Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PUMP ROD WITH POLYURETHANE COATING AND A COATING APPLICATION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/134847
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the oil production industry, more specifically to the prevention of deposits (asphalt, resin and paraffin, salts, hydrates, etc.) on the surfaces of pump rods, and can be used for coating pump rod bodies. It can be used in the extraction of hydrocarbon raw materials with sucker rod pumps, irrespective of operating conditions and the quality of the raw material being extracted. The technical result is a polyurethane coating for the body of a pump rod, which coating has a uniform thickness of 0.5-1.0 mm throughout the entire length of the rod, a smooth surface, good adhesion to the surface of the metal, a 70-95 Shore A hardness and high abrasion resistance of up to 25 mg, and is capable of retaining these characteristics at temperatures ranging from -60 to +110ºC. This result is achieved by applying a cold cast polyurethane elastomer to a pre-prepared surface of a rod body, mounted in a vertical position, with the aid of a vessel lowered from the top point to the bottom point of the rod body at a rate of 0.1-0.2 m/s, and allowing time for the coating to cure completely.

Inventors:
ZAMALEEV FIRDAUS USMANOVICH (RU)
GAISIN MALIK FAVZAVIEVICH (RU)
PILYUGIN ALEXANDR NIKOLAEVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2010/000227
Publication Date:
November 25, 2010
Filing Date:
May 04, 2010
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZAMALEEV FIRDAUS USMANOVICH (RU)
GAISIN MALIK FAVZAVIEVICH (RU)
PILYUGIN ALEXANDR NIKOLAEVICH (RU)
International Classes:
E21B17/00; F04B47/00; F16L58/10
Foreign References:
RU2298642C12007-05-10
SU1671433A11991-08-23
SU124896A11959-11-30
RU2184903C12002-07-10
Attorney, Agent or Firm:
ZAMALEEV, FIRDAUS USMANOVICH (RU)
ЗАМАЛЕЕВ, Фирдаус Усманович (RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Штанга насосная с полиуретановым покрытием, включающая собственно насосную штангу и полиуретановое покрытие поверхности тела штанги, отличающаяся тем, что в качестве полиуретанового покрытия использован полиуретановый эластомер холодного литья, имеющий после отверждения гладкую поверхность, высокую адгезию к металлу, твердость по Шору 70-95 А, равномерную толщину от 0,5 до 1,0 мм покрытия, высокую стойкость к истиранию до 25 мг, сохранение характеристик покрытия в интервале температур от -60 до 110° С.

2. Способ нанесения полиуретанового покрытия на поверхность насосной штанги по п.1 , включающий очистку и обезжиривание поверхности тела штанги, а также при наличии лака, краски на теле штанги ее пескоструйную обработку, нанесение покрытия и последующее его отверждение, отличающийся тем, что покрытие наносится на штангу, установленную в вертикальное положение при помощи емкости, в которую подается полиуретан в количестве необходимом для покрытия одной штанги и которая опускается от верхней точки тела штанги к нижней со скоростью 0,1 - 0,2 м/с, позволяющей налипнуть полиуретану на тело штанги с необходимой толщиной и получить в итоге гладкую поверхность покрытия и равномерную его толщину.

3 Способ по п.2, отличающийся тем, что отверждение полиуретана происходит в вертикальном положении штанги.

Description:
ШТАНГА НАСОСНАЯ С ПОЛИУРЕТАНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ И

СПОСОБ ЕГО НАНЕСЕНИЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области предотвращения отложений

(асфальтосмолопарафиновых, солевых, гидратных и др.) на поверхности насосных штанг (TTTH) и может быть использовано для покрытия тела насосных штанг, и применяться при добыче углеводородного сырья штанговыми глубинными насосами, вне зависимости от условий эксплуатации скважины и качества добываемого сырья.

Известен состав, основой которого является модифицированная смола пиролиза твердых горючих ископаемых и способ его нанесения на наружную поверхность цилиндрических изделий, заключающийся в поочередном нанесении, как минимум, двух слоев жидкого состава и последующее их отверждение (см. патент РФ 2202578, кл. МПК 7 С 09 D 5/25, опубл. 20.04.2003 г.).

Недостатком данного способа является невозможность нанесения гладкого покрытия равномерной толщины, а также невозможность получения тонкостенного покрытия, что повышает массу, особенно длинномерных изделий.

Известен способ покрытия наружной поверхности трубопровода термопластом литьем под давлением, заключающийся в укладке металлической трубы в пресс-форму и подачей в нее расплавленного до вязкотекучего состояния термопластичного материала с нагревом пресс- формы, последующим отверждением его и удалением трубы из пресс-формы (см. патент РФ 2184903, кл. МПК 7 F 16 L 58/10, опубл. 10.07.02 г.) Недостатками данного изобретения являются сложность технологического процесса и значительные затраты на изготовления пресс- формы, особенного при большой длине изделий.

Техническим результатом заявленного изобретения является получение полиуретанового покрытия тела насосной штанги с равномерной по всей длине толщиной от 0,5 до 1,0 мм, имеющего гладкую поверхность, хорошую адгезию с поверхностью металла, с твердостью по Шору 70-95 А, с высокой стойкостью к истиранию до 25 мг и с сохранением характеристик покрытия при температурах -60...+110 0 C 5 .

Указанный технический результат достигается после нанесения, с определенной скоростью, полиуретанового эластомера холодного литья на подготовленную поверхность тела штанги, установленную в вертикальное положение и выдержки до полного отверждения покрытия. Тем самым достигается полная адгезия полиуретана к поверхности штанги, гладкая поверхность покрытия и равномерная его толщина. Скорость нанесения полиуретанового покрытия зависит от времени начала отверждения полиуретана, требуемой толщины покрытия и составляет 0,1 - 0,2 м/с для толщины покрытия 0,5 - 1,0 мм и получения гладкой, равномерной его структуры, т.е. чем больше скорость нанесения покрытия, тем меньше его толщина. При этом, если скорость нанесения покрытия меньше 0,1 м/с происходит лавинообразное и неравномерное по длине увеличение его толщины, если же скорость больше 0,2 м/с полиуретановое покрытие не успевает образовать прочных адгезионных связей с поверхностью тела штанги.

Нанесение покрытия включают следующие операции:

1. Очищается поверхность штанги от окалины, пыли и влаги, затем поверхность обезжиривается. При наличии антикоррозийного покрытия (лак, краска и т.д.) штанги, ее тело предварительно обрабатывается пескоструйной машиной, а затем обезжиривается, что позволяет получить хорошую адгезию покрытия с поверхность насосной штанги. 2. Подготовленные штанги устанавливаются в вертикальное положение для получения покрытия с равномерной по всей длине толщиной, и в верхней части тела каждой штанги (1) закрепляется разъемная емкость (2) с уплотняющим вкладышем (3) (фиг. 1).

3. В емкость подается полиуретановый эластомер холодного литья имеющий после отверждения твердость по Шору 70-95 А, стойкость к истиранию до 25 мг, температурный интервал эксплуатации -60... +1 1O 0 C, в количестве необходимом для покрытия одной штанги. Количество полиуретана рассчитывается теоретически, исходя из необходимой толщины покрытия, диаметра и длины тела штанги.

4. Емкость с полиуретаном опускается вниз, со скоростью 0,1 - 0,2 м/с в зависимости от необходимой толщины покрытия, до достижения нижней точки тела штанги. Одновременно с опусканием емкости с указанной скоростью происходит процесс налипания полиуретана на поверхность штанги, что позволяет получить гладкую поверхность покрытия с равномерной толщиной.

5. Емкость снимается со штанги и далее также в вертикальном положении происходит отверждение полиуретана.

Использование данного технического решения и способа нанесения покрытия, в сочетании с указанным материалом, позволит получить качественный гомогенизированный слой покрытия равномерной толщины, с гладкой поверхностью, высокой адгезией к поверхности штанги, высокой стойкостью к истиранию, высокой температурной стойкостью, что исключит образование отложений и связанные с этим явлением последствия, увеличит период между текущими и капитальными ремонтами добывающих скважин и повысит срок службы насосных штанг.