[发明专利]被膜保护的螺纹管状构件

说明书

本发明涉及保护管状构件、尤其钻探或操作油井或类似物的管状构件的螺纹端部，和更精确地在储存时间段期间(这可持续最多若干年)保护这类构件的阳端或阴端的机构，在此期间，构件的端部彼此没有连接。更特别地，本发明涉及免遭腐蚀的金属构件领域应用。

本文中所使用的术语“构件”是指钻探或操作油井且用于借助螺纹连接到另一构件上所使用的任何元件或配件，以便构成与其他构件连接的螺纹管状连接件。该构件可以是例如大长度的管道(尤其长度约10米)，长度为数十厘米的管状管接头，用于这种管道的配件(吊架，跨插，安全阀，钻具接头，代用品或类似物)。

构件通常连接到彼此上，以便下落到油井或类似井中并构成钻杆，套管或衬里或配管或操作钻具组。

由美国石油学会(API)发行的技术规格API 5CT相当于国际标准化组织(SO)发行的ISO标准11960:2004，其列出了作为套管或配管所使用的管道的技术规格，和API技术规格5B定义了用于这种管道的标准螺纹。API技术规格7定义了用于旋转钻杆元件的具有台肩的螺纹连接件。

具有螺纹连接件的管状构件的制造者还开发了称为高级连接件的螺纹连接件，它具有特定几何形状的螺纹，和提供它们较好的使用性能，尤其关于强度和密封性能的具体结构。这种高级螺纹连接件和这种具体的机构的实例例如描述于下述专利EP 1 631 762,US 7334 821,US 7 997 627,US 7 823 931,US-2010/301603,US-2011/0025051,US 7900 975,US 8 038 179,US 2011/241340,EP-0488912,EP 0767335,EP-1269060和US 4 494 777,EP 2 501 974和WO 2012/025461中。

非常精确地切削这种螺纹端部，以便贴合所要求的型材和几何形状，获得规定的性能。

因此，重要的是已经被如此精确和仔细地切削过的这些端部，从它们离开生产线的时刻起到它们使用的时刻，以及在两次连续的使用之间，应当尽可能少地被损坏，污染和劣化。要理解，事实上，需要保护不仅螺纹防止腐蚀，灰尘和振动(或敲打)，而且保护各自具有与螺纹功能互补的特定功能，且当在使用中时，一起提供有效密封的任何轴承表面和邻接点。

以上引证的构件的端部通常用防腐蚀油脂涂布，所述防腐蚀油脂仅仅在连接它们之前被除去。事实上，在这种连接之前，除去防腐蚀油脂，并用润滑油脂替代。然而，现有技术的油脂遭受与它们的毒性构成内容物，它们生成的污染和在能将构件下落到油井内之前必须采取的多个步骤数量有关的许多缺点。

根据专利文献US 6 027 145,EP 1 211 451和EP 1 934 508，已知可在工厂施加含润滑固体颗粒的干燥润滑剂。在这些情况下，当在工厂使用干燥润滑剂时，因此还需要尽可能好地保护润滑产品的层，其中利用所述层涂布构件的端部避免对润滑产品的功效有害的机械去除和污染(砂子，废墟)。

因此，工厂施加的产品的这种层拟在储存时间段期间提供端部防腐蚀保护和润滑以供随后上扣螺纹端部，一旦端部被制造，这尤其公开于文献WO 2004/033951或WO 2008/125740中。特别地，润滑应当能管理连接件的上扣扭矩的特征曲线，以便保证最终的密封。

所使用的组合物可由既防腐蚀，又润滑的多官能涂料，例如在WO 2008/125740中描述的那些组成，且施加到待连接的每一端部上，或者施加到在WO 2004/033951中描述的叠加层上，它们的一些是是润滑的，和其他是防腐蚀的。

尽管如此，但在上扣期间，混合这种防腐蚀元件与润滑元件，并改性在不具有它们的情况下将获得的润滑行为。通常证明在这些功能之间的关联非常强烈且矛盾。一种设计的防腐蚀行为的改进通常导致润滑能力的劣化，和相反，润滑能力的改进会降低储存期间的耐腐蚀性。现有技术解决提出的折中使性能受到局限。

事实上，为了改进耐腐蚀性能，已知机械连接保护器件，在用这些组合物覆盖的螺纹端部上提供机械密封，正如2005年7月1日发布的第8版API技术规格5CT(第12.2段)中提及的。提出了该类型的许多保护器件，尤其在专利文献EP-0 148 807,US 7 469 721,US 7 284770或WO 2005/024282中。

进一步地，在工厂中，在操作之间的阶段期间，需要螺纹端部的临时保护。作为一个实例，在一些情况下，需要进行螺纹端部的表面处理，例如喷砂，或者转化处理，例如磷化，以便例如改进沉积涂层的粘合性。