[發明專利]抗CO2腐蝕油套管及其生產方法

無效

• 申請號: 201010284665.1
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102003148A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 高海軍
• 申請（專利權）人: 北京百利時能源技術有限責任公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B17/08;C25D3/56;C25D7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種石油機械設備，特別是涉及一種油套管及其生產方法。

背景技術

近些年來，國內外各大油氣田在油氣田開采過程中都遇到了CO₂腐蝕問題。這不僅嚴重影響到油氣的產量，還經常造成各種安全事故，妨礙油氣田的正常生產，造成巨大的經濟損失。目前國內外現有技術主要有抗CO₂腐蝕性材料技術和表面處理技術。前者通過在鋼材中加入抗CO₂腐蝕的合金元素來達到抗腐蝕的目的，這些鋼材主要是一系列高含Cr(13％，22～25％)的不銹鋼。其優點是由于合金元素的添加，材質本身防腐，有效期內無需其他配套設施且對井下作業無影響，但其價格昂貴，最便宜的也接近普通鋼材的10倍，經濟性差。表面處理技術常用的是在油套管內表面涂覆有機防腐材料，該法存在涂層硬度低、耐磨防腐性較差、涂層易剝落，使用壽命短等缺陷。另外，也有專利公開了滲氮處理可以使油套管防腐耐磨，實際上滲氮處理僅僅提高表面硬度只可增強其耐磨性，對抗腐蝕性沒有太大有益效果，同時滲氮處理需要在高溫環境下進行，會對基體材質力學性能造成破壞。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠經濟有效抗CO₂腐蝕，表面致密光滑、耐磨防腐，結垢、結蠟幾率低油套管及其生產方法。

本發明抗CO₂腐蝕油套管，包括管狀基體，所述管狀基體的兩端設有連接段，其中所述管狀基體的內、外表面上覆有鎢基非晶態合金層。

本發明抗CO₂腐蝕油套管，其中所述連接段為外螺紋部分。

本發明抗CO₂腐蝕油套管，其中所述鎢基非晶態合金層的厚度為20～80μm。

本發明抗CO₂腐蝕油套管，其中所述鎢基非晶態合金層所包含成分的質量百分比為：鎢10％～55％，鎳15％～65％，鐵10％～15％，鈷6％～12％，其余為磷及雜質。

本發明抗CO₂腐蝕油套管，其中所述鎢基非晶態合金層為長程無序、短程有序的結構。

本發明抗CO₂腐蝕油套管的生產方法，按照如下步驟進行：

(1)加工出油套管管狀基體，在其兩端加工出外螺紋部分；

(2)對管狀基體進行除油、除銹處理；

(3)采用硝酸鈉活化工藝對經過上述處理的管狀基體進行活化處理；

(4)將活化處理后的管狀基體經去離子水漂洗后浸入電沉積槽中，采用電沉積的方法使管狀基體包覆一層鎢基非晶態合金。

本發明抗CO₂腐蝕油套管的生產方法，其中所述步驟(4)中電沉積液的組份：鎢酸鈉18～155g/L，硫酸鎳30～140g/L，次亞磷酸鈉35～210g/L，檸檬酸60～90g/L；電流密度：10～220mA/cm³；PH值：7.5～9；溫度：40～80℃；電沉積時間為2～4h。

本發明抗CO₂腐蝕油套管的生產方法，其中所述步驟(2)中對管狀基體采用電解除油處理，在50～80℃的除油液中通入5～10A/cm³的電流，并保溫5～8min；除油液的成分為：0.7～1.2mol/L的NaOH、0.3～0.5mol/L的Na₂CO₃、0.08～0.25mol/L的Na₂SiO₃。

本發明抗CO₂腐蝕油套管的生產方法，其中所述步驟(2)中對除油處理后的管狀基體使用去離子水清洗去除除油液，然后采用壓縮空氣噴砂方法對管狀基體進行除銹處理，砂子粒徑20～40目。

本發明抗CO₂腐蝕油套管的生產方法，其中還包括步驟(5)將電沉積處理后的管狀基體在150℃～700℃下保溫0.5～2小時進行熱處理。