[发明专利]一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田抗腐蚀油管，可以解决含二氧化碳气井的油管腐蚀问题。

背景技术

油管是石油、天然气开采的必备设施之一，传统的井下管柱存在着腐蚀与防护问题，腐蚀问题是关系到油气井正常生产运行的关键因素，特别是海上油田采油注水管柱的腐蚀与防腐就更为突出，在油田作业中，油管管柱内常有硫化氢、硫酸盐还原菌、化学驱动液、三无复合驱动液、高温氧、二氧化碳、氯离子等腐蚀性介质存在，常规油管没有抗腐蚀功能，油管在长期工作状态下，焊缝、内管内壁、外管外壁极易被腐蚀性介质腐蚀，从而导致焊缝开裂、内外管被腐蚀，油管失效。为了防止管体腐蚀，尤其是管体内孔及连接螺纹段的防腐问题，人们已研制出在钢质管体表面涂覆有机防腐涂层的防腐油管，对油管实施防腐保护措施，这类防腐油管可以有效保护并减缓油管柱的腐蚀，传统的防腐管柱一般采用在油管内孔及管体两端的螺纹连接段外侧面涂覆有机防腐涂层，这种结构的带防腐涂层的管柱在实际使用过程中，防腐管柱的内孔表面的防腐性能很好，能有效抵挡油汽中腐蚀性介的侵蚀，能防止钢质管体的腐蚀，提高管体的使用寿命，然而管体两端的连接螺纹段端面锈蚀腐烂严重，轻则密封端面腐蚀破损，重者导致整个螺纹连接段腐烂，管体在与接箍连接处出现断裂等缺陷。申请人经认真拆解分析，导致上述缺陷的主要原因是两根管体在与接箍对接时，为了保证两根管体端面的原始密封性能，必须将两根管体的对接端面旋紧密封，在旋紧过程中，两根管体的连接端面必然会产生旋转剪切效应，造成管体端面的防腐涂层撕裂破损，严重时会导致防腐涂层与钢质管体的驳离，使原本被防腐涂层覆的钢质管体端面直接与腐蚀性介质接触，这样就必然会在管柱连接端面的结合缝产生点蚀或通过渗透方式产生局部腐蚀，直至管体连接端出现腐蚀穿孔，然后腐蚀介质会进入螺纹密封端面进行酸化腐蚀，这样不仅会对原本的密封对接面失效，而且会对连接螺纹段进行腐蚀，导致螺纹连接密封带失效，连接强度大幅度下降。

一旦出现上述缺陷，防腐管体的防腐性能就会大幅度下降，直至失效，使用一段时间后就会产生管体内的气、液体的泄漏，致使油管管柱无法正常工作，直接影响石油开采开发或站场集输及湿气输送系统的运行，严重时造成压井困难或产生测井阻碍，缩短了油管的使用年限，增加了生产成本。

为了有效克服这类缺陷，有部分油管生产企业开始采用13Cr-110油管替代普通防腐油管，以消除油管端面的腐蚀问题，这种方案虽然能解决油管的防腐问题，但是13Cr-110油管价格高昂，一次投入太高，且螺纹连接段及管体密封端面在拆卸重复旋接使用过程中，连接密封性能和可靠性难保证，若弃之不用又损失太大。使用寿命不长，只适合优质油气井，使用范围受限。如何更经济、实用地解决普通钢质防腐管的螺纹端面防腐蚀问题，是本领域技术人员迫切希望解决的技术难题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，它能根治防腐油管连接螺纹端的防腐和密封难题，提高防腐油管的使用寿命，采用本发明能使普通钢质管材具有优异的防腐性能，并能实现反复拆卸组装过程中的防腐和密封问题，克服现技术的存在的诸多不足。

一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，其特征是：包括钢质油管体、钢质连接管段、管端耐蚀金属防腐层、管壁耐蚀金属防腐层和非金属防腐涂层，在钢质连接管段的管端面上设有管端耐蚀金属防腐层，在钢质连接管段的内孔表面前段设有管壁耐蚀金属防腐层，在钢质油管体的内孔表面上均匀地涂覆有非金属防腐涂层。

进一步，在钢质连接管段的内孔表面前段设有的管壁耐蚀金属防腐层的内孔表面均匀地涂覆有非金属防腐涂层。

进一步，设置在钢质连接管段端面上的管端耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸大于等于0.2毫米，设置在钢质连接管段内孔表面前段上的管壁耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸大于等于0.1毫米。

更进一步，设置在钢质连接管段端面上的管端耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸为1～5毫米，设置在钢质连接管段内孔表面前段上的管壁耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸为0.5～1毫米。

进一步，管端耐蚀金属防腐层和管壁耐蚀金属防腐层均通过激光熔覆方法获得，其材质为不锈钢或钴基合金或镍基合金等耐蚀合金。

这种防腐油管体的加工方法如下:

第一步,对钢质油管体上的钢质连接管段的两端和钢质连接管段的内孔表面进行定尺寸车削加工,留足管端耐蚀金属防腐层和管壁耐蚀金属防腐层激光熔覆余量；