一种防腐防蜡复合管道及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防腐防蜡复合管道W及一种防腐防蜡复合管道的制备方法。
【背景技术】
[000引原油中蜡的主要化学成分是正构焼姪，通常把CieH34-Ce3Hi28的正构焼姪称为蜡。纯 净的石蜡是略带透明的白色无味晶体。中国主要油区原油的凝点及蜡含量较高，一般含蜡 量为15-25%，有些甚至达到40% W上。在生产及输运过程中，随着温度、压力的降低，原油中 溶解的石蜡就会结晶、析出，随着温度、压力的进一步降低，石蜡将不断地析出，沉积在井下 装置的抽油杆便面及输油管道的内壁上，即"结蜡"现象。结蜡的发生在原油开采过程中将 降低油井的出油能力，减少抽油机的寿命；在原油运输过程中将增加原油流动阻力，造成管 道有效截面积减小甚至堵塞管道，降低输油能力。世界上每年由于原油生产、运输过程中的 结蜡和蜡沉积引起的经济损失多达几十亿美元。
[0003] 我国65% W上的原油产量靠输油管道输送。为防止蜡凝固堵塞油管，常用的防结 蜡措施有；热处理输送、添加化学添加剂、油田管道内壁防结蜡涂层W及强磁防蜡。其中，热 处理输送是世界上实施最早并且应用最广的一种措施。我国通常采用沿线逐站加热管道进 行输送W减少蜡的析出。然而，采用该种方法存在燃料消耗量大、设备投资和管理费高、停 输后再启动困难等缺陷。因此，近年来人们研究开发了降粘减阻剂、蜡晶改进剂等化学添加 齐U，通过改善原油中蜡结晶、降低蜡晶之间及蜡晶在管壁表面的粘附来减少或消除蜡沉积。
[0004] 例如，CN102022619A公开了一种功能复合型抑制剂的组成和应用，并具体公开了 所述功能复合型抑制剂由一种或多种聚氧己帰型非离子表面活性剂与多元醇按照1-5:1 质量比组合、或与多元醇型非离子表面活性剂按照1. 5-5:1质量比组合而成，且所述一种 或多种聚氧己帰型非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧己帰離和/或焼基酷聚氧己帰離，所 述多元醇型表面活性剂包括Span系列W/0型乳化剂。
[0005] CN102899010A公开了一种降粘防蜡剂，其含有如下质量份数的原料；轻质油 40-50份、四氯化碳20-34份、脂肪醇聚氧己帰離20-24份、氨氧化轴10-20份、二甲苯18-34 份、水玻璃8-12份、聚丙帰醜胺20-24份，余量为水溶剂。虽然向原油中添加一定量的化学 试剂可W改善原油运输过程中的结蜡和流动性问题，但是该些化学试剂又给原油的分离、 炼制等后续加工带来了很大的麻烦。
[0006] 油管结蜡除了与温度、压力有关外，还与管壁的光洁度和表面能密切相关，表面光 滑且表面能低的材料对原油中的蜡晶吸附能力较弱。因此在油管内壁涂覆或者复合得到有 机涂层可W既起到减阻防蜡的作用、又可W保护油管不受原油中盐分或水、硫化氨、二氧化 碳等的腐蚀。
[0007] CN1894534A公开了一种有衬里的刚性输油管，该衬里包括粘接在所述油管内表面 上的全氣聚合物。研究表明，虽然使用全氣聚合物(如四氣己帰/六氣丙帰共聚物等）作为 衬里的底层和涂层，可减少渐青质、固体石蜡和无机管垢的沉积，但是所使用的全氣聚合物 烙点均大于26(TC，在管壁涂覆形成衬里时需要很高的温度，增大了施工难度。此外，该衬里 所使用到的全氣聚合物价格昂贵，大规模使用成本较高。
[0008] CN1865370A公开了一种输油管道用防结蜡涂料，该涂料含有改性聚氨醋（20-50 重量％)、聚偏氣己帰（5-30重量％)、环氧树脂（5-20重量％)、二硫化钢（2-20重量％)、氣化 铺（2-10重量％)和溶剂（10-40重量％)。但是，该涂料的防蜡效果不够理想，且改性聚氨醋 固化时间长，在管道内壁立体涂覆容易产生流挂现象，使得固化后表面留有突起，会造成更 为严重的结蜡现象。
[0009] 因此，亟需开发一种包括同时具有优异的防蜡性能和抗腐蚀性能且容易加工、价 格适中的涂层的采油管道。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是为了克服采用现有的采油管道不能同时兼具防蜡效果和抗腐蚀 性能的缺陷，而提供一种能够兼具优异的防蜡效果和抗腐蚀性能的防腐防蜡复合管道W及 一种防腐防蜡复合管道的制备方法。
[0011] 本发明提供了一种防腐防蜡复合管道，其中，所述防腐防蜡复合管道包括管体和 位于所述管体内壁上的聚偏氣己帰层。
[0012] 本发明还提供了一种防腐防蜡复合管道的制备方法，其中，该方法包括在管体的 内壁上形成聚偏氣己帰层。
[0013] 本发明提供的防腐防蜡复合管道在管体的内壁上设置聚偏氣己帰层，能够显著地 防止结蜡并降低腐蚀性。推测其原因，可能是由于；一方面，油管结蜡除了与温度、压力有关 夕F，还与管壁的光洁度和表面能密切相关，表面光滑且表面能低的材料对原油中的蜡晶吸 附能力较弱。聚偏氣己帰层表面通常具有极性小、表面能低、表面粗趟度小的特点，因此在 金属管体内壁上设置聚偏氣己帰层，能够降低管壁表面的自由能和粗趟度、减小管壁与原 油之间的相互作用力，使流动态原油在管壁表面形成部分滑移，削弱蜡在管壁上的成核作 用并减小摩阻损失，达到防蜡减阻目的。另一方面，聚偏氣己帰具有良好的化学稳定性，不 被酸、碱、强氧化剂和团素等腐蚀，因此，当将所述防腐防蜡复合管道用于原油输送时，聚偏 氣己帰内表面既可W减少蜡及胶质等的沉积，也可W保护复合管外层的管体不被原油中通 常含有的盐分W及硫化氨、二氧化碳等腐蚀。此外，由于聚偏氣己帰的烙点约为160-17(TC， 远低于具有相似性质的全氣聚合物的烙点，因此，还大大降低了施工难度。
[0014] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0015] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0016] 图1为本发明提供的防腐防蜡复合管道的结构示意图。
[0017] 附图标记说明
[001引1-管体；2-聚偏氣己帰层
【具体实施方式】
[0019] W下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0020] 根据本发明，如图1所示，所述防腐防蜡复合管道包括管体1和位于所述管体1内 壁上的聚偏氣己帰层2。
[0021] 本发明对所述聚偏氣己帰层2的厚度没有特别地限定，通常来说，所述聚偏氣己 帰层2的厚度可W为20-200微米，优选为50-100微米。在上述范围内时，既具有较好的防 蜡效果和抗腐蚀性能，又能够避免所述聚偏氣己帰层2占用所述管体1内部过大的空间，从 而提局输油效率。
[0022] 所述聚偏氣己帰的结构单元为-CH2-CF2-，是一种疏水性的极性聚合物，表面能很 低，仅约为25J/m2,与全氣聚合物相近，同时也具有良好的化学稳定性，因此，在所述管体1 的内壁上设置聚偏氣己帰层2不仅能够防蜡，而且还能够抗腐蚀。此外，所述聚偏氣己帰的 烙点约为160-17(TC，远低于具有相似性质的全氣聚合物如聚四氣己帰的烙点(聚四氣己帰 的烙点约为3250,因此，可W采用大多数热塑性塑料的加工方法形成聚偏氣己帰层2。由 于聚偏氣己帰的烙体强度大，采用热压延法形成聚偏氣己帰层2时，仅需要200-24(TC即可 将聚偏氣己帰膜与管体复合，大大降低了施工难度。
[0023] 本发明对所述聚偏氣己帰层1中的聚偏氣己帰的数均分子量没有特别地限定，例 如可W为10万-100万，优选为10万-50万。
[0024] 根据本发明，所述管体的材质可W为本领域的常规选择，例如，可W选自铁、钢和 不镑钢中的一种或多种。
[00巧]本发明提供的防腐防蜡复合管道的制备方法包括在管体1的内壁上形成聚偏氣 己始层2。
[0026] 根据本发明，形成所述聚偏氣己帰层2的方法可W采用现有的各种方法进行，例 女口，可W将聚偏氣己帰溶于稀释剂中制得浆料，然后将所述浆料涂覆在所述管体1的内壁 上，再去除所述浆料中的稀释剂。其中，所述涂覆的方式为本领域技术人员公知，例如，可W 为刷涂、淋涂、喷涂等。此外，形成聚偏氣己帰层2的方法还可W为先将聚偏氣己帰制备成 聚偏氣己帰薄膜，然后将得到的聚偏氣己帰薄膜热压在所述管体1的内壁上，W在所述管 体1的内壁上形成聚偏氣己帰层2。
[0027] 根据本发明，优选地，在所述管体1的内壁上形成聚偏氣己帰层2的方法包括；将 所述管体1加热至200-28(TC，并将聚偏氣己帰薄膜缠绕在压延親上并送入所述管体1中， 然后将所述聚偏氣己帰薄膜压于所述管体1的内壁上并冷却固化，该样能够避免管体内 立体喷涂出现的流挂现象，使得到的防腐防蜡复合管道的聚偏氣己帰内壁具有更好的光洁 度。此外，为了使得聚偏氣己帰与管体复合时具有较好的附着力，优选地，在将所述聚偏氣 己帰薄膜压于所述管体1的内壁上之前，先将所述管体1的内壁预先进行除油、除镑等表面 预处理W获得清洁表面。
[0028] 在上述优选的形成所述聚偏氣己帰层2的方法中，通过将所述聚偏氣己帰薄膜压 于温度为200-28(TC的管体1的内壁上，从而使所述聚偏氣己帰薄膜发生热烙并紧紧粘附 于管体1的内壁上。
[0029] 本发明对将所述聚偏氣己帰薄膜压于所述管体1的内壁上的压力没有特别地限 定，例如，可W为2-lOMPa，优选为2-5MPa〇
[0030] 根据本发明，如上所述，为了使得到的防腐防蜡复合管道不仅具有优异的防蜡效 果和抗腐蚀性能，而且还能够避免所述聚偏氣己帰层占用所述管体1内部过大的空间，所 述聚偏氣己帰层2的厚度优选为20-200微米，更优选为50-100微米。相应地，采用上述优 选的热压法在所述管体1的内壁上形成聚偏氣己帰层2时，所述聚偏氣己帰层2的厚度通 常与聚偏氣己帰薄膜的厚度相当，因此，可W通过控制聚偏氣