[發明專利]一種油田鉆具化學鍍液及鉆具防腐保護方法

有效

• 申請號: 201210070164.2
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN103305819A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 樊繼強;張新華;陳金國;陸華;劉小霞;陳東升;周永璋;魏無際
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團江蘇石油勘探局
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36;C23C18/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任利國

技術領域

本發明涉及一種，特別涉及一種油田鉆具化學鍍液及鉆具防腐保護方法。

背景技術

在鉆井過程中，鉆具的腐蝕嚴重，并且隨著鉆井井深向縱深發展，溫度、壓力、井層地質結構的變化等各種因素使得鉆具的腐蝕破壞日趨嚴重。國外經幾十年的技術發展經驗表明，每鉆進lm的鉆具損失已控制在1—1.5kg范圍，而目前我國近年則每鉆進lm的鉆具損失高達4kg，由此可見，我國的鉆具損失是國外的兩倍多。這種鉆具的年損失量根據各井區的地質條件、泥漿組成和選用材料的不同，腐蝕造成的損失占其中的20%—50%，我國每年鉆井按150O×10⁴m計，腐蝕損失就高達0.9—2.5億元。另外，鉆桿的腐蝕甚至會造成鉆桿突然斷裂，從而造成井下事故等。這些安全事故的發生會造成惡劣的社會影響，難以用經濟指標衡量。

近些年，根據鉆井工藝的需要，鉆井作業中開始使用低固相、無固相、鹽水、磺化以及正電荷泥漿體系。它們含有較多的添加劑，在井下高溫高壓作用下具有強烈的腐蝕性。特別是近幾年，油田開采面臨的環境越來越惡劣，諸多油井的產量不斷下降，但所采出原油的含水量卻逐步增加。大部分油井含水率已高達90%以上。油田含水量的增大改變了“水在油中”的形態，特別是含二氧化碳、硫化氫等組分的油井相繼出現。因此，鉆具在鉆井過程中因腐蝕造成的穿孔、斷裂等情況越來越多，所帶來的直接和間接經濟損失越來越大，甚至發生嚴重的井下事故或造成人員傷亡。據有關資料表明:中國石油天然氣總公司90年代以來每年發生鉆井事故約500起，損耗鋼材約300×10⁵kg，其中大約60%源于腐蝕，即累計直接經濟損失約三億元，除直接損失外，腐蝕造成鉆機停工、事故的處理和新舊鉆桿的搬運等會造成間接損失，而間接損失與直接經濟損失相當。由此看出，由鉆具腐蝕所造成的損耗在整個鉆井成本中占據了很大的比例。

目前，國內外對鉆具采用的防護方法主要有三種：

第一種，改變鉆井液的環境。例如，通常情況下，在鉆井液中加入一些堿性物質，提高鉆井液的pH值；使用化學除泡劑或除氧劑降低鉆井液中的氧含量，這些措施都能起到一定的防腐作用。該方法的缺點是與鉆井液相容性不好，會對鉆井液功效有相當的抑制作用。

第二種，?使用鉆桿涂層。有機涂層雖使鉆具成本約提高8％，但可以延長鉆桿的使用壽命。美國由于使用內涂層鉆桿鉆井，每年節約鉆桿更新費用1億美元以上。該方法的缺點是：有機涂層存在先天性的缺陷，一是有機涂層存在著毛細孔（針孔），腐蝕介質可以通過針孔在涂層和金屬的界面上進行腐蝕反應，使局部涂層優先脫落，隨著涂層在水溶液中使用時間的延長，尤其在高溫條件下，有機涂層的這種破壞形式和嚴重程度越來越顯著；二是有機涂層與金屬界面的附著力比較小，在外力的作用下容易局部界面脫落；三是有機涂層本身質軟，強度低，易擦傷而局部破壞。涂層的局部破壞，使得金屬表面局部裸露，局部裸露的金屬表面與沒有破壞的大面積涂層在腐蝕介質中形成大陰極和小陽極宏觀電池，從而會成百倍的增加介質對金屬的腐蝕速度。

第三種，也是應用最廣泛的一種就是鉆井液中添加緩蝕劑。所謂緩蝕劑是指添加少量就能阻止或減緩金屬腐蝕速度的物質。雖然用量少，但是添加緩蝕劑后仍然影響環境介質的性質。這種方法的缺點是緩蝕劑不具有廣譜性，鉆井條件一改變，就可能導致緩蝕劑的失效，而且添加緩蝕劑也有可能導致鉆井液相關物理化學性質的改變，從而影響鉆井過程。

發明內容

本發明的首要目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種油田鉆具化學鍍液，能夠使鉆具的耐腐蝕性能大大提高，延長其使用壽命。

為解決以上技術問題，本發明所提供的一種油田鉆具化學鍍液，其原料組分及重量含量如下，水：1000份；硫酸鎳：15～80份；次亞磷酸鈉：5～40份；絡合劑：3～20份；硫脲：0.0005～0.005份；助劑：1～15份。