一种自润滑防蜡防垢采油管柱的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种自润滑防蜡防垢采油管柱，包括油管、油管丝扣、设于油管内的多根抽油杆以及连接相邻两根抽油杆的接箍，所述首根抽油杆与光杆连接，末根抽油杆与抽油泵连接，所述油管和油管丝扣内表层均附有自润滑油膜，所述抽油杆及接箍外表面均附有自润滑油膜。本发明提供的这种自润滑防蜡防垢采油管柱，使得蜡和垢质在管杆表面无法附着粘连，解决了现有的采油管柱在抽汲过程中，原油中的蜡质成分容易从原油中析出且凝结在油管壁而增大载荷；或者由于地层水和注入水不配伍，油井管杆泵结垢，导致油杆断、泵凡尔失灵，影响油井正常生产的问题。
【专利说明】
一种自润滑防蜡防垢采油管柱
技术领域
[0001]本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种自润滑防蜡防垢采油管柱。
【背景技术】
[0002]目前油田采油井、注水井、采气井的生产管柱，由于生产管柱的复杂性及深井下周而复始的常年往复运动，造成油杆与油管的磨损，以及产出液体、注入液体的化学不稳定性，加上C02、硫酸盐还原菌的作用，造成大部分油、水井管柱的内外腐蚀，同时我国已开发的油田中大范围出现井筒结蜡、结垢等问题，普遍生产管柱易结垢、结蜡，油井一旦结垢就会严重影响生产，清垢工序复杂且容易对杆管本体造成伤害，影响设备寿命。同时由于抽油杆断，抽油栗凡尔失灵问题，严重影响着油、气、水井的正常生产。
[0003]在油田领域中，防蜡、防垢方法有化学，机械以及电磁、声波等方法。但由于井筒环境复杂，不同地质区块的原油化学组分不同，化学方法有局限性，而机械、电磁、声波等方法以一种井下附件的形式存在井筒中，在使用过程中损坏，由于设备损坏或其它有可能影响正常生产。
[0004]现在采用普通油漆进行防腐处理的采油管柱，无法满足防蜡、防垢、耐温、抗氧化的要求，涂料油管是通过在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质，新油管使用效果较好，但涂料油管不耐磨，但使用一段时间后由于涂层性质发生变化失去防蜡、垢效果O
[0005]而一些能够满足要求的措施，如采用扶正器、陶瓷内衬管等方法，经过实际生产验证，又产生了一定的负面影响，如增加管柱重量、改变管柱尺寸等。以及采用内衬玻璃油管，是通过在油管内衬一层玻璃衬里，具有亲水憎油、表面光滑，防止蜡、垢沉积的作用，但这种油管不耐冲击，运输保存和起下油管要求条件苛刻，使用时容易损坏，达不到延长使用寿命的目的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是解决现有的采油管柱在抽汲过程中，由于地层与井筒温度差异，原油中的蜡质成分容易从原油中析出且凝结在油管壁而增大载荷;或者由于地层水和注入水不配伍，油井管杆栗结垢，影响油井正常生产，且克服现有技术中涂料油管不耐磨、内衬玻璃油管不耐冲击的问题，从而延长管杆寿命和生产时率。
[0007]为此，本发明提供了一种自润滑防蜡防垢采油管柱，包括油管、油管丝扣、设于油管内的多根抽油杆以及连接相邻两根抽油杆的接箍，所述首根抽油杆与光杆连接，末根抽油杆与抽油栗连接，所述油管和油管丝扣内表层均附有自润滑油膜，所述抽油杆及接箍外表面均附有自润滑油膜。
[0008]所述附有自润滑油膜的油管及抽油杆的长度从井口至井下至少500米。
[0009]所述附有自润滑油膜的油管及抽油杆的长度从抽油栗至抽油栗上方至少500米。
[0010]所述自润滑油膜通过喷涂或镀在油管、油管丝扣、抽油杆及接箍上。
[0011]光油31%、硅油10%、氧化铵6%、氧化锆6%、聚氨基甲酸酯23%、异丙醇16%以及高锰合金8%组成。
[0012]所述附有自润滑油膜的油管及抽油杆表面粗糙度Ra>3.2，摩擦系数为0.03-
0.04，耐冲击性能为50kg.cm，所述自润滑油膜附着力为I级。
[0013]，所述自润滑油膜耐高温性能大于等于100°C。
[0014]本发明的有益效果是:
本发明提供的这种自润滑防蜡防垢采油管柱，使得蜡和垢质在管杆表面无法附着粘连，解决了现有的采油管柱在抽汲过程中，原油中的蜡质成分容易从原油中析出且凝结在油管壁而增大载荷;或者由于地层水和注入水不配伍，油井管杆栗结垢，导致油杆断、栗凡尔失灵，影响油井正常生产的问题。
[0015]与现有技术相比，具有以下特点:
1、在抽油杆随抽油机上下冲程运行过程中，与内表面处理过的油管丝扣不断交错，使得井筒内部，油管、抽油杆全生产过程无蜡、垢附着。
[0016]2、自润滑油膜提高了涂层耐磨性及光滑度，达到了防蜡防垢，延长检栗周期的目的；
3、优化使用涂层管柱结构位置，降低投入费用，减少修井费用，双降对比，降低成本，增加效益。
[0017]下面将结合附图做进一步详细说明。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构示意图；
图2是抽油杆结构示意图；
图3是油管结构示意图。
[0019]图中:1、油管;2、抽油杆;3、套管;4、油管扶正器;5、扶正块;6、抽油栗;7、花管;8、堵头;9、接榧；10、油官丝扣。
【具体实施方式】
[0020]实施例1:
本实施例提供了一种如图1、图2、图3所示的自润滑防蜡防垢采油管柱，包括油管1、油管丝扣10、设于油管I内的多根抽油杆2以及连接相邻两根抽油杆2的接箍9，所述首根抽油杆2与光杆连接，末根抽油杆2与抽油栗6连接，所述油管I和油管丝扣10内表层均附有自润滑油膜，所述抽油杆2及接箍9外表面均附有自润滑油膜。
[0021]如图1所示，油层套管3内为油管I，油管I与油管I之间通过油管丝扣10连接，油管I内为抽油杆2，两根抽油杆2之间通过接箍9连接，抽油杆2上有扶正块5，油管I上有油管扶正器4，末根抽油杆2下端从上至下依次连接抽油栗6、花管7及堵头8。
[0022]这种采油管I柱表面光滑度高，蜡质和垢质不易凝结、附着在管杆内外壁面上，彻底预防解决油井管柱结蜡垢的问题，延长检栗周期。
[0023]实施例2:
在实施例1的基础上，所述附有自润滑油膜的油管I及抽油杆2的长度从井口至井下至少500米;所述附有自润滑油膜的油管I及抽油杆2的长度从抽油栗6至抽油栗6上方至少500米。
[0024]由于结蜡严重部位在井口以下500米，结垢严重的有时全井段结垢，油井一般结垢在栗上500米内油管I杆表面，严重时结垢厚度在3mm左右，或者栗筒结垢。油井一旦结垢就会严重影响生产，清垢工序复杂且容易对杆管本体造成伤害，影响设备寿命。
[0025]自润滑油膜通过喷涂或镀在油管1、油管丝扣10、抽油杆2及接箍9上。经过自润滑油膜处理以后，具有以下性能指标:
表面粗糙度:Ra >3.2，摩擦系数:0.03-0.04，
涂层附着力:1级，耐冲击性能:50kg.cm，
承载性能:> 12KN，耐高温性能:? 100C。
[0026]本实施例中的自润滑油膜由以下质量百分数的物质组成:光油31%、硅油10%、氧化铵6%、氧化锆6%、聚氨基甲酸酯23%、异丙醇16%以及高锰合金8%组成。
[0027]该自润滑油膜制备过程:
室温下，首先将配方量的光油溶于配方量的聚氨基甲酸酯和异丙醇中，搅拌均匀30分钟;再依次加入配方量的硅油、氧化锆、氧化铵，混合充分，随后后加入高猛合金，继续搅拌至其均匀分布。其中，光油是涂层主要原料，硅油用于降低与对磨材料之间的摩擦因数，提高涂层的光滑度;聚氨基甲酸酯和异丙醇用于提高涂层热固性、热塑性;氧化铵、氧化锆作用是提高耐腐蚀性;高锰合金作用是提高涂层韧性、耐磨性。
[0028]自润滑油膜利用机械共混的方式使各成分均匀分布，最后利用电磁共振，在高赫兹振动频率下，使自润滑油膜稳稳分布在油管1、抽油杆2表面，然后在室温下干燥，得到所需自润滑油膜。自润滑油膜使得管柱表面光滑度高，蜡质和垢质不易凝结、附着在管杆内外壁面上，彻底预防解决油井管柱结蜡垢的问题，延长检栗周期。
[0029]本发明通过室内将自润滑油膜喷涂或者镀在抽油杆2接箍9外表面、油管丝扣10内表面;下入设计位置;在抽油杆2随抽油机上下冲程运行过程中，与内表面处理过的油管丝扣10不断交错，使得井筒内部，油管1、抽油杆2全生产过程无蜡、垢附着。
[0030]综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下特点:
1、在抽油杆2随抽油机上下冲程运行过程中，与内表面处理过的油管丝扣10不断交错，使得井筒内部，油管1、抽油杆2全生产过程无蜡、垢附着粘连，保证油井正常生产，延长管杆寿命和生产时率。
[0031]2、自润滑油膜提高了涂层耐磨性及光滑度，达到了防蜡防垢，延长检栗周期的目的；
3、优化使用涂层管柱结构位置，降低投入费用，减少修井费用，双降对比，降低成本，增加效益。
[0032]本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构，这里不一一叙述。
[0033]以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种自润滑防蜡防垢采油管柱，其特征在于:包括油管(I)、油管丝扣(10)、设于油管(I)内的多根抽油杆(2)以及连接相邻两根抽油杆(2)的接箍(9)，所述首根抽油杆(2)与光杆连接，末根抽油杆(2)与抽油栗(6)连接，所述油管(I)和油管丝扣(10)内表层均附有自润滑油膜，所述抽油杆(2)及接箍(9)外表面均附有自润滑油膜。2.根据权利要求1所述的一种自润滑防蜡防垢采油管柱，其特征在于:所述附有自润滑油膜的油管(I)及抽油杆(2)的长度从井口至井下至少500米。3.根据权利要求1或2所述的一种自润滑防蜡防垢采油管柱，其特征在于:所述附有自润滑油膜的油管(I)及抽油杆(2)的长度从抽油栗(6)至抽油栗(6)上方至少500米。4.根据权利要求1所述的一种自润滑防蜡防垢采油管柱，其特征在于:所述自润滑油膜通过喷涂或镀在油管(I)、油管丝扣(10)、抽油杆(2)及接箍(9)上。5.根据权利要求1所述的一种自润滑防蜡防垢采油管柱，其特征在于:所述自润滑油膜由以下质量百分数的物质组成:光油31%、硅油10%、氧化铵6%、氧化锆6%、聚氨基甲酸酯23%、异丙醇16%以及高锰合金8%组成。6.根据权利要求5所述的一种自润滑防蜡防垢采油管柱，其特征在于:所述自润滑油膜厚度为200 μπι。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种自润滑防蜡防垢采油管柱，其特征在于:所述附有自润滑油膜的油管(I)及抽油杆(2)表面粗糙度Ra>3.2，摩擦系数为0.03-0.04，耐冲击性能为50kg.cm，自润滑油膜附着力为I级。8.根据权利要求1-6所述的一种自润滑防蜡防垢采油管柱，其特征在于:所述自润滑油膜耐高温性能大于等于100°C。
【文档编号】E21B17/00GK105863573SQ201610367415
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】赵春, 赵振峰, 周志平, 李宪文, 苏祖波, 樊松, 姚洋, 梁毅, 石海霞, 雷宇, 郭靖
【申请人】中国石油天然气股份有限公司