[發明專利]在油井管專用管接頭螺紋表面鉻鎳鉬復合電鍍方法

有效

• 申請號: 201110007593.0
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102108532A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 鐘慶東;李振華;王毅;鈕曉博;吳紅艷
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56;C25D5/36
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及一種在油井管專用管接頭螺紋表面鉻鎳鉬復合電鍍的方法，屬金屬管表面處理技術領域。

背景技術

我國石油與天然氣勘探開發的力度不斷加大，每年鉆井數量都維持在較高水平，鉆井量約占世界的1/5，已成為世界三大鉆井量最多的國家（美國、加拿大、中國）之一。據中國石油天然氣集團公司規劃，該公司“十一五”期間每年鉆井將達15000口，進尺量2330萬米，2010年將達到2470萬米。而在油氣勘探開發過程中，需要消耗大量的油井管，油井管包括鉆桿及鉆柱構件、套管和油管。而油井管的聯接基本上是使用螺紋聯接，這種聯接油井管的螺紋叫油井管專用螺紋。

在石油天然氣的開發過程中，CO₂、H₂S、Cl^-等氣體和介質對油井管及其專用螺紋的腐蝕已成為油田的主要腐蝕問題，它不僅給油田造成了巨大的經濟損失，而且往往帶來一些災難性的后果，如人員傷亡、停工停產以及環境污染等。而二氧化碳腐蝕和硫化氫腐蝕在其中占主要作用。目前大部分油田普遍存在嚴重的二氧化碳和硫化氫腐蝕問題，每年有這兩項腐蝕導致的事故給油田帶來的經濟損失高達億元以上，在油井管及專用螺紋的腐蝕中，專用螺紋的腐蝕尤為嚴重，這是由于套管上的專用螺紋在裝配和使用過程中要承受拉伸、壓縮、內外壓力和彎曲載荷等復合壓力的綜合作用。相對于油井管，其腐蝕更容易發生，這就要求螺紋不但具有足夠的連接強度，能保證螺紋連接起來的管柱在承受內外數以百計大氣壓下長期密封完整性及結構完整性，而且也要具有高的耐腐蝕性能。所以對開發抗二氧化碳腐蝕及硫化氫腐蝕的油井管專用螺紋產品具有重要意義。

近年來，許多研究者發現鋼中加Cr，能提高鋼的耐二氧化碳腐蝕。抗腐蝕的關鍵在于腐蝕產物膜的保護作用。研究發現，含Cr合金鋼腐蝕以后，表面會形成Cr的氫氧化物Cr(OH)₃，其化學性質比較穩定，隨著腐蝕產物膜中FeCO₃的溶解，Cr元素會在腐蝕產物膜中富集。學術界普遍認為Cr的富集是鋼提高抗CO₂腐蝕能力的主要原因。

Cr在低溫下抑制硫化氫腐蝕效果也比較好，但是沒有Ni好。Ni具有使奧氏體的基體穩定，能抑制由于電鍍產生的夾雜相引起的內表面上的裂紋和內表面的破碎缺陷，可以提高抗硫化氫均勻腐蝕性能特別是局部抗腐蝕性能。Mo具有在與Cr共存下提高合金的強度的作用，還有顯著提高耐蝕性、特別是耐氯離子點腐蝕性的作用。

由上面可以看出，要是能同時在一個鋼中加入Cr、Ni和Mo這三種元素，且這三種元素能配以合適比例，就能較好的抵抗二氧化碳、硫化氫，氯離子腐蝕。

在油井管專用螺紋的表面鉻鎳鉬復合電鍍就是基于上述原理而發明的，在油井管專用螺紋的表面快速鍍上一層鉻、鎳和鉬。在電鍍過程中嚴格控制其電鍍工藝參數，從而使得這三種元素達到合適的比例。

發明內容

本發明的目的是提供一種在油井管專用管接頭螺紋表面鉻鎳鉬復合電鍍的方法。

本發明一種在油井管專用管接頭螺紋表面鉻鎳鉬復合電鍍的方法，其特征在于以下的過程和步驟：

a.?設計復合電鍍液的原料配方

CrCl₃.6H2O???????15~25?g、?????????Na₂MoO₄.2H₂O????5~15?g、

NiCl.6H₂O?????????45~55?g、????????Na₄P₂O₇.10H₂O????25~35?g、

N₂H₄.H₂SO₄????????1~5g、???????????NaHCO₃??????????5~15?g、

CH₃COONa.3H₂O???5~15?g、??????????SrSO₄????????????1~5?g、

去離子水??????????1L；