專利名稱：：制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制備油田用油管的方法，具體的是制備具有阻街、防蠟、防腐性能油管的方法。
背景技術(shù)：
：我國近幾年聚合物驅(qū)油技術(shù)發(fā)展很快，20世紀(jì)90年代開始，在大慶、遼河、勝利、大港以及華北等油田，已從礦場試驗發(fā)展到大規(guī)模應(yīng)用階段。從自噴開采到機械開采，從水驅(qū)、聚合驅(qū)開發(fā)到以三元聚合物驅(qū)為主導(dǎo)的三次采油技術(shù)，形成了一套較為成功的油田開發(fā)技術(shù)。三元聚合物驅(qū)使用的三元復(fù)合驅(qū)油劑由一定比例的聚合物、堿、表面活性劑組成，與油田水按比例配制后注入井內(nèi)，三者協(xié)同效應(yīng)提高驅(qū)油效果。表面活性劑與堿復(fù)配，有高的界面活性，對于強堿劑的存在，驅(qū)油體系PH值升高，而地下巖層中的Si02在高PH值驅(qū)油體系中被大量溶解；巖層的溶解又會造成井液中(^2+、Mg2+、Ba2+、Mi^+等二價金屬陽離子及SiCV'濃度的增加。另外油田水系統(tǒng)中存在大量的S042—、C032'、SiO/'等酸根離子。而弱堿體系中存在大量COf、HCO,等離子。根據(jù)溶度積原理，金屬與酸根離子很容易析出垢晶體。因此三元聚驅(qū)采出液成分及性質(zhì)不同于水驅(qū)，采出液的粘彈性、礦化度以及井筒環(huán)境等綜合因素導(dǎo)致聚合物驅(qū)油管結(jié)垢嚴(yán)重，且具有結(jié)垢周期縮短、垢質(zhì)層致密、結(jié)招分布范圍廣(井下油管、泵和地面管線等)、清垢難度大等特點。國內(nèi)雖然對復(fù)合驅(qū)油管的防垢采取一些措施，如從井口投加化學(xué)藥劑和更換管材等，但對油管有針對性進(jìn)行防垢防護(hù)加工制造技術(shù)未見報道，因此，在三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)廣泛推廣應(yīng)用的前提下，與之配套的油管防垢防腐技術(shù)是迫切而必要的。另外由于在大慶等石蠟基油田開采過程中原油含蠟量高，隨著井筒降溫，管壁結(jié)蠟縮徑，導(dǎo)致停產(chǎn)，而且清蠟過程中工人勞動強度很大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，解決油田井下管柱在復(fù)雜工礦條件下的腐蝕、結(jié)蠟和結(jié)垢問題，提高增注率。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是在預(yù)處理后的油管外壁進(jìn)行常規(guī)防腐處理、內(nèi)壁涂裝磁性防腐涂料，該磁性防腐涂料是在常規(guī)防腐涂料中填加3%~20%的磁粉制成的，待涂料固化后對油管內(nèi)壁的涂層進(jìn)行充磁，使油管內(nèi)壁涂層的磁感應(yīng)強度達(dá)到0.0510mT。所述磁性防腐涂料是雙組分的，按重量百分比包括下列組分A組分樹脂2070%，磁粉320%，稀釋劑060%。B組分固化劑A:B(重量比)根據(jù)樹脂及固化劑的品種、重量具體進(jìn)行計算。所述磁性防腐涂料是單組分的，按重量百分比包括下列組分樹脂2070%,磁粉320%，稀釋劑060%。所述樹脂是環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂或醇酸樹脂中的一種，優(yōu)選為環(huán)氧樹脂。所述磁粉采用可加工的粘結(jié)稀土永磁或鐵氧體永磁；優(yōu)選采用粘結(jié)釹鐵硼永磁磁粉。所述稀釋劑是環(huán)己酮、二甲苯、甲苯、正丁醇、二丙酮醇、乙醇中的一種或幾種，優(yōu)選為二甲苯、環(huán)己酮。所述磁性防腐涂料中還含有改性樹脂。所述改性樹脂是酚醛樹脂、環(huán)氧酯、氨基樹脂或醇酸樹脂中的一種或幾種，優(yōu)選為酚醛樹脂。所述酚醛樹脂是三聚氰胺甲醛樹脂、二酚醛丙烷甲醛樹脂、丁醇醚化酚醛樹脂中的一種。所述磁性防腐涂料中含有填料、顏料或助劑中的一種或幾種。所述磁性防腐涂料的制備方法是步驟1、取適量樹脂溶解于稀釋劑中，過濾雜質(zhì)后，邊攪拌邊加入全部磁粉，攪拌均勻，充分混合5070分鐘；步驟2、取適量己經(jīng)溶解的樹脂加入填料、顏料等其他粉狀原料，經(jīng)輥磨或砂磨達(dá)到涂料規(guī)定細(xì)度要求；步驟3、按照配方中的劑量要求將步驟2所獲得的成分加入到步驟1所獲得的成分中，攪拌將兩成分混合均勻；步驟4、在攪拌條件下加入其它助劑、剩余的樹脂、稀釋劑等液狀原料，調(diào)整粘度，直到合格。所述磁性防腐涂料的施工方法是雙組分磁性防腐涂料使用時，將組分B加入到組分A中，視適合的涂裝粘度，可加入適量的稀釋劑攪拌均勻后即可施工；單組分磁性防腐涂料施工時，可加入少量稀釋劑，調(diào)整到適合的涂裝粘度后涂裝；所述對油管內(nèi)壁的涂層進(jìn)行充磁，采用的是多極步進(jìn)磁化方法，優(yōu)選采用6極步進(jìn)磁化方法，步長10200cm。所述在油管內(nèi)壁涂裝磁性防腐涂料前，優(yōu)選為先涂裝防腐底漆，該防腐底漆采用現(xiàn)有技術(shù)中在油管上常用的防腐底漆即可。本發(fā)明所述在油管外壁進(jìn)行常規(guī)防腐處理，采用的是現(xiàn)有技術(shù)中使用的、在油管外壁上常用的防腐處理辦法即可，優(yōu)選為在外壁表面上涂裝防腐涂料，更優(yōu)選為先涂裝防腐底漆后再涂裝防腐面漆。采用本發(fā)明方法所獲得的油管具備阻垢、防蠟、防腐性能和提高增注率的原理是在礦化度高、易結(jié)垢的井中，井筒內(nèi)高礦化度溶液經(jīng)磁場作用，無機鹽離子由液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟募妓棺杂赡茏兇?，介面張力變小，根?jù)湯姆遜-開爾文公式，無機鹽析出的臨界半徑較未磁化作用之前大為減小，因而在相同的飽和狀態(tài)下，會出現(xiàn)更多的晶核，晶體生長速度加快，形成的晶粒越多，長成的晶粒半徑越小，該溶液中晶粒的形成，使其中無機鹽濃度降低，破壞了管壁結(jié)晶條件，降低管壁結(jié)垢速度，在溶液中形成大量細(xì)小晶粒將隨溶液帶走，而不結(jié)于管壁。所以使用帶有磁性的油管能夠延緩清垢周期，減少更換管柱次數(shù)。采用帶有磁性的油管使得管柱內(nèi)原油經(jīng)磁場作用改變原有狀態(tài)，在結(jié)蠟井筒中可使蠟分子極化，從而抑制蠟的結(jié)晶過程，使蠟在油中呈懸浮狀態(tài)，避免在油管及井下設(shè)備或輸油管線上沉積，可達(dá)到防蠟?zāi)康?。因為本發(fā)明方法所用的磁性涂料均為防腐涂料，所以油管具備防腐性能是不言而喻的。在油田注水過程中，注水設(shè)備及管線的腐蝕產(chǎn)生一些鐵的氧化物，這些雜質(zhì)將封堵滲濾面，引起注水層的堵塞。根據(jù)濾膜系數(shù)的定義，若水中腐蝕產(chǎn)物越多，濾膜堵塞越嚴(yán)重，通過濾膜水量越少，則濾膜系數(shù)越小；反之，若水中腐蝕產(chǎn)物越少，則濾膜系數(shù)越大。磁性油管提高濾膜系數(shù)原因之一是磁場可除去水中由管線腐蝕產(chǎn)生的懸浮的鐵磁物質(zhì)。當(dāng)它經(jīng)過磁性油管中，就會被磁場吸除，減少了它對地層滲濾面的堵塞。另外，一定強度的磁場作用使液態(tài)中抗磁場物質(zhì)的分子平面按流動方向排列，即水的流動從無序變?yōu)橛行?，因而更容易通過濾膜的微孔，提高了濾膜系數(shù)，而且有序的水流也容易通過地下的巖石孔隙進(jìn)入地層，提高增注率，進(jìn)而提高油田開采的綜合能力。本發(fā)明的技術(shù)效果是采用本發(fā)明方法處理后的油管，因為在油管的內(nèi)部產(chǎn)生磁場，在該磁場的作用下使得油管具有耐蝕、防垢、防蠟性能，提高油井的增注率，延長油井作業(yè)周期，降低采油成本，增大開采量，延長油管使用壽命。本發(fā)明方法所采用的工藝流程圖具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。油管內(nèi)、外表面預(yù)處理可以采用噴砂除銹、酸洗除銹、鋼絲刷除銹或化學(xué)法除銹等，其中噴砂除銹質(zhì)量最高，噴砂可以采用一般的石英砂，也可以用噴鋼砂、鋼丸或干濕法噴砂。處理后油管的金屬表面清潔度達(dá)到瑞典SIS標(biāo)準(zhǔn)的Sa2.5級。為了提高磁性防腐涂料與油管的附著力，在下面的實施例中涂裝磁性防腐涂料前先涂裝防腐底漆。因為采用磁性防腐涂料的目的是要在油管內(nèi)產(chǎn)生磁場，所以油管的外表面采用現(xiàn)有技術(shù)中使用的防腐涂料即可。油管內(nèi)、外壁的涂料涂裝可采用壓縮空氣噴涂、高壓無氣噴涂、靜電噴涂或刷涂，優(yōu)選采用高壓無氣噴涂。油管內(nèi)壁可采用內(nèi)壁噴涂機操作；噴涂操作所用噴槍可以是氣動或電動噴槍。內(nèi)外壁所用的各種防腐涂料固化可以采用熱風(fēng)爐，燒烤爐(電熱)或其它的加熱方式加熱固化，或常溫固化。用充磁機對油管內(nèi)壁的涂層進(jìn)行充磁，高斯儀檢測磁感應(yīng)強度達(dá)到0.0510mT，本發(fā)明所用充磁機生產(chǎn)廠家為深圳市寶安區(qū)音達(dá)自動化設(shè)備廠，型號YD-2030。防腐油管技術(shù)性能檢測方法、標(biāo)準(zhǔn)及普通防腐油管的技術(shù)指標(biāo)見表1-表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例1選用73X5.51mm油管長9.7m，噴砂除銹后在油管外表面采用靜電噴涂環(huán)氧酚醛底漆；油管內(nèi)壁采用高壓無氣噴涂磁性環(huán)氧防腐涂料，涂料配比A:B=100:15(重量比)。內(nèi)外表面同時固化，固化條件固化溫度18(TC，固化時間50~60min。該磁性環(huán)氧防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中環(huán)氧樹脂E-03型，環(huán)氧當(dāng)量24003300g/eq，軟化點130145°C，揮發(fā)份《1%。生產(chǎn)廠家上海新華樹脂廠。氨基樹脂生產(chǎn)廠家上海新華樹脂廠。改性胺T-31，胺值/(呢KOH'g-l):460魏黏度(Pa's)/(40°C):H13，生產(chǎn)廠家江蘇三木集團公司。二甲苯，沸點135°C，相對揮發(fā)速度0.68。生產(chǎn)廠家臨安勝利涂料助劑廠，工業(yè)級。正丁醇，沸點117.rC，相對揮發(fā)速度0.45。生產(chǎn)廠家臨安勝利涂料助劑廠，工業(yè)級。磁粉，西南應(yīng)用磁學(xué)研究所生產(chǎn)的粘結(jié)釹鐵硼永磁磁粉，型號N1213。油管外壁采用靜電噴涂環(huán)氧面漆，固化溫度18(TC，固化時間5060min。內(nèi)、外壁均固化后用充磁機對內(nèi)壁涂層進(jìn)行充磁。在大慶北3-4-P43井上應(yīng)用，原來油井的清蠟周期僅為3天，應(yīng)用本實施例油管后，清蠟周期20天。實施例2磁性環(huán)氧防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>丁醇醚化酚醛樹脂和環(huán)氧酯的生產(chǎn)廠家無錫市造漆廠。環(huán)己酮的生產(chǎn)廠家臨安勝利涂料助劑廠，工業(yè)級。固化條件常溫24小時；其它條件同實施例l。大慶南8-4-更22井使用普通防腐油管，清蠟周期82天，應(yīng)用本實施例油管后，清蠟周期200天。實施例3磁性環(huán)氧防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>其中鐵氧體永磁磁粉的生產(chǎn)廠家浙江安特磁材有限公司，規(guī)格型號-ZMXF-4S。固化條件A:B=100:2.2(重量比)，常溫固化24小時；其它條件同實施例1。在大慶北1-6-P34三元復(fù)合驅(qū)井現(xiàn)場試驗，該井基本上每隔20天就得進(jìn)行一次酸洗清垢處理，否則出現(xiàn)的油管結(jié)垢縮徑及垢塊脫落卡泵等現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)，可見結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重，在使用本實施例所得油管期間，清垢間隔達(dá)到60天，比以往延長40天，延長2倍，經(jīng)現(xiàn)場觀察起出管壁的結(jié)垢物，垢質(zhì)疏松，用手就可擦掉，不影響油田生產(chǎn)。實施例4磁性環(huán)氧防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>固化條件溫度18(TC，時間60min;其他條件同實施例1。在大慶X13-33-37井應(yīng)用，選擇在射孔頂界附近和油層部位下入實施例油管，在井下工作時間為ll月，觀察涂層完好，內(nèi)外壁無脫落無結(jié)垢，仍可繼續(xù)使用。原清垢周期45天，使用期間清垢周期91天。實施例5磁性聚氨酯防腐涂料按重量百分比包括下列組分<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>固化條件A:B=5:1(重量比)，常溫24h;其他條件同實施例l。在大慶北3-J4-P38井上應(yīng)用，原來油井的清蠟周期僅為3天，應(yīng)用本實施例油管后，清蠟周期20天。上述5個實施例所得油管的技術(shù)指標(biāo)見表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>通過前面的5個實施例可以說明采用本發(fā)明方法所獲得的油管，在防蠟和防垢性方面都比現(xiàn)有技術(shù)中使用普通防腐涂料處理的油管有明顯改善；通過表1和表2對比可以說明采用本發(fā)明方法所獲得的油管在其他性能方面也稍有改善。實際工作中為提高油管防蠟、防垢性能所采用的方法不必完全按照附圖所示的流程進(jìn)行，只要流程中包含在油管內(nèi)壁涂裝磁性防腐涂料及對油管內(nèi)壁涂層進(jìn)行充磁，不論是否還有其他的不同，即視為與本申請是相同的技術(shù)方案。因為現(xiàn)有技術(shù)中用于油管上的防腐涂料品種很多，在這里不方便一一列舉，但不論是哪種防腐涂料，只要在其中加入320%的磁粉，并在其涂層固化后對涂層進(jìn)行充磁處理的，均落入本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，具體的是在預(yù)處理后的油管外壁進(jìn)行常規(guī)防腐蝕處理，其特征在于在油管的內(nèi)壁涂裝磁性防腐涂料，所述磁性防腐涂料是在常規(guī)防腐涂料中填加3～20％的磁粉制成的，待涂料固化后對油管內(nèi)壁的涂層進(jìn)行充磁，使油管內(nèi)壁涂層的磁感應(yīng)強度達(dá)到0.05～10mT。2、按照權(quán)利要求l所述的制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其特征在于所述磁性防腐涂料是環(huán)氧類、聚氨酯類、丙烯酸類或醇酸類磁性防腐涂料中的一種。3、按照權(quán)利要求2所述的制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其特征在于所述磁性防腐涂料是環(huán)氧類磁性防腐涂料。4、按照權(quán)利要求l所述的制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其特征在于所述磁粉是可加工的稀土永磁或鐵氧體永磁。5、按照權(quán)利要求4所述的制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其特征在于所述磁粉是粘結(jié)釹鐵硼永磁磁粉。6、按照權(quán)利要求l所述的制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其特征在于所述對油管內(nèi)壁的涂層進(jìn)行充磁采用的是多極步進(jìn)磁化方法。7、按照權(quán)利要求6所述的制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其特征在于所述對油管內(nèi)壁的涂層進(jìn)行充磁采用6極步進(jìn)磁化方法，步長10200cm。8、按照權(quán)利要求l所述的制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其特征在于在油管內(nèi)壁涂裝磁性防腐涂料前先涂裝防腐底漆。9、按照權(quán)利要求l所述的制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其特征在于在預(yù)處理后的油管外壁進(jìn)行常規(guī)防腐蝕處理，其處理辦法是在油管外壁涂裝防腐涂料。全文摘要本發(fā)明公開了一種制備油田用磁性阻垢防蠟防腐油管的方法，其具體的技術(shù)方案是在預(yù)處理后的油管外壁進(jìn)行常規(guī)防腐處理，在內(nèi)壁涂裝磁性防腐涂料，所述磁性防腐涂料是在常規(guī)防腐涂料中填加3％～20％的磁粉制成的，待涂料固化后對油管內(nèi)壁的涂層進(jìn)行充磁，使油管內(nèi)壁涂層的磁感應(yīng)強度達(dá)到0.05～10mT；采用本發(fā)明方法所獲得的油管具有耐蝕、防垢、防蠟性能，提高增注率，延長油井作業(yè)周期，降低采油成本，增大開采量，延長油管使用壽命。文檔編號E21B17/00GK101169030SQ20071014550公開日2008年4月30日申請日期2007年8月28日優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日發(fā)明者何德江,張樹峰,米子成,趙清敏申請人:大慶油田創(chuàng)業(yè)金屬防腐有限公司