[发明专利]高温衬垫

说明书

发明领域

本发明涉及一种配混树脂以及这种配混树脂组合物形成挤出管的应用，所述管如在油气生产过程中在井下管道应用以及在油气生产和供给操作过程中干线用管、流送管和输送管应用中用于给金属管加内衬。

相关技术说明

一般的油田管道由钢和耐腐蚀合金或材料制得。在制造、注入和污水处理井操作中，所述管道和包含盐水、硫化氢和二氧化碳的烃流体和气体接触。在极端温度和压力条件下通过油田管道输送的流体和气体配混物形成各种苛性和腐蚀性条件，侵蚀和腐蚀了管材。一种防止油田钢管腐蚀的方法包括在管道内部涂覆塑料层或其它耐腐蚀涂层。

另一防止油田管道腐蚀的方法是在钢管中插入耐腐蚀内衬。这种内衬可以由聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、玻璃纤维增强环氧树脂(GRE)或其它增强聚合物树脂制成。通常，这些内衬最长4英尺，其外径大小使之和钢管的内径很好地密合，或者形成环，之后在其中填充水泥浆。由于所述PVC和PE内衬不能耐受高温，它们的用途有限。

GRE内衬能耐受高温，它由涂布树脂的玻璃丝形成，并卷成内衬。在制造GRE内衬的一般绕丝工艺中，将许多玻璃丝(例如，1000-2000根)合并形成一根粗纱。使许多粗纱经过包含可固化的树脂组合物的浴中，并离开所述浴，其上涂布了树脂。包含树脂浴的盘位于沿水平定位的钢管的轴(作为生产心轴)横向移动的托架上。涂布树脂的粗纱缠绕在预热的生产心轴上。所述缠绕通过旋转所述心轴并移动托架来完成，将心轴的一端到另一端分布若干涂布树脂的粗纱，使粗纱形成交叉(criss-cross)图案。控制粗纱和垂直线形成的角度，获得圆周强度和轴向强度。所述粗纱沿心轴从一端到另一端并排排列，覆盖了所述心轴，在其上形成GRE涂层。粗纱从一端到另一端而且再次返回的排列方式在这种制造工艺中称为一个循环(circuit)。所得内衬通过进行指定次数的循环来形成。当完成缠绕时，GRE树脂体系通过加热所述心轴来固化。当所述树脂固化之后，所述心轴冷却，并从GRE内衬中拉出。所述GRE内衬从心轴上取下，并且所述树脂后固化(即，在固化炉中)，使所述内衬达到所需的物理性能，准备用作油田钢管中的内衬。常规GRE内衬可以耐受在一般井下生产或注入工作中的温度(约121℃)。

最近，油田钻井已经达到地表以下20000英尺或以上的深度。在这种深度下，所述井底温度高达218-232℃。在这种深度下，常规GRE内衬中的树脂在遇到井下环境中的腐蚀性物质时会损坏。虽然更厚的纤维玻璃增强树脂内衬可以克服在深井生产过程中遇到的一些问题，但是最好将这种内衬的壁保持尽可能的薄，以使流经钢管的流体或气体的体积最大。

因此，要求油田管道能在121℃以上耐受高温和腐蚀性物质；实际上，一些应用需要达到260℃或以上的连续温度。因此，所述管道内衬应由能使用或与使用环境相容而不会降低其机械和热性能的材料或配混料制成。换句话说，所述管道内衬必须能耐受环境应力，这是材料的机械性能、热性能和化学性能的复杂相互作用。

要求一种树脂组合物可以挤出足够的长度，形成耐变形的内衬，用在高温管道应用中。这种内衬应耐受极端的温度，并保护金属管道免于腐蚀。

发明概述

本发明涉及一种可挤出的树脂组合物，它包含一种高温工程热塑性材料，并配混了增强组分、增强填料组分、聚合物润滑剂和外部润滑剂中的一种或多种。

本发明还涉及一种将本发明可挤出的树脂组合物挤出的方法，由此，将所述挤出的树脂组合物加入温度高达约427℃下的合适挤出机中。

本发明还涉及使用本发明挤出方法制得的挤出管以及将这种挤出管加入有内衬的钢管中。

本发明还涉及所述挤出管和/或有内衬的钢管在油气生产中井下管道应用以及油气生产和输送操作中干线用管、流送管和输送管应用中的用途。

附图简要说明

图1是具有作为锚件的短小突出部(tab)的高温内衬的前透视图。

图2是具有作为锚件的短小突出部的高温内衬的前视图。

图3是具有作为锚件的短小突出部的高温内衬沿图2中线II-II的纵视图。

图4是图3所示区III的截面图。

图5是具有作为锚件的肋条的高温内衬的前透视图。

图6是具有作为锚件的肋条的高温内衬的纵视图。

图7是具有作为锚件的肋条的高温内衬沿图6中线VI-VI的截面图。

图8是具有作为锚件的肋条的高温内衬在垂直于图6所示区VI的视图。

图9是具有作为锚件的肋条的高温内衬在图7所示区VII的截面图。