[實用新型]防腐合金化表面改性油套管

有效

• 申請號: 201120149705.1
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN202017460U
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 李福軍;王威;孫巖;郭士強;嚴建強
• 申請（專利權）人: 大慶高新區北油創業科技有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 王成

技術領域

本實用新型涉及油田所用油水井內油套管及地面管道的防腐問題，特別是管道表層具有合金防腐層的防腐合金化表面改性油套管。

背景技術

隨著油田開采時間的延長，部分地區已進入高含水開發后期，為了提高原油的采收率，已陸續使用注聚及注三元液驅油。然而，這樣也加重了油水井油套管及地面管道腐蝕的嚴重性，不但導致油水井不能正常生產，造成一定的經濟損失，而且破損管道中液體的泄漏嚴重污染了環境，使得報廢油套管堆積如山，原材料的大量浪費，導致生產成本增加。

發明內容

為了減少油水井內管路、套管及地面管道因腐蝕而導致原材料的浪費現象，降低生產成本，本實用新型提供一種防腐合金化表面改性油套管。該防腐合金化表面改性油套管可以避免油套管腐蝕問題，將油田廢舊油套管變廢為寶，即降低生產成本，又可帶來具大的經濟效益。

本使用新型技術方案是：一種防腐合金化表面改性油套管，包括鋼鐵材質的原管路，其中，在所述的原管路表層附著有防腐合金層。

所述的防腐合金層為鋁－鉻合金層表層。

本實用新型的有益效果是：由于該防腐合金化表面改性油套管是將油田廢舊油套管表層經過高頻感應加熱，將鋁－鉻合金粉末擴滲到油套管表層，使得油套管的表層強度提高，改變并延長油套管的防腐壽命，從而解決了油水井內油管、套管及地面管道的腐蝕問題，將油田廢舊油套管變廢為寶，即降低生產成本，又可帶來具大的經濟效益。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2該防腐合金化表面改性油套管的金相組織結構示意圖。

圖中?1-原管路，2-防腐合金層。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

由圖1及圖2所示，該防腐合金化表面改性油套管，包括鋼鐵材質的原管路1，其中，在所述原管路1的表層附著有防腐合金層2。作為一種優選方案，所述的防腐合金層為鋁－鉻合金層。

防腐合金化表面改性油套管表層的鋁－鉻合金層形成的具體工藝步驟如下：

首先，將原管路表面通過酸洗處理干凈；同時將Al-Cr粉末50％+Al₂O₃48～49%+NH₄Cl1%～2%，在150℃時烘干1～2h；然后在980～1100℃高頻感應加熱，將鋁－鉻合金粉末在10-20秒內擴滲到原管路表層，然后迅速淬火處理至室溫。

上述的防腐合金化表面改性油套管的表層防腐合金層，是利用高頻感應將油田廢舊管路表層加熱，將鋁－鉻合金粉末擴滲入管路表面，利用合金粉末與碳的親合力，從鐵中獲得碳原子的能力。由于鉻的原子直徑較大，滲入管路中造成晶格畸變，表面能升高，但由于鉻與碳親和力比鐵強，與碳形成碳化物，可使晶格畸變減少，表面能降低，使鋁－鉻金屬原子不斷滲入，形成金屬合金滲層。因在較高溫度下，鋼鐵中晶格空隙較大，滲入的金屬原子動能大，金屬原子也較容易進入基體金屬中，在滲入鋁－鉻金屬原子向內擴散和基體碳原子向外擴散的雙向擴散作用下，滲層厚度比較低溫度下滲層厚顯著增加。迅速水冷的目的是：由于感應加熱是將管表面溫度迅速升高，迅速冷卻防止熱傳導，減少熱變形及內應力變化；此外，對管路表面滲層直接淬火處理，提高表面滲層厚度；再有就是防止滲層氧化變色。上述在廢舊管路的表層形成防腐合金層的過程同樣適用于在新管路的表層擴滲鋁－鉻合金粉末，形成耐腐蝕的合金層，使得油套管的表層改變防腐能力，延長油套管的防腐壽命。

經過高頻感應滲層后的金相組織結構如圖2所示，表層組織為鋁鉻碳化物，即鐵－鋁－鉻合金，心部為貝氏體及鐵素體。鐵－鋁－鉻合金具有高的強度和硬度，可以顯著提高工件耐磨性、抗腐蝕性能及抗高溫氧化特性，如下表1所示，從腐蝕速率失重看，滲鋁鉻合金化后的管路耐蝕性較好，實現了管路表面不銹鋼化，延長管路的防腐壽命，從而解決了油水井管路及地面管道的腐蝕問題，將油田廢舊管路變廢為寶，即降低生產成本，又可帶來可觀的經濟效益。

表1?耐腐蝕性能比較（浸泡24小時）??????(單位：g)

腐蝕介質10%HCl10%H2SO10%HCl+10%H2SO4+10%HNO平均原始狀態J55試片1.8571.1460.9711.325滲鋁鉻合金化J55試片0.0340.0280.0570.0401Cr13鋼0.4340.7280.7360.633