[发明专利]在油井管专用管接头螺纹表面铬镍钼复合电镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在油井管专用管接头螺纹表面铬镍钼复合电镀的方法，属金属管表面处理技术领域。

背景技术

我国石油与天然气勘探开发的力度不断加大，每年钻井数量都维持在较高水平，钻井量约占世界的1/5，已成为世界三大钻井量最多的国家（美国、加拿大、中国）之一。据中国石油天然气集团公司规划，该公司“十一五”期间每年钻井将达15000口，进尺量2330万米，2010年将达到2470万米。而在油气勘探开发过程中，需要消耗大量的油井管，油井管包括钻杆及钻柱构件、套管和油管。而油井管的联接基本上是使用螺纹联接，这种联接油井管的螺纹叫油井管专用螺纹。

在石油天然气的开发过程中，CO₂、H₂S、Cl^-等气体和介质对油井管及其专用螺纹的腐蚀已成为油田的主要腐蚀问题，它不仅给油田造成了巨大的经济损失，而且往往带来一些灾难性的后果，如人员伤亡、停工停产以及环境污染等。而二氧化碳腐蚀和硫化氢腐蚀在其中占主要作用。目前大部分油田普遍存在严重的二氧化碳和硫化氢腐蚀问题，每年有这两项腐蚀导致的事故给油田带来的经济损失高达亿元以上，在油井管及专用螺纹的腐蚀中，专用螺纹的腐蚀尤为严重，这是由于套管上的专用螺纹在装配和使用过程中要承受拉伸、压缩、内外压力和弯曲载荷等复合压力的综合作用。相对于油井管，其腐蚀更容易发生，这就要求螺纹不但具有足够的连接强度，能保证螺纹连接起来的管柱在承受内外数以百计大气压下长期密封完整性及结构完整性，而且也要具有高的耐腐蚀性能。所以对开发抗二氧化碳腐蚀及硫化氢腐蚀的油井管专用螺纹产品具有重要意义。

近年来，许多研究者发现钢中加Cr，能提高钢的耐二氧化碳腐蚀。抗腐蚀的关键在于腐蚀产物膜的保护作用。研究发现，含Cr合金钢腐蚀以后，表面会形成Cr的氢氧化物Cr(OH)₃，其化学性质比较稳定，随着腐蚀产物膜中FeCO₃的溶解，Cr元素会在腐蚀产物膜中富集。学术界普遍认为Cr的富集是钢提高抗CO₂腐蚀能力的主要原因。

Cr在低温下抑制硫化氢腐蚀效果也比较好，但是没有Ni好。Ni具有使奥氏体的基体稳定，能抑制由于电镀产生的夹杂相引起的内表面上的裂纹和内表面的破碎缺陷，可以提高抗硫化氢均匀腐蚀性能特别是局部抗腐蚀性能。Mo具有在与Cr共存下提高合金的强度的作用，还有显著提高耐蚀性、特别是耐氯离子点腐蚀性的作用。

由上面可以看出，要是能同时在一个钢中加入Cr、Ni和Mo这三种元素，且这三种元素能配以合适比例，就能较好的抵抗二氧化碳、硫化氢，氯离子腐蚀。

在油井管专用螺纹的表面铬镍钼复合电镀就是基于上述原理而发明的，在油井管专用螺纹的表面快速镀上一层铬、镍和钼。在电镀过程中严格控制其电镀工艺参数，从而使得这三种元素达到合适的比例。

发明内容

本发明的目的是提供一种在油井管专用管接头螺纹表面铬镍钼复合电镀的方法。

本发明一种在油井管专用管接头螺纹表面铬镍钼复合电镀的方法，其特征在于以下的过程和步骤：

a. 设计复合电镀液的原料配方

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、

去离子水          1L；