一種輸油管及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油品輸送領(lǐng)域，特別涉及一種輸油管及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輸油管是一種對(duì)油井中油品進(jìn)行輸送的管路，通常采用鋼管，其內(nèi)部通過設(shè)置抽油桿進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行抽油工作。由于抽油桿長(zhǎng)期往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)造成輸油管磨損，而且油品中常含有硫等雜質(zhì)，也會(huì)對(duì)輸油管造成腐蝕，這些都會(huì)使輸油管發(fā)生泄漏，造成原油滲透?；诖耍斜匾峁┮环N耐磨損且耐腐蝕的輸油管。
[0003]由于聚乙烯具有耐腐蝕、高韌性、耐老化、耐磨損等優(yōu)良性能。目前，通常在鋼管內(nèi)部設(shè)置由普通聚乙烯材質(zhì)制成的內(nèi)襯管，來增強(qiáng)輸油管的耐磨損及防腐蝕性能，從而有效避免了輸油管發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)襯管對(duì)溫度的適應(yīng)性較差，當(dāng)油井的溫度高于100°C時(shí)，內(nèi)襯管會(huì)發(fā)生部分變形。而且隨著溫度的升高，內(nèi)襯管的伸縮率(即變形度)會(huì)逐漸增大，導(dǎo)致輸油管的使用壽命迅速降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)襯管對(duì)溫度的適應(yīng)性較差的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輸油管。所述技術(shù)方案如下:
[0007]—方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輸油管，包括:鋼管，和設(shè)置在所述鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，所述內(nèi)襯管包括以下組分:耐熱聚乙烯和剛性助劑，所述耐熱聚乙烯與所述剛性助劑的質(zhì)量比為3:1-10:1。
[0008]具體地，作為優(yōu)選，所述剛性助劑選自沸石、二氧化鈦、碳酸鈣、蒙脫土、陶土顆粒中的至少一種。
[0009]具體地，作為優(yōu)選，所述剛性助劑的粒徑為0.8 μ m-1.2 μ m。
[0010]具體地，作為優(yōu)選，所述耐熱聚乙烯的維卡軟化點(diǎn)為120-130°C。
[0011]具體地，作為優(yōu)選，所述耐熱聚乙烯的密度為0.93g/cm3-0.96g/cm3。
[0012]具體地，作為優(yōu)選，所述耐熱聚乙烯的拉伸屈服強(qiáng)度為20_25MPa。
[0013]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種輸油管的制備方法，所述制備方法包括:
[0014]將剛性助劑研磨成細(xì)料，并將所述細(xì)料與耐熱聚乙烯混合均勻并烘干，得到混合物料，，所述耐熱聚乙烯與所述剛性助劑的質(zhì)量比為3:1-10:1 ;
[0015]利用擠出設(shè)備對(duì)所述混合物料進(jìn)行擠出加工，得到內(nèi)襯管；
[0016]將所述內(nèi)襯管套在鋼管內(nèi)，得到所述輸油管。
[0017]具體地，作為優(yōu)選，所述利用擠出設(shè)備對(duì)所述混合物料進(jìn)行擠出加工時(shí)的擠出溫度為 1600C -210。。。
[0018]具體地，作為優(yōu)選，所述利用擠出設(shè)備對(duì)所述混合物料進(jìn)行擠出加工時(shí)的擠出速率為 0.5m/min-6m/min0
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0020]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輸油管，包括:鋼管，和設(shè)置在所述鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，所述內(nèi)襯管包括以下組分:耐熱聚乙烯和剛性助劑，所述耐熱聚乙烯與所述剛性助劑的質(zhì)量比為3:1-10:1。通過耐熱聚乙烯能夠顯著提高輸油管的耐高溫性能，增強(qiáng)該輸油管對(duì)溫度的適應(yīng)性；通過剛性助劑能夠進(jìn)一步提高輸油管的強(qiáng)度和剛性，降低該輸油管在高溫時(shí)的伸縮率?？梢?，通過上述配比的耐熱聚乙烯和剛性助劑之間的協(xié)同復(fù)配作用，能夠使所制備的輸油管在高溫環(huán)境下具有較低的伸縮率，使其應(yīng)用在高溫環(huán)境中不會(huì)受熱變形，其使用壽命得到明顯提高。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種輸油管的制備方法，通過將研磨成細(xì)料的剛性助劑與耐熱聚乙烯混合均勻并烘干，然后利用擠出設(shè)備對(duì)混合物料進(jìn)行擠出加工，得到內(nèi)襯管，并將該內(nèi)襯管套入鋼管內(nèi)，即可制備得到所述輸油管。該制備方法簡(jiǎn)單、易操作，能夠規(guī)模化推廣使用。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的輸油管的制備方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例通過熱收縮實(shí)驗(yàn)儀來測(cè)試所制備的輸油管在110°C下的伸縮率。
[0026]實(shí)施例1
[0027]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輸油管，包括:鋼管，和設(shè)置在該鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，該內(nèi)襯管包括以下組分:耐熱聚乙烯和剛性助劑，該耐熱聚乙烯與該剛性助劑的質(zhì)量比為3:1-10:1。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例提供的輸油管，通過耐熱聚乙烯能夠顯著提高輸油管的耐高溫性能，增強(qiáng)該油管對(duì)溫度的適應(yīng)性；通過剛性助劑能夠進(jìn)一步提高輸油管的強(qiáng)度和剛性，進(jìn)一步降低該輸油管在高溫時(shí)的伸縮率。可見，通過上述配比的耐熱聚乙烯和剛性助劑之間的協(xié)同復(fù)配作用，能夠使所制備的輸油管在高溫環(huán)境下具有較低的伸縮率，使其應(yīng)用在高溫環(huán)境中不會(huì)受熱變形。從而明顯提高了其溫度適應(yīng)性及使用壽命。
[0029]實(shí)施例2
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輸油管，包括:鋼管，和設(shè)置在該鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，該內(nèi)襯管包括以下組分:耐熱聚乙烯和剛性助劑，該耐熱聚乙烯與該剛性助劑的質(zhì)量比為3:1-10:1。
[0031]耐熱聚乙烯制備的管材具有耐壓、連接可靠、不泄露、耐化學(xué)腐蝕、耐低溫、耐高溫、高韌性、耐老化等優(yōu)點(diǎn)。所以本發(fā)明實(shí)施例使用上述配比的耐熱聚乙烯和剛性助劑來制備內(nèi)襯管，并將該內(nèi)襯管套入鋼管內(nèi)制備得到期望的耐熱性好、剛性高的輸油管。通過鋼管作為支撐管體，能夠保證輸油管整體的抗壓耐壓強(qiáng)度；通過在鋼管內(nèi)部設(shè)置有本發(fā)明提供的內(nèi)襯管，能夠增強(qiáng)該輸油管的耐熱、耐腐蝕及抗老化能力。
[0032]因?yàn)槟蜔峋垡蚁┠軌蝻@著提高該輸油管的耐高溫性能，增強(qiáng)該輸油管對(duì)溫度的適應(yīng)性；剛性助劑能夠進(jìn)一步提高該輸油管的強(qiáng)度和剛性，降低了該輸油管在高溫時(shí)的伸縮率。所以，本發(fā)明實(shí)施例通過上述配比的耐熱聚乙烯和剛性助劑的復(fù)配作用，能夠使所制備的輸油管在高溫中具有較低的伸縮率，其應(yīng)用在高溫中不會(huì)發(fā)生變形，提高了該輸油管的使用壽命。
[0033]此外，通過耐熱聚乙烯和剛性助劑所制備的內(nèi)襯管能夠提高輸油管的抗環(huán)境應(yīng)力開裂性能，使其具有顯著的抗裂縫快速增長(zhǎng)能力，對(duì)于避免油品的滲透具有十分重要的意義。而且，還能在同樣的壓力下減少輸油管的壁厚，增加輸油管的油品的輸送面積；在同樣的壁厚下增加使用壓力，提高輸油管的輸送能力。
[0034]對(duì)于油井輸油管道來說，其伸縮率在0.88X10_5/°C時(shí)即可滿足輸油管道自身防伸縮的功能。本發(fā)明實(shí)施例將耐熱聚乙烯與剛性助劑的質(zhì)量比控制在3:1-10:1，是因?yàn)樯鲜霰壤哪蜔峋垡蚁┡c剛性助劑制備得到的輸油管同時(shí)兼具較優(yōu)的耐高溫性能和防伸縮性能，而且其伸縮率能夠控制在0.88X10_5/°C以下。根據(jù)選擇的助劑不同，其和耐熱聚乙烯之間的比例也不同，例如:當(dāng)助劑為二氧化鈦時(shí)，該二氧化鈦和耐熱聚乙烯的質(zhì)量比優(yōu)選3:1-5:1 ；當(dāng)助劑為碳酸鈣時(shí)，碳酸鈣和耐熱聚乙烯的質(zhì)量比優(yōu)選6:1-10:1。
[0035]其中，剛性助劑選自粒徑為0.8 μ m-1.2 μ m的沸石、二氧化鈦、碳酸鈣、蒙脫土、陶土顆粒中的至少一種。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例為了減小輸油管高溫時(shí)的伸縮率，將上述剛性助劑原料以微米級(jí)粒子的形式添加到內(nèi)襯管中，能夠顯著提高該內(nèi)襯管的剛性。且由于上述剛性助劑采用微米級(jí)粒徑，能夠使其在內(nèi)襯管中分散的更為均勻，利于該內(nèi)襯管的整個(gè)管體的剛性分布更加均勻。此外，上述沸石、二氧化鈦、碳酸鈣、蒙脫土、陶土顆粒廉價(jià)易得，且不會(huì)對(duì)油品造成污染，還能夠起到對(duì)油井中有害氣體進(jìn)行吸附的作用，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和適用性。
[0037]其中，該耐熱聚乙烯的維卡軟化點(diǎn)為120_130°C。
[0038]由于本發(fā)明實(shí)施例要解決的問題是如何避免輸油管在高溫受熱時(shí)發(fā)生變形，且由于油井中溫度一般不超過110°C，所以選擇了維卡軟化點(diǎn)為120-130°c的耐熱聚乙烯。具有該維卡軟化點(diǎn)的耐熱聚乙烯制備得到的輸油管，具有較強(qiáng)的溫度適應(yīng)性，能夠長(zhǎng)期的應(yīng)用在高溫油井中，實(shí)用性更強(qiáng)。
[0039]可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的輸油管的內(nèi)襯管還可為其它組分，例如:改性聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等其他可以應(yīng)用的熱塑性高分子聚合物，并通過該類高分子聚合物之間的復(fù)配協(xié)同作用，來達(dá)到降低輸油管高溫時(shí)伸縮率的目的。
[0040]實(shí)施例3
[0041]如附圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輸油管的制備方法，包括:
[0042]步驟101、將剛性助劑研磨成細(xì)料，并將該細(xì)料與耐熱聚乙烯混合均勻并烘干，得至IJ混合物料，所述耐熱聚乙烯與所述剛性