[發明專利]一種可用于可溶滑套球座的復合涂層及組合物

在審

• 申請號: 202011106567.9
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN114437579A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 侯乃賀;朱和明;趙向陽;谷磊;趙晨熙;趙建軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: C09D5/08
• 分類號: C09D5/08;C09D127/22;C09D161/16;C09D7/61;C09D1/00;E21B34/14;B05D7/00;B05D1/02
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 賈艷華

本發明提供了一種適用于可溶滑套球座的復合涂層，其由內向外依次為微弧氧化底層、耐磨層和防腐層。

技術領域

本發明提供了一種復合涂層及組合物，特別是可用于可溶滑套球座的復合涂層及組合物。

背景技術

水平井多級滑套分段壓裂技術是致密低滲儲層增產的有效技術手段，常規滑套在壓裂施工完成后需要通過下入管柱鉆除實現管內全通徑，而可溶滑套球座基體采用可溶金屬材料，壓裂后可在地層水環境中完全溶解，管內完全實現全通徑，不需額外作業，施工效率高、安全經濟。為確保可溶滑套球座在井下環境壓裂作業的可靠性，在壓裂滑套下入井內，壓裂施工前和壓裂過程中時需要可溶滑套球座具有防水、耐腐蝕和耐沖蝕等關鍵性服役性能，而在壓裂完成后則需要避免涂層影響可溶基體材料的溶解性能。如果在可溶滑套球座表面涂覆一層涂層或多層復合涂層在前期使其具有耐腐蝕和耐沖蝕等性能，而在壓裂過程中通過憋壓球和球座表面的接觸應力達到一定值時涂層可從可溶滑套球座基體表面產生破壞，使得井下液體可以順利與可溶基體產生接觸，保證可溶滑套球座順利溶解，則可以解決可溶滑套的整個施工周期的應用需求。然而，現有技術中的涂層或復合涂層不能滿足既耐腐蝕和耐沖蝕又在一定強度下破壞從而實現球座溶解的需求。

發明內容

本發明之一提供了一種復合涂層，由內向外依次為微弧氧化底層、耐磨層和防腐層。

在一個具體實施方式中，所述微弧氧化底層所用的電解液體系包括硅酸鈉體系、磷酸鈉體系和偏鋁酸鈉體系中的至少一種。

在一個具體實施方式中，所述耐磨層的原料為硬質顆粒和粘結劑，其中所述硬質顆粒為WC、TiC和SiC中的至少一種，所述粘結劑為Co、Ni和SiO₂中的至少一種。

在一個具體實施方式中，所述耐磨層為WC-Co層、TiC-Co層、SiC-Ni層、TiC-Ni層和WC-SiO₂-Co層中的一種。

在一個具體實施方式中，在所述耐磨層中，所述硬質顆粒和所述粘結劑的質量比為2：1至4:1。

在一個具體實施方式中，所述硬質顆粒和所述粘結劑的中值粒徑獨立地為15至45μm。

在一個具體實施方式中，所述防腐層的原料為的原料為改性聚四氟乙烯、改性聚醚醚酮和無機顆粒，其中所述無機顆粒為SiC和/或Al₂O₃。

在一個具體實施方式中，所述無機顆粒的中值粒徑為15至45μm。

在一個具體實施方式中，所述改性聚四氟乙烯為聚四氟乙烯在質量比為5:1的H₂SiO₄和SiF₄混合液中改性得到，或在KH-550中改性得到。

在一個具體實施方式中，在改性聚四氟乙烯的過程中，以40至80KHz的頻率超聲同時攪拌1.5至2小時。

在一個具體實施方式中，所述改性聚醚醚酮為聚醚醚酮在質量比為5:1的H₂SiO₄和SiF₄混合液中改性得到，或在KH-550中改性得到。

在一個具體實施方式中，在改性聚醚醚酮的過程中，以40至80KHz的頻率超聲同時攪拌1.5至2小時。

在一個具體實施方式中，以所述改性聚四氟乙烯、改性聚醚醚酮和無機顆粒的總質量計作100％，所述改性聚四氟乙烯的含量為70％至80％，所述改性聚醚醚酮的含量為10％至15％，所述無機顆粒的含量為10％至15％。

在一個具體實施方式中，所述微弧氧化底層通過在500至540V電壓下氧化28至32min得到。