一种防垢防腐油田管材、所使用的涂料及涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防垢防腐油田管材、所使用的涂料及涂料的制备方法。该涂料包括按重量份计包括以下原料组分：热固性环氧树脂100份，增塑剂10～40份，陶瓷粉20～40份，玻璃纤维0.1～0.4份，线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，2,5‑二特丁基对苯二酚0.1～0.5份，溶剂为40～80份。由该涂料制得的涂层不会出现针孔，并且具有很好的防垢防腐效果、优异的耐磨性、很高的耐高温性和较高的冲击强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油田管材、所使用的涂料及涂料的制备方法，特别涉及一种防垢防腐油田管材、所使用的涂料及涂料的制备方法。
技术介绍
油、水管是油田主要的采油工具之一，在油田开采工艺中，为了提高油田采收率，采用水驱、三元驱新技术，由于水质矿化度、溶解盐的理化性能以及油水管表面粗糙度等因素的影响，使管壁结垢腐蚀问题日趋突出，经化验分析管壁垢质多为碳酸盐、硫酸盐以及硅酸盐等坚硬物质层，这样的结垢油水管清除垢层难度很大。而随着油田开采时间的增长，注水水质的不断恶化，矿化度高，管壁结垢、锈皮、结盐、结蜡、稠油堆积等情况日益严重，内外管壁会因垢质的脱落造成断脱、堵管、管壁穿孔、漏失等井下事故，严重影响作业质量，影响着油田的正常生产。目前，国内外对油、水管采用的防护方法主要是增加涂层，从而延长油、水管的使用寿命。涂层普遍使用液态环氧－酚醛涂料、环氧粉末涂料、聚氨酯涂料。增加涂层后能基本满足基本的防腐要求，但仍存在如下问题：一、垢质依然会沉积在涂层，随着的推移，管壁仍然出现严重的结垢，进而造成内外管壁会因垢质的脱落造成断脱、堵管、管壁穿孔、漏失等井下事故；二、涂料在加工、施涂、固化过程中产生流平性不佳，制得的涂层表面有针孔、鱼眼等弊病，这些涂层表面缺陷处易于结垢，而且腐蚀介质可以通过毛细孔或鱼眼在涂层与金属之间的界面上进行腐蚀反应，使局部涂层优先脱落，随着涂层在水溶液中使用时间的延长，尤其在高温条件下，涂层的这种破坏形式越来越显著；三、由于涂层的耐磨性及硬度不够，涂层表面容易磨损，严重时涂层脱落、漏出管材，造成磨损处出现严重腐蚀。由于油田复合驱的应用，使注入水质、采出液中成垢的离子越来越多，油水井因结垢而作业的周期也越来越短，现用的油管涂层技术不能满足油管防垢要求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种防垢防腐油田管材、所使用的涂料及涂料的制备方法。在油田管材喷涂本专利技术的涂料，从而制得表面光滑、无针孔的涂层，这样可以大大降低管材表面垢质沉积速度，而且还大幅度地提高了油田管材防腐、耐磨性、耐高温性和冲击强度等性能。本专利技术提供一种防垢防腐油田管材的涂料，按重量份计包括以下原料组分：热固性环氧树脂100份，增塑剂10～40份，陶瓷粉20～40份，玻璃纤维0.1～0.4份，线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，2,5-二特丁基对苯二酚0.1～0.5份，溶剂为40～80份。所述线性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物的氨基含量为0.3～1.0mmol/g，25℃粘度为400mPa·S～8000mPa·S，数均分子量为10000～100000。所述增塑剂为邻苯二甲酸酯和/或邻苯二甲酸二丁酯。所述涂料还包括增粘剂0.05～0.2重量份，消泡剂0.05～0.2重量份。所述增粘剂和消泡剂可以采用本领域常规使用的增粘剂和消泡剂。增粘剂可以选用增粘剂为苯丙醇胺、松香甘油酯、乙丙共聚物中的一种或几种，消泡剂可以选用聚二甲基硅氧烷、磷酸三丁酯、甲基硅油中的一种或几种。所述涂料还包括二硫化钼0.05～0.2重量份。所述为陶瓷粉的粒径为10～50μm。所述溶剂40～60wt%的乙醇水溶液。本专利技术还提供一种上述防垢防腐油田管材的涂料的制备方法，将热固性环氧树脂、增塑剂、耐磨颗粒、线性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物和玻璃纤维加入溶剂中，然后分散均匀，得到所述的油田管材的涂料。本专利技术还提供一种防垢防腐油田管材，所述油田管材的外壁设置有防垢层，所述防垢层由喷涂在油管外壁的上述涂料经热固化形成。所述热固化的温度为380～410℃，时间为60～240min。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：（1）本专利技术的油田管材的涂料，在环氧树脂中添加线性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物、2,5-二特丁基对苯二酚和聚丙烯酸酯等，不但有效降低体系黏度、良好的流动性，这样使涂层具有很光滑的表面、极高光泽亮度，并完全避免出现针孔，使腐蚀介质与管村相隔绝，很好地保护了管材。光滑表面与涂料中防垢成分（氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物和聚丙烯酸酯中的多种化学官能团）相结合，从而降低涂层的表面张力，使得沉淀物不能黏附在涂层上，进而不会使产生垢质的沉积，从而达到防垢的效果。（2）本专利技术的油田管材的涂料，在添加线性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物、2,5-二特丁基对苯二酚和聚丙烯酸酯后，涂层会具有非常好的耐磨性、自润滑性。本专利技术生产的防腐油管、套管涂层表面摩擦系数仅为0.01，在所有的已知工业防腐材料中摩擦系数是最低，与抽油杆双向保护接箍对磨42万次，其磨损厚度仅为3～5μm，明显优于其他涂层油管、套管。（2）本专利技术的油田管材的涂料，在添加线性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物、2,5-二特丁基对苯二酚和聚丙烯酸酯后，涂层不但韧性、抗冲击性能好，在拉伸负荷下不会产生龟裂，不会成片脱落，冲击强度大于50cm/kg，而且与管体的结合力强，使其牢固的融粘在基材上，附着力一级。（3）本专利技术的油田管材的涂料，涂层厚度可调，可以从几十微米到几毫米。（4）本专利技术的油田管材的涂料，耐高温性能优异，长期使用温度-60℃～240℃，瞬时冲击温度高达320℃，在骤冷骤热条件下性能不改变。弥补了传统涂层油管只能在120℃以下长期使用的空白。具体实施方式下面通过实施例进一步描述本专利技术的技术特点，但这些实施例不能限制本专利技术，涉及的wt%为质量分数。实施例1（1）本实施例线性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物（淄博康道化工贸易有限公司、K-863）的氨基含量为0.5mmol/g，25℃粘度为5000mPa·S，数均分子量约为50000。先将甲基硅油0.3重量份、2,5-二特丁基对苯二酚0.35重量份、邻苯二甲酸酯27重量份、松香甘油酯0.1重量份、线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，搅拌均匀，然后再加入热固化环氧树脂100重量份、陶瓷粉（粒径为10～50μm）33重量份、玻璃纤维0.15重量份，二硫化钼0.15重量份，然后分散均匀，得到所述的油田管材的涂料。（2）对油管进行外表面预处理：采用石英砂对油管内壁进行除锈，然后在350℃下高温除油，时间为3小时。（3）再通过喷涂设备对油管内外表面进行喷涂，喷涂作业温度为15℃-25℃。喷涂完毕后，在400℃下固化处理3小时，自然冷却，便得到喷涂有涂层的油管。其中，涂层的表面光滑、极高光泽亮度，无针孔。实施例2（1）本实施例线性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物（淄博康道化工贸易有限公司）的氨基含量为0.55mmol/g，25℃粘度为4000mPa·S，数均分子量约为60000。先将甲基硅油0.4重量份、2,5-二特丁基对苯二酚0.25重量份、邻苯二甲酸二丁酯25重量份、苯丙醇胺0.15重量份、线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，搅拌均匀，然后再加入热固化环氧树脂100重量份、陶瓷粉（粒径为10～50μm）35重量份、玻璃纤维0.2重量份，二硫化钼0.12重量份，然后分散均匀，得到所述的油田管材的涂料。（2）对油管进行外表面预处理：采用石英砂对油管内壁进行除锈，然后在350℃下高温除油，时间为3小时。（3）再通过喷涂设备对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防垢防腐油田管材的涂料，其特征在于，按重量份计包括以下原料组分：热固性环氧树脂100份，增塑剂10～40份，陶瓷粉20～40份，玻璃纤维0.1～0.4份，线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，2,5‑二特丁基对苯二酚0.1～0.5份，溶剂为40～80份。

【技术特征摘要】
1.一种防垢防腐油田管材的涂料，其特征在于，按重量份计包括以下原料组分：热固性环氧树脂100份，增塑剂10～40份，陶瓷粉20～40份，玻璃纤维0.1～0.4份，线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，2,5-二特丁基对苯二酚0.1～0.5份，溶剂为40～80份。2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述线性氨基聚醚聚硅氧烷嵌段共聚物的氨基含量为0.3～1.0mmol/g，25℃粘度为400mPa·S～8000mPa·S，数均分子量为10000～100000。3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述涂料还包括增粘剂0.05～0.2重量份，消泡剂0.1～0.5重量份。4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯和/或邻苯二甲酸二丁酯。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲宝林，王耀东，任伟，王磊，周泉，王建春，康寿惠，许文忠，彭万田，
申请(专利权)人：胜利油田胜鑫防腐有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37