[發明專利]防腐、防蠟、防垢涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201910595093.X
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110294982A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 武尚帥
• 申請（專利權）人: 慶陽洲陽石油機械制造有限公司
• 主分類號: C09D127/18
• 分類號: C09D127/18;C09D179/08;C09D161/14;C09D5/08;C09D5/16;C09D5/24
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 梁愛榮

本發明涉及一種防腐、防蠟、防垢涂層及其制備方法，該涂層包括內層和外層；內層原料組分按重量份計包括：聚四氟乙烯樹脂10?16份、第一填料5?7份、硼酚醛樹脂8?12份、甲基丙烯酸甲酯3?4份、第一溶劑50?56份、第一固化劑4?7份；外層原料組分按重量份計包括：甲硝唑改性氧化石墨烯復合材料15?20份、聚酰亞胺樹脂7?11份、α?氨基?α?亞氨基膦酸內鹽3?5份、疏水改性磁性粒子1?2份、第二固化劑6?9份、第二填料5?10份、第二溶劑32?36份；內層與外層的厚度比為1：(3.2?3.6)。本發明提供的涂層防垢率高，防腐性能和防蠟效果好，可廣泛用于防護油田開采中的油套管、鉆桿和油管等。

技術領域

本發明涉及油田涂料技術領域，具體涉及一種防腐、防蠟、防垢涂層及其制備方法。

背景技術

目前大多數油田生產的原油為含蠟原油，原油中溶解的蠟質(主要為C₁₅-C₇₀的直鏈烷烴，常溫下為固體，當與原油中的膠質、瀝青質混合時則為粘性液體)在原油從井底上升到井口的過程中，由于溫度、壓力的降低，導致溶解度下降而析出并凝結在井下器材壁上形成結蠟。油井井筒結蠟，將降低生產效率，嚴重時造成“蠟卡”而停產；管道結蠟將減少管路的有效流通截面，增大輸送壓力，降低輸送能力，同時還會給管道停輸后的再啟動帶來困難，嚴重時還可能造成堵管事故。油井因結蠟停產后，其清蠟工作難度大、勞動強度大，需要消耗大量的人力、物力。

因此，為保障油井和集輸管道的正常運行，結蠟問題已成為各油田單位急需解決的問題。而對于防結蠟主要采用加注防蠟劑、改變管材表面性質、加熱除防蠟、涂覆防蠟涂層等幾種方法，其中涂覆防結蠟涂層是最有效的防結蠟方法。涂覆性能良好的防蠟涂層后，管線的清蠟頻率只有原來的幾十分之一，大大降低了能耗和人工成本。但防蠟涂層要求有良好的防蠟率、防腐性能和防垢性能，并能承受井底高溫及高壓，同時還需要低的成本，多個技術條件綜合起來后能滿足的涂層極少。因此，研發適應油田特殊工況的防蠟涂層具有重大意義。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明目的在于提供一種防腐、防蠟、防垢涂層及其制備方法，該涂層防垢率高，防腐性能和防蠟效果好，并具有優異的耐磨性、抗靜電性、耐高溫性，可廣泛用于防護油田開采中的油套管、鉆桿和油管等。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明提供了一種防腐、防蠟、防垢涂層，涂層包括內層和外層；內層的原料組分按重量份計，包括：聚四氟乙烯樹脂10-16重量份、第一填料5-7重量份、硼酚醛樹脂8-12重量份、甲基丙烯酸甲酯3-4重量份、第一溶劑50-56重量份、第一固化劑4-7重量份；外層的原料組分按重量份計，包括：甲硝唑改性氧化石墨烯復合材料15-20重量份、聚酰亞胺樹脂7-11重量份、α-氨基-α-亞氨基膦酸內鹽3-5重量份、疏水改性磁性粒子1-2重量份、第二固化劑6-9重量份、第二填料5-10重量份、第二溶劑32-36重量份；其中，內層與外層的厚度比為1：(3.2-3.6)。

優選地，第一填料選自納米二氧化硅、納米鈦白粉和聚四氟乙烯微粉中的一種或多種的混合物；第一填料的粒徑為80-100nm。

優選地，第一溶劑選自二甲苯、醋酸丁酯和N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種的混合物；第一固化劑為腰果殼油改性酚醛胺。

優選地，α-氨基-α-亞氨基膦酸內鹽的制備方法包括步驟：在攪拌條件下，在三聚氰氯乙醇溶液中滴加亞磷酸三乙酯，升溫至130-140℃，反應10-12h，反應結束后冷卻至室溫，然后減壓濃縮除去溶劑，剩余的產物用四氫呋喃進行重結晶，干燥，得到中間體；將中間體加入鹽酸中，升溫至80-90℃，反應15-17h后，減壓除去溶劑，殘留固體用水和異丙醇進行重結晶，得到α-氨基-α-亞氨基膦酸內鹽。