[发明专利]油田钻井用抗腐蚀钻杆及其抗腐蚀处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及油井钻杆技术领域，尤其是一种油田钻井用抗腐蚀钻杆及其抗腐蚀处理工艺。

背景技术

由于地质条件的不同，钻井采油的质量参差不齐，绝大多数含有大量的泥沙、杂质及砂石，在钻井过程中，钻杆要在高温高压、高腐蚀及急速砂石冲刷的环境下进行服役，这种恶劣的使用环境，大大降低了钻杆的使用寿命。钻杆腐蚀的主要原因是起钻时未刮泥浆，粘附在钻杆外壁的泥浆膜在空气中水分挥发过程和形成泥饼壳后便留下铁矿粉、重晶石、土粉、碳酸钙粉等作为骨架的固相物，称为垢层。垢层与钻杆表面接触，产生三种相互关联的局部腐蚀，即供氧差异微电池腐蚀、电偶腐蚀和缝隙腐蚀。随着钻井环境越来越苛刻，钻井进尺深度越来越深，致使钻杆腐蚀越来越严重，现有的涂层钻杆并不能满足现场使用的需求，寻求一种新型的钻杆表面处理技术越来越迫切。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术存在的缺陷，提供一种耐高温高压、耐腐蚀、防结垢、耐冲刷并耐硫化氢、二氧化碳腐蚀的油田钻井用抗腐蚀钻杆及其抗腐蚀处理工艺。其技术方案为：主要包括高温除油、酸洗、活化、防腐处理和热处理五个工序。高温除油工序是根据钻杆的实际情况，确定高温除油的温度及时间，温度为300-450℃，时间为2-5小时。钻杆经除油除锈后进入酸洗工序，酸洗配方为硫酸100-300g/L，盐酸为100-350g/L，时间为5-20分钟。钻杆经酸洗工序后进入活化工序，活化配方为硫酸100-400g/L，时间为15-25分钟。钻杆经活化工序后进入防腐处理工序，防腐处理的化学组分为硫酸镍：130-230g/L，碳酸镍：35-55g/L，硫酸铵：5-15g/L,羟基亚乙基二膦酸：3-11g/L，钨酸钠：10-30g/L，次亚磷酸钠： 8-26g/L，柠檬酸：6-11g/L，柠檬酸钠：32-66g/L，丙烯基磺酸钠：10-55g/L，十二烷基硫酸钠：24-38g/L，1,4丁炔二醇：5-15g/L,硫酸：2-6g/L；防腐处理的技术参数为工艺温度：50-80℃，整流器电流密度：3-10A/dm² ，工作液的PH值为：3.4-5.4。钻杆经防腐处理工序后进入热处理工序，热处理温度为200-400℃，时间为2-5小时。

普通钻杆经过本发明工艺处理后，能够有效解决油田钻采过程中钻杆因腐蚀、硫化氢环境下而引发杆体起刺、穿孔及杆体脆断的失效问题，钻杆的防腐、防硫化氢能力提高7倍，大大提高了钻井效率，延长了钻杆的使用寿命，具有优异的经济效益和社会效益，适合普遍推广使用。

具体实施方式

油田钻井用抗腐蚀钻杆及其抗腐蚀处理工艺，主要包括高温除油、酸洗、活化、防腐处理和热处理五个工序。高温除油工序是根据钻杆的实际情况，确定高温除油的温度及时间，温度为300-450℃，时间为2-5小时，温度和时间因钻杆油污多少及钻杆材质不同而定；钻杆经除油除锈后进入酸洗工序，酸洗配方为硫酸100-300g/L，盐酸为100-350g/L，时间为5-20分钟，酸洗浓度及时间因钻杆材质不同而改变；钻杆经酸洗工序后进入活化工序，活化配方为硫酸100-400g/L，时间为15-25分钟，活化浓度计时间因钻杆材质不同而改变；钻杆经活化工序后进入本发明的核心技术防腐处理工序，防腐处理的化学组分为硫酸镍：130-230g/L，碳酸镍：35-55g/L，硫酸铵：5-15g/L,羟基亚乙基二膦酸：3-11g/L，钨酸钠：10-30g/L，次亚磷酸钠： 8-26g/L，柠檬酸：6-11g/L，柠檬酸钠：32-66g/L，丙烯基磺酸钠：10-55g/L，十二烷基硫酸钠：24-38g/L，1,4丁炔二醇：5-15g/L,硫酸：2-6g/L；防腐处理的技术参数为工艺温度：50-80℃，整流器电流密度：3-10A/dm² ，工作液的PH值为：3.4-5.4；钻杆经防腐处理工序后进入热处理工序，热处理温度为200-400℃，时间为2-5小时，热处理工序的温度及时间因防腐层的防腐蚀性能和耐磨性能而进行调整。