Гибкая насосная штанга с защитным покрытием

Авторы патента:

C23C14 - Покрытие вакуумным испарением, распылением металлов или ионным внедрением материала, образующего покрытие (разрядные трубки с устройствами для ввода объектов или материалов, подлежащих воздействию разряда H01J 37/00)

Полезная модель относится к области защиты нефтегазодобывающего оборудования от коррозии, отложений, воздействия агрессивных сред, и применяется в гибких насосных штангах, выполненных из стального каната, троса, прута и предназначенных для передачи возвратно-поступательного движения от привода к насосу.

Предложено использовать в качестве защитного покрытия гибких насосных штанг полимерный материал, выбираемый из ряда: полиуретановый эластомер, термопластичный полиуретан, полимочевина и имеющий малую теплопроводность, эластичность (предел деформации при разрыве) не менее 200%, абразивную стойкость (Шабер Н.22) не менее 8, температуру эксплуатации от -75°С до +120°С, высокую химическую стойкость. При этом для обеспечения указанных характеристик полиуретановый эластомер и полимочевина должны содержать не менее 30% сухого остатка уретанового и мочевинного связующего соответственно.

Технический результат - увеличение рабочих характеристик защитного покрытия гибких насосных штанг.1 н.з.п. ф-лы.

Область техники.

Уровень техники.

Известно, что эксплуатация нефтегазодобывающего оборудования связана с целым рядом проблем, таких как коррозия, отложения асфалтенов, смол, парафинов, солей. Для противодействия указанным проблемам оборудование, например гибкие насосные штанги, изготавливают из антикоррозионных материалов, наносят различные металлические и неметаллические покрытия.

Так по патенту RU 2321483 С2, при изготовлении непрерывной насосной штанги предусмотрен процесс нанесения ингибитора атмосферной коррозии на тело штанги, однако при эксплуатации штанг в искривленных скважинах происходит их трение о поверхность эксплуатационной колонны, что приводит к быстрому стиранию антикоррозионных покрытий и соответственно обеспечивается доступ скважинной жидкости к металлу штанги. Другим недостатком указанного изобретения является отсутствие решения проблемы образования отложений на поверхности штанги.

Предпосылкой к образованию отложений: органических (парафины, асфальтены, смолы и т.д.) и неорганических (соли, гидраты и т.д.) является шероховатая поверхность, перепад температур на поверхности штанги, наличие статического напряжения при движении транспортируемой среды.

Кроме противодействия указанным проблемам защитное покрытие должно обладать:

а) высокой эластичностью для исключения растрескивания при растяжении и изгибе;

б) высокой ударной прочностью, так как покрытие подвергается ударным нагрузкам при транспортировке, монтаже и эксплуатации;

в) химической стойкостью к различным маслам, кислотам, щелочам, растворенному газу, неизбежно присутствующим, например при добыче нефти;

г) абразивной и гидроабразивной износостойкостью, т.к. часто в транспортируемой среде присутствуют абразивные включения (песок, кварц и т.д.);

д) температурным диапазоном эксплуатации от -75 до +120°С, поскольку некоторые гибкие насосные штанги используются в условиях Крайнего Севера, и некоторые гибкие насосные штанги эксплуатируются в скважинах с высокой температурой добываемой нефти;

Кроме указанных требований защитное покрытие должно обладать высокой адгезией к металлу, иметь гладкую, монолитную поверхность и равномерную толщину,

Таким образом, представляется полезной разработка гибкой насосной штанги с таким защитным покрытием, которое имеет гладкую, монолитную поверхность и равномерную толщину, обладает хорошей эластичностью, ударной прочностью, химической и абразивной стойкостью, высокой адгезией к металлу, широким температурным диапазоном эксплуатации.

Сущность полезной модели.

Техническим результатом заявленной полезной модели является увеличение эксплуатационных характеристик защитного покрытия гибких насосных штанг, расширение арсенала технических средств.

Это достигается тем, что в качестве защитного покрытия гибких насосных штанг используется полимерный материал, выбираемый из ряда: полиуретановый эластомер, термопластичный полиуретан, полимочевина и имеющий малую теплопроводность, эластичность (предел деформации при разрыве) не менее 200%, абразивную стойкость (Шабер Н.22) не менее 8, температуру эксплуатации от -75°С до +120°С, высокую химическую стойкость. При этом для обеспечения указанных характеристик полиуретановый эластомер и полимочевина должны содержать не менее 30% сухого остатка уретанового и мочевинного связующего соответственно.

Осуществление полезной модели.

Перед нанесением защитного покрытия на поверхность гибких насосных штанг производят очистку, например абразивоструйной машиной, поверхности от ржавчины, старых покрытий, консервационной смазки для достижения более высокой адгезии защитного покрытия к металлу гибкой насосной штанги.

Нанесение защитного покрытия (для полиуретанового эластомера и полимочевины) производят, например методом высоконапорного распыления с последующей полимеризацией материала покрытия на открытом воздухе или методом окунания. Нанесение же защитного покрытия из термопластичного полиуретана производят протяжкой гибкой насосной штанги через головку термоэкструзионной машины.

Использование указанных материалов, в качестве защитного покрытия гибких насосных штанг, позволит получить гладкую, монолитную поверхность покрытия, обладающую высокой эластичностью, ударной прочностью, химической и абразивной стойкостью, высокой адгезией к металлу, широким температурным диапазоном эксплуатации.

1. Гибкая насосная штанга с защитным покрытием, отличающаяся тем, что в качестве защитного покрытия поверхности гибкой насосной штанги использован малотеплопроводный полимер, обладающий эластичностью (пределом деформации при разрыве) не менее 200%, абразивной стойкостью (Шабер Н.22) не менее 8, температурой эксплуатации от -75 до +120°С.

2. Гибкая насосная штанга с защитным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала защитного покрытия использован полиуретановый эластомер с содержание не менее 30% сухого остатка уретанового связующего.

3. Гибкая насосная штанга с защитным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала защитного покрытия использована полимочевина с содержание не менее 30% сухого остатка мочевинного связующего.

4. Гибкая насосная штанга с защитным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала защитного покрытия использован термопластичный полиуретан.

Похожие патенты:

Уголки упаковочные // 96103