油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)防腐蝕、防結(jié)垢涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、防腐蝕、防結(jié)垢涂料，涂料由下列原料制得，各原料按重量份配比：C9不飽和石油樹脂60份～70份、植物油30份～40份、催化劑四氯化鈦0.09份～0.12份、助催化劑三乙基鋁0.03份～0.04份、電氣石粉1份～2份、消泡劑0份～0.1份、潤濕劑0份～0.1份、分散劑環(huán)烷酸鈷0.1份～1份、固化劑環(huán)烷酸錳0.1份～1份、流平劑0份～5份、防流掛劑0份～0.1份、增塑劑0份～0.1份、防靜電劑0份～0.1份。采用本涂料噴涂管柱，可以延長清蠟洗井周期或免洗井，避免洗井液對油層的影響，減少排液恢復(fù)期，不影響油井的正常生產(chǎn)，增加油井產(chǎn)量。
【專利說明】
油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)防腐蝕、防結(jié)垢涂料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)防 腐蝕、防結(jié)垢涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國大部分油田勘探開發(fā)已進(jìn)入中后期，隨著油田的深入開發(fā)，采油井與注 水井的防臘、防膠質(zhì)瀝青、及防腐蝕防結(jié)垢工作越來越至關(guān)重要了。油田一些區(qū)塊油水井管 柱結(jié)蠟、腐蝕、結(jié)垢非常嚴(yán)重。目前大多數(shù)采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝對于高含蠟井，無論是化學(xué) 洗井還是熱洗井都會給油井造成不同成度的影響，如洗井液對地層的影響，恢復(fù)排液期等。 遼河油田平均每百口油井因清臘洗井每年影響原油產(chǎn)量3萬多噸、稠油井采用電加熱，耗電 量大投入成本高。注水井管柱每年因腐蝕結(jié)垢報(bào)廢十幾萬米耗資上千萬元。成為油田開發(fā) 中的難題，所以迫切需要高新的工藝技術(shù)來解決以上問題。
[0003] 油井結(jié)蠟、結(jié)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)是一個復(fù)雜的物理化學(xué)綜合作用：1.溫度的作用；原油 從地層流入井筒過程中，原有的地層熱量要損失一部分，由于體系壓力和溫度的下降，在蠟 與膠質(zhì)分子之間互相吸引的范德華力作用下使晶體增大，并隨之移動吸附在管壁上。在舉 升過程中就會析出蠟質(zhì)、膠質(zhì)。產(chǎn)液距離與地面越近溫度就下降越低，原油中輕質(zhì)成分以氣 體的形式從原油中逸出，使蠟質(zhì)、膠質(zhì)就會變得越稠。2.管壁的結(jié)晶作用；由于管壁和油的 溫差的存在，使得體系接近管壁的流體含蠟呈飽和狀態(tài)，使蠟質(zhì)、膠質(zhì)在管壁處析出結(jié)晶， 由于液體的溫度不斷下降，使蠟晶膠質(zhì)繼續(xù)增長，蠟晶、膠質(zhì)沉積在管壁上形成了一定厚度 的固體。3.砂礫泥質(zhì)的作用;采油過程中出現(xiàn)的砂粒、泥質(zhì)也提供了結(jié)蠟核心，使蠟晶體增 大聚集在管壁上，上述過程交替進(jìn)行，即發(fā)生了管柱結(jié)蠟、結(jié)膠質(zhì)現(xiàn)象。油井結(jié)蠟、結(jié)膠質(zhì)、 瀝青質(zhì)是一個復(fù)雜的物理化學(xué)綜合作用

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)防腐蝕、防結(jié)垢涂料，采用 本涂料噴涂管柱，可以延長清蠟洗井周期或免洗井，避免洗井液對油層的影響，減少排液恢 復(fù)期，不影響油井的正常生產(chǎn)，增加油井產(chǎn)量。可節(jié)約清蠟洗井藥劑及人工設(shè)備等各項(xiàng)費(fèi) 用，實(shí)現(xiàn)了油井檢栗周期內(nèi)免洗井的目的，有效期一年以上，最長可達(dá)900多天免洗井。
[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):本發(fā)明提供了一種油水井管 柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、防腐蝕、防結(jié)垢涂料，由下列原料制得，各原料按重量份配比：C 9不飽 和石油樹脂60份~70份、植物油30份~40份、催化劑四氯化鈦0.09份~0.12份、助催化劑三 乙基鋁0.03份~0.04份、電氣石粉1份~2份、消泡劑0份~0.1份、潤濕劑0份~0.1份、分散 劑環(huán)烷酸鈷0.1份~1份、固化劑環(huán)烷酸錳0.1份~1份、流平劑0份~5份、防流掛劑0份~0.1 份、增塑劑0份~0.1份、防靜電劑0份~0.1份。
[0006] 所述的油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)防腐蝕、防結(jié)垢涂料的制備方法:首 先將C9石油樹脂和植物油，加入反應(yīng)釜，加熱到132 °C，加入催化劑四氯化鈦、助催化劑三乙 基鋁，繼續(xù)加熱到180°C，反應(yīng)完成，恒溫30分鐘后，加分散劑環(huán)烷酸鈷、固化劑環(huán)烷酸錳，打 入稀釋罐攪拌均勻，稀釋罐內(nèi)裝有200號溶劑油，溶劑油與涂料的質(zhì)量比為35:100,涂料稀 釋后備用。
[0007] 上述方案中的C9石油樹脂、植物油為成膜基料。C9石油樹脂為半飽和樹脂，在催化 劑和助催化劑三乙基鋁的作用下，將其飽和鏈打開，使其充分與植物油如大豆油或亞麻油 等融合，形成涂膜。C 9石油樹脂在催化劑和助催化劑三乙基鋁的作用下，使樹脂的分子結(jié)構(gòu) 鏈能夠切割到理想程度，其結(jié)構(gòu)成為不規(guī)則的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，涂層表面上的每個陽離子不足以 被所需數(shù)目的陽離子所包圍，這就形成了表面力，對于具有極性的水分子可以被涂層所吸 附，首先是對水分子氧離子結(jié)合成0H原子團(tuán)，然后借助于水分子本身的極性進(jìn)一步吸收水 分子，形成水薄層具有親水性，而阻止蠟晶膠質(zhì)與涂層表面接觸，達(dá)到防蠟防膠質(zhì)作用，由 于吸水膜形成水驅(qū)液柱，原油流動阻力降低，同時也降低了能耗。
[0008] 在上述方案的涂料中添加了能夠產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線輻射波的電氣石粉，水分子中的Η 原子和遠(yuǎn)紅外線輻射波接觸，就會產(chǎn)生每秒上兆次的強(qiáng)大的震動。強(qiáng)大震動產(chǎn)生時，對原油 中的蠟質(zhì)、膠質(zhì)瀝青具有排斥性，使水中的微溶性鹽不能結(jié)晶、沉淀，不能成為蠟晶、膠質(zhì)的 晶核，同時也更有效的阻止了蠟晶、膠質(zhì)的聚集、增大、析出，提高了涂層防臘、防膠質(zhì)、防 腐、防垢的效果。
[0009] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)，稠油井在原有基礎(chǔ)節(jié)電70%以上或取代 電加熱，高含蠟井延長洗井周期，最長達(dá)900多天免洗井，不擔(dān)沒有結(jié)壁現(xiàn)象，而且油井運(yùn)轉(zhuǎn) 正常電流平穩(wěn)，降低耗能，產(chǎn)量相應(yīng)提高.注水井管柱防腐蝕防結(jié)垢，有效期長達(dá)6年，管柱 經(jīng)解剖檢驗(yàn)完好無損.沒有任何腐蝕結(jié)垢現(xiàn)象.節(jié)約了各項(xiàng)成本.延長了設(shè)備使用周期.收 到了良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益，為各油田采油井、注水井的防臘、防膠質(zhì)瀝清.防腐蝕、防結(jié)垢工 藝技術(shù)創(chuàng)造了良好的開端。
【具體實(shí)施方式】：
[0010]以下結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、防腐蝕、防 結(jié)垢涂料的制備:首先將C9石油樹脂637kg和植物油335kg，加入反應(yīng)釜，加熱到132°C，加入 催化劑四氯化鈦1. 〇35kg、助催化劑三乙基鋁0.345kg，繼續(xù)加熱到180 °C，反應(yīng)完成，恒溫30 分鐘后，打入加入溶劑油的稀釋罐，200#溶劑油量為350kg，冷卻至常溫，加入環(huán)烷酸鈷5kg (固化劑），環(huán)烷酸錳7kg(流平劑），電氣石粉15kg，攪拌均勻，其它助劑根據(jù)需要而添加。 [0011]本申請的涂料噴涂工藝：
[0012] 1.底面處理:下井使用過油管;首先采用加熱凈化，使油管表面油污碳化，將油污 雜質(zhì)清理干凈。其次對油管進(jìn)行校直和內(nèi)應(yīng)力消除，油管、桿外壁進(jìn)行機(jī)械噴砂、油管內(nèi)壁 拋丸處理，將內(nèi)壁和外表的銹蝕清理干凈。（新油管只作噴砂處理)處理后的金屬表面達(dá)到 國家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923-88中Sa2.5級(二級）
[0013] 2.防蠟、防腐涂層施工:噴涂前首先把金屬表面灰塵處理干凈，表面保持干燥，然 后對管柱進(jìn)行防腐、防蠟噴涂。按工藝要求油管內(nèi)壁往返6次，外壁和栗桿噴涂3次，每道工 序噴涂時間間隔2小時、外壁噴涂要均勻并保證厚度，避免流淌，樹脂厚度控制在50±μπι，再 將噴涂后的油管栗桿進(jìn)烘干爐中進(jìn)行烘干、固化，時間1小時，溫度控制在180-200°C在固化 爐中烘干60分鐘。烘干后的管、桿在料架上停留，冷卻至60°C以下方可傳輸?shù)较碌拦ば蛟龠M(jìn) 行噴涂施工。涂層檢測結(jié)果如下表1。

[0017] 絕對粗糙度、光滑度對防蠟、防膠質(zhì)的影響與節(jié)能機(jī)理：
[0018] 粗糙的表面能增加液體的阻力，減少流速，增加近壁流程厚度，造成了更多的蠟核 心，利于蠟晶膠質(zhì)的沉積。由于涂層表面比較光滑，（內(nèi)涂層油管表面絕對粗糙度0.005,污 垢鋼管〇. 8，一般鋼管0，2)使近層流層薄，不利于蠟晶、膠質(zhì)、的沉積，同時內(nèi)涂層表面光滑， 滯流層變簿，管內(nèi)液流阻力下降，降低了能耗。
[0019] 涂層的絕對熱性對防蠟、防膠質(zhì)的影響與節(jié)能機(jī)理：
[0020] 防臘防稠油涂層是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱率為0.15kcal/m2.h.°C，鋼的導(dǎo)熱率為70-100 kCal/m 2.h/C，是涂層的近300倍，涂層對抑制體系溫度的下降和近管壁的溫度梯度改 善起到了良好的作用，由于井下至井口溫度的提高，使體系粘度的下降，蠟及膠質(zhì)不易從產(chǎn) 液中析出，起到防結(jié)蠟、結(jié)膠質(zhì)的作用，增加了液體流量速度，從而降低了能耗，延長了采出 周期。經(jīng)處理過的管柱下井以連續(xù)使用超過900多天仍在繼續(xù)有效。
[0021] 耐高溫的涂層:生產(chǎn)涂料的樹脂為碳烴化物，耐高溫性能低，為提高耐溫性，對涂 料性能進(jìn)行了磷化處理，耐溫性能達(dá)到350°C以上。
[0022]本申請的主要服役環(huán)境:原油、污水、C02中度腐蝕、C02分壓彡10V pa，主要使用范 圍：各種油井、注水井、集輸管線、注C02井、井口裝置、栗等。
[0023] 本申請的優(yōu)點(diǎn)：
[0024] 1.該涂層穩(wěn)定性強(qiáng)，表面光滑連續(xù)，絕對粗糙度0.005、一般鋼管表面為0.2。使滯 流層變薄，不利于蠟質(zhì)、膠質(zhì)沉積。
[0025] 2 .涂層是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱率為0.15kcal/m2. h. °C，普通鋼管的導(dǎo)熱率為70_ 100kcal/m2.h. °C，保證了體系溫度，使錯質(zhì)、膠質(zhì)不易結(jié)晶析出。
[0026] 3.涂層能產(chǎn)生電化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì)使其形成的電荷分布與沉降的膠團(tuán)電荷相反，產(chǎn) 生排斥作用，使帶電膠團(tuán)不能增長，達(dá)不到沉降所需要的體積使膠團(tuán)在管道表面不形成沉 積層。
[0027] 4.采用該涂料噴涂管柱，可以延長清蠟洗井周期或免洗井，避免洗井液對油層的 影響，減少排液恢復(fù)期，不影響油井的正常生產(chǎn)，增加油井產(chǎn)量?？晒?jié)約清蠟洗井藥劑及人 工設(shè)備等各項(xiàng)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了油井檢栗周期內(nèi)免洗井的目的，有效期一年以上，最長可達(dá)900 多天免洗井。
[0028] 5.稠油井噴涂該涂料，油井生產(chǎn)可間開，或取替電加熱和其它加熱開采工藝減輕 油井設(shè)備負(fù)荷，延長設(shè)備使用周期，達(dá)到節(jié)能增效的目的。
[0029] 6.注水井管柱采用噴涂該涂料，可以防腐蝕、防結(jié)垢，防止造成水患，節(jié)省修井作 業(yè)費(fèi)用，延長管柱使用周期，有效期可達(dá)6年。
[0030] 7.可降低能耗，使油水井延長開采生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)量。
[0031] 8.可在原有工藝上節(jié)約成本60%以上，具有良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
[0032] 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)：遼河油田沈陽采油廠三區(qū)共有生產(chǎn)井391 口。日產(chǎn)液4250t，日產(chǎn)油 1060t.油品性質(zhì);凝固點(diǎn)15-36.2°C，含蠟量：19 %-38.5 %。油井生產(chǎn)過程中結(jié)蠟現(xiàn)象較為 嚴(yán)重。平均每口井30d可結(jié)蠟5-6mm，結(jié)蠟點(diǎn)一般在900m以上。長期以來油井一直采用熱洗加 藥進(jìn)行定期洗井清蠟，由于地層能量的衰竭，部分油井熱洗過程不返液，對地層造成污染， 部分油井排水周期長，降低了油井的有效生產(chǎn)時率，平均每口井熱洗周期為44天，排液周期 為4d，最長排水期達(dá)15d，因洗井影響產(chǎn)量年累計(jì)達(dá)2.4萬多噸。為解決洗井清蠟存在的問 題，本申請的涂料累計(jì)應(yīng)用267 口井，實(shí)現(xiàn)免洗井2140次。平均免洗井周期達(dá)到385天，沈 C51-37井實(shí)現(xiàn)連續(xù)742天免洗井.有效避免了洗井液對地層的污染.達(dá)到了節(jié)能增油的目 的，間接增油247511，創(chuàng)效1.4億多元。取得了良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
[0033]采用電加熱開采的油井，單井月耗電最高達(dá)8萬多度。先后在126 口油井實(shí)施本申 請后，有效地解決了以上開采難題，電加熱井實(shí)行簡開或取替電加熱，在原有基礎(chǔ)上節(jié)電 90%以上。加熱蒸汽管道取消，節(jié)約了成本材料費(fèi)用，延長設(shè)備使用周期，增加了油井的產(chǎn) 量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、防腐蝕、防結(jié)垢涂料，由下列原料制得，各原料按 重量份配比：c 9不飽和石油樹脂60份~70份、植物油30份~40份、催化劑四氯化鈦0.09份~ 0.12份、助催化劑三乙基鋁0.03份~0.04份、電氣石粉1份~2份、消泡劑0份~0.1份、潤濕 劑0份~0.1份、分散劑環(huán)烷酸鈷0.1份~1份、固化劑環(huán)烷酸錳0.1份~1份、流平劑0份~5 份、防流掛劑0份~0.1份、增塑劑0份~0.1份、防靜電劑0份~0.1份。2. 權(quán)利要求1所述的油水井管柱防結(jié)臘、防結(jié)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)防腐蝕、防結(jié)垢涂料的制備 方法:首先將C9石油樹脂和植物油，加入反應(yīng)釜，加熱到132°C，加入催化劑四氯化鈦、助催 化劑三乙基鋁，繼續(xù)加熱到180°C，反應(yīng)完成，恒溫30分鐘后，加分散劑環(huán)烷酸鈷、固化劑環(huán) 烷酸錳，打入稀釋罐攪拌均勻，稀釋罐內(nèi)裝有200號溶劑油，溶劑油與涂料的質(zhì)量比為35: 100，涂料稀釋后備用。
【文檔編號】C09D7/12GK105969035SQ201610284480
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】王純, 蔡星亮
【申請人】黑龍江省易愛蒽新材料科技發(fā)展有限公司