本发明专利技术涉及一种应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。包括按照重量百分比计的如下成分：自乳化沥青65‑75%，水性丙烯酸树脂乳液15‑25%，水性分散剂0.3‑0.5%、水性消泡剂0.1‑0.2%、水性有机硅流平剂0.2‑0.5%、水性聚酰胺蜡浆0.5‑1%、去离子水4.4‑6%、成膜助剂1‑3%、石墨烯浆0.2‑0.5%。该涂料利用了非离子型乳化沥青的特点，使涂料在抽油杆的表面在低温条件下能够有效提供耐候防腐特性，产生较好的保护作用；同时，又会在温度升高时，完全溶解，不会出现涂层呈颗粒状和呈片脱落的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料及其制备方法，属于涂料
技术介绍
钢丝绳抽油杆是抽油机井的细长杆件，它上接光杆，下接抽油泵起传递动力作用。抽油杆单根长度为7.62或8米、9.14m，材质一般是低碳合金钢经过调质处理，在油管内用内螺纹箍一根根连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上，通过往复运动来泵油。目前的油井长度一般在两千米左右，以胜利油田为例，最深的以达三千余米。钢丝绳抽油杆的工作环境非常恶烈，分为以下三种因素：1、一般油井中含有HS、CO、CI-及硫酸盐还原菌，系多元腐蚀介质。不同油田，同一油田的不同油井，同一油井的不同部位存在着不同的腐蚀介质和不同的介质浓度；2、抽油杆工作时，作上下往复运动，承受交变拉伸载荷的作用；3、由于油井有一定的斜度，钢丝绳与油管之间存在滑动摩擦。抽油杆工作在较强烈的腐蚀环境中，其失效主要是因腐蚀引起的破坏；钢丝绳的料选用高碳钢，耐蚀性差；钢丝绳是由若干根钢丝组成，结构具有稀疏性，腐蚀介质可侵入钢丝绳内部，每根钢丝都会与腐蚀介质接触，钢丝绳抽油杆与腐蚀介质的接触面积是钢杆的4.85倍。因此，须对钢丝绳抽油杆进行表面防护。目前市场上对钢丝绳抽油杆的表面防护方法有很多：如金属涂层：镀锌层、锌铝合金层、热浸铝等；有机涂层：流床法浸渍涂覆塑料、静电涂覆塑料、热挤塑包覆塑料和热喷塑涂覆塑料等。根据油井的腐蚀环境，抽油杆的工作状况及运输要求，在l000多米细长钢丝绳上实施防护工艺的可靠性，现实性和经济性，在分析，比较的基础上决定采用热挤塑包覆塑料和热喷塑涂覆塑料的方法对钢丝绳抽油杆进行表面防护热挤塑包覆塑料用于接体涂层，热喷塑涂覆塑料用于局部(如接头,破损修复)涂层。热挤塑包覆塑料就是使塑料在一定的温度和压力下熔融塑化，并连续通过一个型孔，成为特定断面形状的产品。热挤塑成型主要包括加料、塑化、成型、定型四个过程，其工艺流程如下：钢丝绳检验一钢丝绳除锈一钢丝绳除油一放线准备一挤塑机备料一控制系统动作一挤塑一涂层检验一收线打包。热喷塑涂覆塑料是用火焰加热塑料粉末，将软化的液滴喷射到事先预热到接近粉末熔点的被涂工件上，熔融粉末融合堆积形成涂层。通常，热喷塑工艺流程如下：基体工件表面预处理一表面预热一喷塑一塑(固)化—一检验一潦层修复。以上防护方法均存在一个安全问题，抽油杆工作时被涂层包覆着，不能将原油摩擦时产生的静电释放，易产生静电火花，加之传统方案不环保，工艺处于被淘汰的边缘。为此，安全要求，抽油杆表面的涂层只能起到临时保护作用，在工作时涂层必须溶解到原油中，不能呈片、呈块脱落，否则会影响抽油机的正常运作。
技术实现思路
本专利技术针对钻井机抽油杆的临时性保护需求，开发了一种水性涂料，其利用了非离子型乳化沥青的特点，使涂料在抽油杆的表面在低温条件下能够有效提供耐候防腐特性，产生较好的保护作用；同时，又会在温度升高时，完全溶解，不会出现涂层呈颗粒状和呈片脱落的问题。技术方案是：一种应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料，包括按照重量百分比计的如下成分：自乳化沥青65-75％，水性丙烯酸树脂乳液15-25％，水性分散剂0.3-0.5％、水性消泡剂0.1-0.2％、水性有机硅流平剂0.2-0.5％、水性聚酰胺蜡浆0.5-1％、去离子水4.4-6％、成膜助剂1-3％、石墨烯浆0.2-0.5％。在一个实施方式中，所述的水性消泡剂、水性有机硅流平剂、水性聚酰胺蜡浆和石墨烯浆的pH≤7。在一个实施方式中，所述的自乳化沥青的制备方法，包括如下步骤：第1步，按重量份计，将阳离子型乳化剂1-1.5份与非离子型乳化剂1-1.5份加入至去离子水62-73份中，混合均匀，并用HCl调节pH至4以下；第2步，再第1步中得到的溶液升温，再将25-35份沥青升温后缓慢加入于溶液中，高速搅拌分散均匀后，得到自乳化沥青。在一个实施方式中，所述的第1步中，阳离子型乳化剂选自氧化胺类沥青乳化剂，非离子型乳化剂选自Tween80。在一个实施方式中，所述的第2步中，沥青的软化点40-50℃，更优选自SK90#石油沥青，溶液升温是指升温至50-60℃，沥青升温是指升温至130-140℃。在一个实施方式中，所述的水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，包括如下步骤：步骤A，按重量份计，将甲基丙烯酸缩水甘油酯20-25份、丙烯酸正丁酯20-30份、丙烯酸10-15份混合后作为混合单体，再加入引发剂0.2-0.4份以及有机溶剂150-180份，升温反应，得到的下层反应产物经过真空干燥后，得到丙烯酸预聚物；步骤B，按重量份计，将多巴胺盐酸盐3-6份、有机溶剂15-20份混合，再加入三乙胺2-4份，作为多巴胺溶液；将丙烯酸预聚物2-5份与有机溶剂45-50份混合后，再加入1-羟基-苯并-三氮唑3-6份以及1-乙基-3-(二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐5-10份，然后加入多巴胺溶液，并滴加三乙胺1-3份，进行反应，反应后，通过加入稀盐酸使产物沉降，收集产物，真空干燥后，得到多巴胺接枝聚丙烯酸树脂；步骤C，按重量份计，将多巴胺接枝聚丙烯酸树脂20-25份和助溶剂30-40份混合，升温至50-60℃回流使树脂溶解，然后冷却后加入去离子水20-30份稀释，高速分散处理得到乳液；然后加入Tris-HCl缓冲溶液15-20份，搅拌均匀后，滴加PEI溶液15-25份，并进行反应，反应结束后，再次高速分散后，得到水性丙烯酸树脂乳液。在一个实施方式中，步骤A中，所述的引发剂是偶氮二异丁腈，所述的有机溶剂是二甲基甲酰胺；升温反应是指在55-70℃条件下反应10-15h。在一个实施方式中，步骤B中，有机溶剂是二甲基甲酰胺，反应过程是在室温下反应10-15h。在一个实施方式中，步骤C中，助溶剂是乙二醇丁醚，PEI溶液的浓度是0.2-0.25wt％，反应过程是在室温下反应18-24h。上述的应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料的制备方法，包括如下步骤：S1、将自乳化沥青、水性丙烯酸树脂乳液加入生产缸中，采用300-400转/分搅拌5-10分钟；S2、采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂稀释后加入生产缸中，采用300-400转/分搅拌5-10分钟；S3、加入石墨烯浆、水性聚酰胺蜡浆采用800-1000转/分搅拌25-30分钟；S4、加入成膜助剂，采用醋酸将pH值调整至5左右。上述的临时性保护水性涂料在用于制备钻井机抽油杆保护层中的应用。在一个实施方式中，所述的钻井机抽油杆保护层在原油中升温后可溶解于原油中。有益效果本专利技术利用了水性非离子型乳化沥青的特点，Tg点低，配合丙烯酸乳液(Tg点选择在35-45℃之间)，使得该涂层在常温环境下处于固化状态，该涂层具有优异的防腐性能，耐盐雾性能可达到1000h。附着力1级、冲击性60cm，耐水性能超过720h，耐候性能优异，当抽油杆在运输过程中因碰撞而损坏涂层的防腐性能，同时也本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料，其特征在于，包括按照重量百分比计的如下成分：自乳化沥青65-75%，水性丙烯酸树脂乳液15-25%，水性分散剂0.3-0.5%、水性消泡剂0.1-0.2%、水性有机硅流平剂0.2-0.5%、水性聚酰胺蜡浆0.5-1%、去离子水4.4-6%、成膜助剂1-3%、石墨烯浆0.2-0.5%。/n
【技术特征摘要】
1.一种应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料，其特征在于，包括按照重量百分比计的如下成分：自乳化沥青65-75%，水性丙烯酸树脂乳液15-25%，水性分散剂0.3-0.5%、水性消泡剂0.1-0.2%、水性有机硅流平剂0.2-0.5%、水性聚酰胺蜡浆0.5-1%、去离子水4.4-6%、成膜助剂1-3%、石墨烯浆0.2-0.5%。
2.根据权利要求1所述的应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料，其特征在于，在一个实施方式中，所述的水性消泡剂、水性有机硅流平剂、水性聚酰胺蜡浆和石墨烯浆的pH≤7。
3.根据权利要求1所述的应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料，其特征在于，在一个实施方式中，所述的自乳化沥青的制备方法，包括如下步骤：第1步，按重量份计，将阳离子型乳化剂1-1.5份与非离子型乳化剂1-1.5份加入至去离子水62-73份中，混合均匀，并用HCl调节pH至4以下；第2步，再第1步中得到的溶液升温，再将25-35份沥青升温后缓慢加入于溶液中，高速搅拌分散均匀后，得到自乳化沥青。
4.根据权利要求1所述的应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料，其特征在于，在一个实施方式中，所述的第1步中，阳离子型乳化剂选自氧化胺类沥青乳化剂，非离子型乳化剂选自Tween80。
5.根据权利要求1所述的应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料，其特征在于，在一个实施方式中，所述的第2步中，沥青的软化点40-50℃，更优选自SK90#石油沥青，溶液升温是指升温至50-60℃，沥青升温是指升温至130-140℃。
6.根据权利要求1所述的应用于钻井机抽油杆临时性保护水性涂料，其特征在于，在一个实施方式中，所述的水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，包括如下步骤：步骤A，按重量份计，将甲基丙烯酸缩水甘油酯20-25份、丙烯酸正丁酯20-30份、丙烯酸10-15份混合后作为混合单体，再加入引发剂0.2-0.4份以及有机溶剂150-180份，升温反应，得到的下层反应产物经过真空干燥后，得到丙烯酸预聚物；步骤B，...
【专利技术属性】
技术研发人员：江拥，杨汝良，蒋合兵，杨飞，熊林，岳渊，陈永付，黄涛，
申请(专利权)人：成都虹润制漆有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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