一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管，它由六層構(gòu)成，依次為內(nèi)防腐減阻層（6）、內(nèi)智能防腐層（5）、保溫層（4）、支撐層（3）、外智能防腐層（2）和外防腐減阻層（1），內(nèi)智能防腐層（5）包覆在內(nèi)防腐減阻層（6）的外部，保溫層（4）包覆在內(nèi)智能防腐層（5）的外部，支撐層（3）包覆在保溫層（4）的外部，外智能防腐層（2）包覆在支撐層（3）的外部，外防腐減阻層（1）包覆在外智能防腐層（2）的外部。本發(fā)明的有益效果是：具有優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性和防腐性，各功能層分別具有抗壓、保溫、智能防腐、減阻防附著的能力，各功能層熱膨脹系數(shù)一致，解決了常規(guī)保溫防腐管材保溫防腐材料易脫落的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣開(kāi)采用油管【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的保溫管材一般以鋼管為支撐材料，在鋼管的內(nèi)外壁添加保溫材料，例如中國(guó)專(zhuān)利200910093535.7公開(kāi)的一種三聚復(fù)合保溫管、中國(guó)專(zhuān)利201110213942.4公開(kāi)的一種搪瓷保溫管、中國(guó)專(zhuān)利201210300245.7公開(kāi)的一種復(fù)合保溫管和中國(guó)專(zhuān)利201210526371.4公開(kāi)的一種保溫管。由于鋼管與保溫材料的熱膨脹系數(shù)不同，此類(lèi)專(zhuān)利在溫度劇烈變化的情況下，保溫材料脫落。常用的防腐管材一般也使用鋼管為支撐材料，在鋼管的內(nèi)外壁添加防腐材料，例如中國(guó)專(zhuān)利201210446206.8公開(kāi)的一種復(fù)合納米氣凝膠防腐保溫油管、中國(guó)專(zhuān)利200410040429.X公開(kāi)的一種用于石油管的防護(hù)涂料及其制備方法和施工方法和中國(guó)專(zhuān)利200610078245.1公開(kāi)的一種抗硫化氫腐蝕的油管涂料及制造方法。此類(lèi)專(zhuān)利存在與保溫管材同樣的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種具有優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性和防腐性、各功能層熱膨脹系數(shù)一致、各層之間無(wú)縫粘合、用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管，它由六層構(gòu)成，沿從內(nèi)到外的方向依次為內(nèi)防腐減阻層、內(nèi)智能防腐層、保溫層、支撐層、外智能防腐層和外防腐減阻層，即內(nèi)智能防腐層包覆在內(nèi)防腐減阻層的外部，保溫層包覆在內(nèi)智能防腐層的外部，支撐層包覆在保溫層的外部，外智能防腐層包覆在支撐層的外部，外防腐減阻層包覆在外智能防腐層的外部；
所述的內(nèi)防腐減阻層和外防腐減阻層所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30?50，聚硫醇30?40，石墨粉I?2，滑石粉2?5，石英粉5?8 ；
所述的內(nèi)智能防腐層和外智能防腐層所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂40?55，聚硫醇30?40，氧化銅粉5?10 ;
所述的保溫層所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30?45，聚硫醇20?25，珍珠巖粉20?30，空心玻璃微珠10?20 ;
所述的支撐層所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30?40，聚硫醇20?30，玻璃纖維25?30，碳纖維10?15。
[0005]所述的內(nèi)防腐減阻層的厚度為1.5?2.5毫米，內(nèi)智能防腐層的厚度為2.5?4.5毫米，保溫層的厚度為4?6毫米，支撐層的厚度為7?12毫米，外智能防腐層厚度為2?4毫米，外防腐減阻層厚度為I?2毫米。[0006]所述的石墨粉、滑石粉與石英粉的平均粒度D50為0.1?10微米，氧化銅粉的平均粒度D50為0.1?0.5微米，珍珠巖粉的平均粒度D50為0.5?1.5微米，空心玻璃微珠的平均粒度D50為1.0?2.5微米。
[0007]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明以耐溫防腐材料馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂為主體，具有優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性和防腐性。本發(fā)明的各功能層分別具有抗壓、保溫、智能防腐、減阻防附著的能力，各功能層熱膨脹系數(shù)一致，各層之間可無(wú)縫粘合，解決了常規(guī)保溫防腐管材保溫防腐材料易脫落的問(wèn)題。本發(fā)明特別適用于高含硫天然氣井高壓高溫高腐蝕環(huán)境。
[0008]本發(fā)明維護(hù)了高含硫氣井的正常生產(chǎn)，可以有效防止高含硫天然氣腐蝕油管，以及防止高含硫天然氣中的硫單質(zhì)析出附著井壁，堵塞井筒。
[0009]經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研，在泡沫排水采氣工藝技術(shù)方面未發(fā)現(xiàn)與一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管的思路、產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)方法和理論基礎(chǔ)研究的報(bào)道。
[0010]內(nèi)防腐減阻層的作用是增加油管內(nèi)壁潤(rùn)滑性能，減小摩阻，防止高含硫天然氣中析出的硫單質(zhì)附著油管內(nèi)壁，以及防止油管中的高含硫天然氣腐蝕井筒。
[0011]內(nèi)智能防腐層的作用是當(dāng)內(nèi)防腐減阻層發(fā)生破損，內(nèi)智能防腐層的氧化銅粉與高含硫天然氣中的硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化銅隔絕高含硫天然氣與油管接觸，阻止硫化氫進(jìn)一步腐蝕油管。
[0012]保溫層的作用是減少油管中高含硫天然氣的熱量散失，防止高含硫天然氣中的硫單質(zhì)析出。
[0013]支撐層的作用是為高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管提供結(jié)構(gòu)支撐。
[0014]外智能防腐層的作用是當(dāng)外防腐減阻層發(fā)生破損，外智能防腐層的氧化銅粉與高含硫天然氣中的硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化銅隔絕高含硫天然氣與油管接觸，阻止硫化氫進(jìn)一步腐蝕油管。
[0015]外防腐減阻層的作用是增加油管外壁潤(rùn)滑性能，減小摩阻，防止高含硫天然氣中析出的硫單質(zhì)附著油管外壁，以及防止油套環(huán)空中的高含硫天然氣腐蝕井筒。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，1-外防腐減阻層，2-外智能防腐層，3-支撐層，4-保溫層，5-內(nèi)智能防腐層，6-內(nèi)防腐減阻層。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述:
實(shí)施例1:
如圖1所示，一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管，它由六層構(gòu)成，沿從內(nèi)到外的方向依次為內(nèi)防腐減阻層6、內(nèi)智能防腐層5、保溫層4、支撐層3、外智能防腐層2和外防腐減阻層1，即內(nèi)智能防腐層5包覆在內(nèi)防腐減阻層6的外部，保溫層4包覆在內(nèi)智能防腐層5的外部，支撐層3包覆在保溫層4的外部，外智能防腐層2包覆在支撐層3的外部，外防腐減阻層I包覆在外智能防腐層2的外部；
所述的內(nèi)防腐減阻層6和外防腐減阻層I所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30，聚硫醇40，石墨粉1，滑石粉2，石英粉8 ;所述的石墨粉、滑石粉與石英粉的平均粒度D50為5微米。所述的內(nèi)防腐減阻層6的厚度為1.5毫米，外防腐減阻層I厚度為1.5毫米。內(nèi)防腐減阻層6的作用是增加油管內(nèi)壁潤(rùn)滑性能，減小摩阻，防止高含硫天然氣中析出的硫單質(zhì)附著油管內(nèi)壁，以及防止油管中的高含硫天然氣腐蝕井筒。外防腐減阻層I的作用是增加油管外壁潤(rùn)滑性能，減小摩阻，防止高含硫天然氣中析出的硫單質(zhì)附著油管外壁，以及防止油套環(huán)空中的高含硫天然氣腐蝕井筒。
[0018]所述的內(nèi)智能防腐層5和外智能防腐層2所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂55，聚硫醇30，氧化銅粉10 ;氧化銅粉的平均粒度D50為
0.1微米。內(nèi)智能防腐層5的厚度為3毫米，外智能防腐層2厚度為3毫米。內(nèi)智能防腐層5的作用是當(dāng)內(nèi)防腐減阻層6發(fā)生破損，內(nèi)智能防腐層5的氧化銅粉與高含硫天然氣中的硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化銅隔絕高含硫天然氣與油管接觸，阻止硫化氫進(jìn)一步腐蝕油管。外智能防腐層2的作用是當(dāng)外防腐減阻層I發(fā)生破損，外智能防腐層2的氧化銅粉與高含硫天然氣中的硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化銅隔絕高含硫天然氣與油管接觸，阻止硫化氫進(jìn)一步腐蝕油管。
[0019]所述的保溫層4所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂40，聚硫醇23，珍珠巖粉25，空心玻璃微珠10 ;珍珠巖粉的平均粒度D50為I微米，空心玻璃微珠的平均粒度D50為2.5微米。保溫層4的厚度為5毫米。保溫層4的作用是減少油管中高含硫天然氣的熱量散失，防止高含硫天然氣中的硫單質(zhì)析出。
[0020]所述的支撐層3所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30，聚硫醇30，玻璃纖維30，碳纖維10，支撐層3的厚度為10毫米。支撐層3的作用是為高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管提供結(jié)構(gòu)支撐。
[0021]實(shí)施例2:
如圖1所示，一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管，它由六層構(gòu)成，沿從內(nèi)到外的方向依次為內(nèi)防腐減阻層6、內(nèi)智能防腐層5、保溫層4、支撐層3、外智能防腐層2和外防腐減阻層1，即內(nèi)智能防腐層5包覆在內(nèi)防腐減阻層6的外部，保溫層4包覆在內(nèi)智能防腐層5的外部，支撐層3包覆在保溫層4的外部，外智能防腐層2包覆在支撐層3的外部，外防腐減阻層I包覆在外智能防腐層2的外部；
所述的內(nèi)防腐減阻層6和外防腐減阻層I所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂50，聚硫醇30，石墨粉1，滑石粉5，石英粉5 ;所述的石墨粉、滑石粉與石英粉的平均粒度D50為10微米。所述的內(nèi)防腐減阻層6的厚度為2.5毫米，夕卜防腐減阻層I厚度為2毫米。內(nèi)防腐減阻層6的作用是增加油管內(nèi)壁潤(rùn)滑性能，減小摩阻，防止高含硫天然氣中析出的硫單質(zhì)附著油管內(nèi)壁，以及防止油管中的高含硫天然氣腐蝕井筒。外防腐減阻層I的作用是增加油管外壁潤(rùn)滑性能，減小摩阻，防止高含硫天然氣中析出的硫單質(zhì)附著油管外壁，以及防止油套環(huán)空中的高含硫天然氣腐蝕井筒。
[0022]所述的內(nèi)智能防腐層5和外智能防腐層2所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂40，聚硫醇340，氧化銅粉5 ;氧化銅粉的平均粒度D50為
0.5微米。內(nèi)智能防腐層5的厚度為4.5毫米，外智能防腐層2厚度為2毫米。內(nèi)智能防腐層5的作用是當(dāng)內(nèi)防腐減阻層6發(fā)生破損，內(nèi)智能防腐層5的氧化銅粉與高含硫天然氣中的硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化銅隔絕高含硫天然氣與油管接觸，阻止硫化氫進(jìn)一步腐蝕油管。外智能防腐層2的作用是當(dāng)外防腐減阻層I發(fā)生破損，外智能防腐層2的氧化銅粉與高含硫天然氣中的硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化銅隔絕高含硫天然氣與油管接觸，阻止硫化
氫進(jìn)一步腐蝕油管。
[0023]所述的保溫層4所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30，聚硫醇25，珍珠巖粉20，空心玻璃微珠20 ;珍珠巖粉的平均粒度D50為1.5微米，空心玻璃微珠的平均粒度D50為1.0微米。保溫層4的厚度為6毫米。保溫層4的作用是減少油管中高含硫天然氣的熱量散失，防止高含硫天然氣中的硫單質(zhì)析出。
[0024]所述的支撐層3所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂40，聚硫醇30，玻璃纖維25，碳纖維15，支撐層3的厚度為7毫米。支撐層3的作用是為高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管提供結(jié)構(gòu)支撐。
[0025]實(shí)施例3:
如圖1所示，一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管，它由六層構(gòu)成，沿從內(nèi)到外的方向依次為內(nèi)防腐減阻層6、內(nèi)智能防腐層5、保溫層4、支撐層3、外智能防腐層2和外防腐減阻層1，即內(nèi)智能防腐層5包覆在內(nèi)防腐減阻層6的外部，保溫層4包覆在內(nèi)智能防腐層5的外部，支撐層3包覆在保溫層4的外部，外智能防腐層2包覆在支撐層3的外部，外防腐減阻層I包覆在外智能防腐層2的外部；
所述的內(nèi)防腐減阻層6和外防腐減阻層I所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂40，聚硫醇35，石墨粉1.5，滑石粉3，石英粉6 ;所述的石墨粉、滑石粉與石英粉的平均粒度D50為0.1微米。所述的內(nèi)防腐減阻層6的厚度為2毫米，外防腐減阻層I厚度為I毫米。內(nèi)防腐減阻層6的作用是增加油管內(nèi)壁潤(rùn)滑性能，減小摩阻，防止高含硫天然氣中析出的硫單質(zhì)附著油管內(nèi)壁，以及防止油管中的高含硫天然氣腐蝕井筒。外防腐減阻層I的作用是增加油管外壁潤(rùn)滑性能，減小摩阻，防止高含硫天然氣中析出的硫單質(zhì)附著油管外壁，以及防止油套環(huán)空中的高含硫天然氣腐蝕井筒。
[0026]所述的內(nèi)智能防腐層5和外智能防腐層2所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂50，聚硫醇35，氧化銅粉8 ;氧化銅粉的平均粒度D50為
0.3微米。內(nèi)智能防腐層5的厚度為2.5毫米，外智能防腐層2厚度為4毫米。內(nèi)智能防腐層5的作用是當(dāng)內(nèi)防腐減阻層6發(fā)生破損，內(nèi)智能防腐層5的氧化銅粉與高含硫天然氣中的硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化銅隔絕高含硫天然氣與油管接觸，阻止硫化氫進(jìn)一步腐蝕油管。外智能防腐層2的作用是當(dāng)外防腐減阻層I發(fā)生破損，外智能防腐層2的氧化銅粉與高含硫天然氣中的硫化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫化銅隔絕高含硫天然氣與油管接觸，阻止硫化氫進(jìn)一步腐蝕油管。
[0027]所述的保溫層4所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂45，聚硫醇20，珍珠巖粉30，空心玻璃微珠15 ;珍珠巖粉的平均粒度D50為0.5微米，空心玻璃微珠的平均粒度D50為1.5微米。保溫層4的厚度為4毫米。保溫層4的作用是減少油管中高含硫天然氣的熱量散失，防止高含硫天然氣中的硫單質(zhì)析出。
[0028]所述的支撐層3所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂35，聚硫醇25，玻璃纖維28，碳纖維13，支撐層3的厚度為12毫米。支撐層3的作用是為高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管提供結(jié)構(gòu)支撐。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管，其特征在于:它由六層構(gòu)成，沿從內(nèi)到外的方向依次為內(nèi)防腐減阻層(6)、內(nèi)智能防腐層(5)、保溫層(4)、支撐層(3)、外智能防腐層(2)和外防腐減阻層(1)，即內(nèi)智能防腐層(5)包覆在內(nèi)防腐減阻層(6)的外部，保溫層(4)包覆在內(nèi)智能防腐層(5)的外部，支撐層(3)包覆在保溫層(4)的外部，外智能防腐層(2)包覆在支撐層(3)的外部，外防腐減阻層(I)包覆在外智能防腐層(2)的外部； 所述的內(nèi)防腐減阻層(6)和外防腐減阻層(I)所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30~50，聚硫醇30~40，石墨粉I~2，滑石粉2~5，石英粉5~8 ; 所述的內(nèi)智能防腐層(5)和外智能防腐層(2)所采用的原料均由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂40~55，聚硫醇30~40，氧化銅粉5~10 ; 所述的保溫層(4)所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30~45，聚硫醇20~25，珍珠巖粉20~30，空心玻璃微珠10~20 ; 所述的支撐層(3)所采用的原料由以下組分構(gòu)成，且各組分的重量比為:馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂30~40，聚硫醇20~30，玻璃纖維25~30，碳纖維10~15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管，其特征在于:所述的內(nèi)防腐減阻層(6)的厚度為1.5~2.5毫米，內(nèi)智能防腐層(5)的厚度為2.5~4.5毫米，保溫層(4)的厚度為4~6毫米，支撐層(3)的厚度為7~12毫米，外智能防腐層(2)厚度為2~4毫米，外 防腐減阻層(I)厚度為I~2毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高含硫天然氣井的保溫智能防腐油管，其特征在于:所述的石墨粉、滑石粉與石英粉的平均粒度D50為0.1~10微米，氧化銅粉的平均粒度D50為0.1~0.5微米，珍珠巖粉的平均粒度D50為0.5~1.5微米，空心玻璃微珠的平均粒度D50為1.0~2.5微米。
【文檔編號(hào)】B32B27/18GK103821460SQ201410071038
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】譚曉華, 劉建儀, 張廣東 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)