[发明专利]一种油管内衬用隔热耐磨聚丙烯复合材料管道及其制法

说明书

本发明公开了一种油管内衬用隔热耐磨聚丙烯复合材料管道及其制法，按照重量份计由以下组份组成：聚丙烯100份，改性空心玻璃微珠1‑30份，四[β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸0.1‑1份，季戊四醇脂0.1‑1份，亚磷酸三(2，4‑二叔丁基苯基)酯0.05‑2份，丁苯橡胶0‑10份；将上述原料置于高速搅拌器中，在室温高速搅拌5‑8分钟，将混合物料通过双螺杆挤出机挤出造粒后，再通过单螺杆挤出机挤出成型。本发明能提高PP复合材料在水润滑条件下的摩擦性能，降低PP复合材料的导热系数，便于加工。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种聚丙烯复合材料管道及其制法。

背景技术

有杆抽油是国内外石油行业采用的、占主导地位的石油举升方式。有杆抽油在原油开采中面临的技术瓶颈主要包括：杆管偏磨、腐蚀、结垢和结蜡。对于四种瓶颈问题分别采用措施：譬如，通过防偏磨接箍和内衬油管解决杆管偏磨问题；通过加入缓蚀剂和阻垢剂分别解决腐蚀和结垢蜡卡；通过井液加热、保温或加注清防蜡剂解决蜡卡问题。这种“头痛医头、脚痛医脚”的解决方法尽管能够解决技术问题，但是严重地增加了原油开采的成本。

目前使用聚乙烯材料进行油管内衬，提高油管的耐磨、耐腐蚀性能，以延长油井的检泵周期，已被广泛应用。CN201621142629.0公开了一种具有防腐功能的超高分子聚乙烯油管内衬管，该超高分子聚乙烯管体内部设有防腐层，防腐层的内侧圆心位于防腐层外侧圆心的上方，其有效解决超高分子聚乙烯管体下部的防腐蚀层消耗严重的问题，但该技术主要用于输油管道，无法适用于原油举升抽油管。

CN201621142346.6公开了一种耐冲击的超高分子聚乙烯油管内衬管，所述超高分子聚乙烯管基体内侧壁上固定设有若干个凸起；所述超高分子聚乙烯管基体外侧复合有PE中间层，PE中间层外侧复合有保护层。该专利所用内衬材料为超高分子聚乙烯，但导热性能较差。

CN201521071621.5公开了一种高密封性的超高分子聚乙烯油管内衬管，所述超高分子聚乙烯管基体的外壁上设有若干环状加强筋，增大内衬管外壁与油管内壁的摩擦，进而增大内衬管与油管之间的密封程度，防止内衬管滑落。但该衬管的韧性较差。

但一些油田原油含蜡量高，粘度高，流动性差，在原油从井底流经井筒到地面的过程中，随着井筒内原油与地层之间不断发生热交换，原油温度不断降低导致原油蜡析出并在油管内沉积，易阻塞油管，采用电热杆加热技术进行降粘、解堵，耗费大量的电能。因此，需要研发一种能够同时解决上述四种问题的复合材料管道，从而大幅度降低采油成本，提高企业的经济效益。

发明内容

本发明针对现有技术中聚丙烯材料不耐水摩擦的问题，提供一种在聚丙烯中填充空心玻璃微珠，提高PP复合材料在水润滑条件下的摩擦性能，降低PP复合材料的导热系数，便于加工并且综合性能好的聚丙烯复合管，更加有利于其在有杆抽油系统中抽油管的内衬。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种油管内衬用隔热耐磨聚丙烯复合材料管道，按照重量份计由以下组份组成：聚丙烯100份，改性空心玻璃微珠1-30份，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸0.1-1份，季戊四醇脂0.1-1份，亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯0.05-2份，丁苯橡胶0-10份；将上述原料置于高速搅拌器中，在室温高速搅拌5-8分钟，将混合物料通过双螺杆挤出机挤出造粒后，再通过单螺杆挤出机挤出成型。

优选地，所述改性空心玻璃微珠采用如下方式进行改性：将空心玻璃微珠质量0.8％的KH-560硅烷偶联剂在丙酮中均匀分散，丙酮体积为空心玻璃微珠的2倍，再将空心玻璃微珠加入丙酮溶液中，充分搅拌至丙酮完全蒸发，80℃烘干得到改性空心玻璃微珠。

优选地，按照重量份计由以下组份组成：聚丙烯100份，改性空心玻璃微珠5-15份，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸0.1-0.5份，季戊四醇脂0.1-0.5份，亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯0.05-0.5份，丁苯橡胶1-6份。