市：山東;37