[发明专利]一种非金属复合涂层、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种非金属复合涂层、其制备方法及应用。所述非金属复合涂层包括聚四氟乙烯、酚醛树脂、二氟化铅和石墨。

技术领域

本发明提供了一种非金属复合涂层，特别是其在抗挤压、耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐油性、耐高温、减磨抗磨性和防刮擦中的至少一种中的应用。

背景技术

在石油钻井完井过程中由于部分地层易垮塌，油气井泥岩裸露和钻遇破碎时易造成井壁坍塌，导致油气井在生产阶段中管柱卡埋。井壁坍塌导致生产管柱卡埋的问题严重制约了油气田的高效开发。为此，需要在管柱卡埋后进行钻磨和侧钻开窗作业但由于目前常规管柱多采用高强度碳钢，普通的钻铣工具难以操作，不利于钻磨和侧钻开窗作业，后期一些修井工作也难以展开，修井费用高。目前较好的解决方案是采用铝合金油管，但铝合金油管腐蚀性和耐磨性都需要借助相应涂层得以提高，但目前市面上的涂层，其耐酸性能有限，经常出现使用寿命未到就无法继续工作，需要更换的情况，这对于井下施工的安全性和经济性，都存在较大影响。

发明内容

本发明之一提供了一种非金属复合涂层，其包括重均分子量为25800至50000的聚四氟乙烯、重均分子量为1000至1500的酚醛树脂、二氟化铅和石墨。

在一个具体实施方式中，所述非金属复合涂层还包括底漆层。

在一个具体实施方式中，构成所述底漆层的原料包括聚6-乙烯基吡啶-共-苯乙烯、聚4-乙烯基吡啶-共-苯乙烯、聚乙烯亚胺、聚-1,3,5-三嗪、聚乙烯基吡啶、聚三聚氰胺和苯乙烯-马来酰亚胺树脂中的至少一种。

在一个具体实施方式中，所述聚6-乙烯基吡啶-共-苯乙烯的重均分子量为13200至21400，所述聚4-乙烯基吡啶-共-苯乙烯的重均分子量为20700至31900，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为500至700，所述聚-1,3,5-三嗪的重均分子量为17580至19000，所述聚乙烯基吡啶的重均分子量为50000至200000，所述聚三聚氰胺的重均分子量为25224至44142，所述苯乙烯-马来酰亚胺树脂的重均分子量为12132.4至36397.2。

在一个具体实施方式中，聚6-乙烯基吡啶-共-苯乙烯的平均粒径为53至438nm；聚4-乙烯基吡啶-共-苯乙烯的平均粒径为92至395nm；聚乙烯亚胺的平均粒径为76至695nm；聚-1,3,5-三嗪的平均粒径为102至157nm；聚乙烯基吡啶的平均粒径为156至238nm；聚三聚氰胺的平均粒径为146至572nm；苯乙烯-马来酰亚胺树脂的平均粒径为92至305nm。

在一个具体实施方式中，聚6-乙烯基吡啶-共-苯乙烯、聚-1,3,5-三嗪和苯乙烯-马来酰亚胺树脂的质量比为1.3：1.2：1。

在一个具体实施方式中，聚6-乙烯基吡啶-共-苯乙烯、聚乙烯亚胺和聚-1,3,5-三嗪的质量比为3：2：1。

在一个具体实施方式中，聚6-乙烯基吡啶-共-苯乙烯、聚乙烯基吡啶和聚4-乙烯基吡啶-共-苯乙烯的质量比为1.25：1：1。

在一个具体实施方式中，聚乙烯基吡啶、聚三聚氰胺和聚4-乙烯基吡啶-共-苯乙烯的质量比为2：2：1。

在一个具体实施方式中，聚三聚氰胺、聚乙烯亚胺和苯乙烯-马来酰亚胺树脂的质量比为1：1.8：1。

在一个具体实施方式中，所述聚四氟乙烯和所述酚醛树脂构成中间层，所述二氟化铅和石墨构成外层。

在一个具体实施方式中，所述聚四氟乙烯和所述酚醛树脂的质量比为2:1至3:1，所述二氟化铅和石墨的质量比为1.5:1至1.8:1。

在一个具体实施方式中，所述聚四氟乙烯的平均粒径为30至200μm，所述酚醛树脂的平均粒径为30至200μm。

在一个具体实施方式中，所述二氟化铅的平均粒径为30至200μm，所述石墨的平均粒径为30至200μm。