[實用新型]抗CO2腐蝕油套管

有效

• 申請號: 201020533020.2
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN201763263U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 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;C22C45/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種石油機械設備，特別是涉及一種油套管。

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。

實用新型內容

本實用新型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。

本實用新型抗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。

本實用新型抗CO₂腐蝕油套管，其中所述連接段為外螺紋部分。

本實用新型抗CO₂腐蝕油套管，其中所述鎢基非晶態合金層的厚度為20～80μm。

本實用新型抗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。

本實用新型抗CO₂腐蝕油套管與現有技術不同之處在于本實用新型抗CO₂腐蝕油套管在不改變油套管基體力學性能的基礎上，通過電沉積的方法在油套管基體內外表面包覆一層鎢基非晶態合金層。由于鎢基非晶態合金具有長程無序，短程有序的結構，結構致密，各向同性，沒有晶界和位錯，因而合金層具有顯微硬度高、耐磨性好、耐酸堿腐蝕，且與油套管基體結合力好等優點，具有非常優異的抗H₂S、CO₂、Cl^-等的腐蝕能力，較其他油套管更適應現場作業施工。另外，由于只是在普通材料的油套管表面進行抗腐蝕處理，成本增加很少，低于采用高含Cr的不銹鋼材質制作的油套管，經濟性非常好。

下面結合附圖對本實用新型的抗CO₂腐蝕油套管作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型抗CO₂腐蝕油套管的主視圖。

具體實施方式

實施例1

按照下列步驟生產本實用新型抗CO₂腐蝕油套管：

(1)采用API常用油套管用鋼J55加工出油套管管狀基體，在其兩端加工出外螺紋部分。

(2)對管狀基體進行電解除油處理，在50℃的除油液中通入8A/cm³的電流，并保溫8min，除油液的成分為：0.7mol/L的NaOH、0.4mol/L的Na₂CO₃、0.25mol/L的Na₂SiO₃；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目。

(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，使管狀基體表面露出新鮮金屬層，從而提高電沉積層與基體結合力。

(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，電沉積液的組份：鎢酸鈉18g/L，硫酸鎳140g/L，次亞磷酸鈉150g/L，檸檬酸90g/L；電流密度：10mA/cm³；PH值：7.5；溫度：80℃；電沉積時間為2h。

(5)將電沉積處理后的管狀基體在150℃下保溫2小時進行熱處理。