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来源:未知 时间:2019-09-25 01:13
       

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主 要 原 因 是 电 化 学 腐 蚀 和 应 力 腐 负 。 月至 “ 〕。 月 , 新 福 哈 一 井先 后发 送检的 生 钻 杆 管 体 刺穿或 断裂事故 湘 次 根 管休 口 井的 在 均属 腐 蚀 疲劳 「 包笼 学 腐蚀 匕 , 年 月至 月 用 钻杆探 伤 检查 , 、 四 川 川南矿 区 对 与 钻 杆有关 的 腐蚀 原 电 池 主 要 有 下 列 几 种 情 况 发现 根 钢级 、 根 钢 级 根 钢 级 钻 杆 均 在 内加 厚 过 渡 区 终 了 处 。 ① 钢铁 中 含 有 杂 质 , 它 的电极 电位 , 有腐 蚀 疲 劳 裂 纹 查 杆 , 高 而 报 废 的钻 , 成 为阴极 , , 与 钻井 液 相 接 触 的 纯铁 为阳 极 。 。 被 年 大 庆 油 田 对 出井 钻杆迸 行 无 损 探 伤 检 因 蚀 坑深 度超 过 钻 杆 壁 厚 的 占受 检 总 数 的 以上 。 不 断 溶解 其 结 果 常 引起 均 匀腐 蚀 , ② 钻 杆表 面 的 不均 匀性 力 大 的 部 位 成 为阳 极 孔 内 暴露 的金 属 为 阳 极 , 如 受力不 均 匀 、 , 受 , , 若 金 属 表 面 钝 化 膜有 孔 隙 年 中 原油田共 报 废 钻 杆 多万元 , , 损失 。 再 比如 将 新 。 旧 钻杆接 在 其 中因 腐蚀而报 废 的 约 占 钻杆 根 严 重 腐蚀 时 , , 某钻 一起时 , 新钻杆 将 成 为阳 极等 等 。 这 些 因 素都会 使 井 队使 用 时 , 根 , 当 累计进 尺 钻杆的 阳 极部 位 遭 到 局 部 腐蚀 , 发现 另外 根 根 严 重 腐蚀 钻杆 , 在 电池 ③ 介 质不 均 匀构 成浓 差 电 池 。 , 特 别是 氧浓 差 , 累计进 尺仅 就有 另一 钻 琳 钻杆 处 于 氧 浓 度不 同 的 钻井 液 中时 《 化 学工 程 师 》 氧浓 期 总第 度低 的 部 位 其 电 极 电 位 也低 腐蚀 斑 、 。 , 将 成 为 阳 极 而 首先 被 全 , 使 , , 三 湘 或构 卜 丘 」之 了护 , ‘ 。 此 杆若 日 法 进 行 彩 钻 井 液 中常 常 含 有 氧 , , 而 钻杆上 经 常 有 垢 「 “ ’。 极 保护时 等 须 将 一种 电 位 较 负 的 金 属 块 。 , 镁 或铝 , 锈 斑 及 粘 土 复 盖 物等 , 这 些 部 位 因缺 氧 而 成 为 附着于 钻杆 内 壁 上 , 但 是 钻 杆 内 壁 的附 加金 属 扰 乱其 流 动 状 态 阳极 首先被 腐 蚀 , 产 生 坑蚀 块 必 将 成 为 泥 浆 流 动 的 障 碍物 产生 涡流 等 的 。 。 应 力 腐蚀 金属 材料在 交 变 应 力 作 用 下 产 生 破 坏 的 现 象 叫 金属 疲 劳 蚀 疲劳 , , 这 对 钻 井作业 及钻 杆木 身 都 是 很 不利 因此 。 , 此 法也行不 通 , 在介质腐 蚀 下 会 加 速 金 属 残劳 , , 称 为腐 这就裘明 对 于 钻杆 的 腐 蚀 , 不 能 采 用 阴 极保 在 应力 和 腐 蚀 介 质 的 共 同 作 用 下 , 应力集 。 护措施 施之一 巾部 位 将发 生 腐 蚀 疲 劳 裂 纹 最 终 导 致 钻 杆断裂 镀层 对 于 防止 金 属 腐 蚀 也 是行 之 有 效 的 措 。 在 电 化 学 腐蚀 反 应 巾产 生 的 氢 原 子 会 渗人到 金 相 组 织 中去 , 但对于钻杆 , , 不能 施 行 镀层 , , 因 为在 镀 层 氢 原子 缔 合 成氢 分 子 后 体 积 增 大 约 , 的过程 中 金 属 的 晶 体结 构受 到 影 响 。 , 发 生 氢脆 现 。 倍 , 从 而使 钻 杆 变 脆 。 井发 生 脆 性 断裂现 象 。 , 称 象 , 钻杆 的 机 械 强 度 降 低 易发 生 扭 断事 敌 故钻 为 氢脆 钻 井环 境中 的 来 自地层 及 钻井液 添 杆不 能 镀层 加 剂 的 分解 产 物 等 是造 成 氢脆 的 主 要 原 因 。 缓 蚀 剂 也 很 难 用 于 钻杆 防 腐 一 般来 说 定作用 的 腐蚀 , , 钻 杆腐 蚀 主 要 是 电 化 学腐 蚀 力 腐蚀 共 同 作 用 的 结 果 纹 、 , 电化 学 腐 蚀 与应 、 缓 蚀 剂对 于 延 缓 金属 的 腐 蚀 是有 一 , 常 常使 钻 杆 由 坑蚀 。 裂 如化工设 备 石 油 采 输系 统 等 的 金 属 防 。 刺穿 , 最 后 导至 断 裂 缓蚀 剂 的 作 用 是 比 较 明显 的 , , 缓蚀 剂 的 缓蚀 防 护 措施 对 于 金 属 的 腐蚀 , 作用 经 常采 用 的 防 护 措 施 有 阴 一 般 是 由于 缓 蚀 剂 分子 在 金 属 表 面 上 形 成一 保护 金 属 免遭 腐 蚀 。 层 吸 附膜 、 但 缓蚀 剂 分子 在 金 , 属 表 面 的 吸 附是 一 个 动态 平 衡 过程 它 在金 属 表 面 。 极保 护 用 , , 添 加缓 蚀 剂 镀层 和 涂 层 等 效 果较 好 。 。 或单项应 。 上 的 吸 附量 与 介质 中缓 蚀 剂 的 浓 度有关 缓 蚀 剂 的 浓 度 减少 时 性 介质 如 泥浆等 。 , 当 介质 中 。 或 几项 配 合 应 用 功 , 由于 钻 杆 工 作 条 它 便 脱 附 回 到 介质 中 去 , 为 件 的 特 殊 性 而 导 致其 腐蚀 防 护 的 特 殊 性 保 持 缓蚀 剂在 金 属 表 面 上 的 一 定 吸 附 量 对 于流 动 以 保 持其 阴 极 保 护 不 适 用于 钻 杆 的 腐蚀 防 护 应 经 常 添 加 缓蚀 剂 。 , 阴 极保 护有 两 条 途 径 一是外加 电流 ’ 一 , 另是牺 在 介 质 中 的 一 定浓 度 相 当大 时 制的 困难 更 大 几 。 从 经 济核 算来 看 , , 一 , 其 耗资 是 应 用 缓蚀 一 与阳极 ‘ 。 对 于 石 油 钻探 时 的 钻杆腐 蚀 外 加电流 法 , 是在 金 属 构 件 。 外 加 电 源 及 腐蚀 ‘ 除 述 原 因之 外 。 还 存在 缓蚀剂 与 环 境 之间 形 成 直 流 电 路 金属 构件 充流 电 源 的 负 。 泥 浆 粘 仁倾 粒 的 相 互 作 用 问 题 户 , 粘土 颗 粒 , 半径 小 。 极 相连 , 直 流 电 拐 的 正 极 与 外加 的 辅 助 电 极 相 连 , 作 为 泥浆 中 的 分 散 相 , 具 有广大 的 相界 电路接通 后 电 源 使 金 属 构 件 电 位 降低 , 当电 位降 面 屯 面 积 约 为 钻 杆 内表 面 积 的 总 万倍 缓蚀 剂 至 腐 蚀 电 池 的 阳 极起 始 电 位 时 金 属 构 件 就 不腐 蚀 。 分 子 既 可 以 吸 附在 金 属 表面 上 也 可 以 附在 粘土 颗 , 或腐 蚀很 轻 了 理 。 。 这就 是 外 加 电流 法 的 阴 极 保 护 原 在 钻 井过 程 中 , , , 粒的表 面上 , 而在 粘 上 颗 粒 。 的 吸 附 量 将 远 远大于 其 关 键 是直 流 电 路 的 形 成 , 钻 在 金 属 表 面 上 的 吸 附量 绝 大 多 数被 泥 浆 带 走 了 此 , 也 就 是说 加 人泥 浆 中 的 , 杆可 与 直流 电源 的 负极 相 连 阳 极 如 何安置呢 充 当阴极 但辅 加的 显 然不 , 缓 蚀 剂 只有 极 少 一 部 分 吸附 在 钻杆 的 内表 面上 , 而 因 在 钻 杆 内加 一 根 阳 极 。 没 有发挥 缓 蚀 作 用 , 。 行 , 此外别无 它 法 就 是说 , 在 钻井过 程 中 , 钻杆 缓 蚀 剂用 于 钻杆 的防腐 蚀 〔 也 是 不 可 行的 。 不能 与直 流 电源 形 成 直 流 电 路 阴 极 保 护行 不 通 。 因 此 外加 电 流 法 的 内涂层 是钻杆防腐 蚀 的 最 都济 最有 效 的措 涂 层 分子 与 余 属 表 面 分子 的 相 互 作 用 力 , 施 田 牺 牲 阳 极是 一 种 电 位 较 负 的 金 属 连 接 在 金 属 沟 件上 , 使 两 者在 电 解液 中 构 成 一 个 原 电 池 , , 因牺牲 是 氢 键 力 和 配 位键 力 等 结 合牢 固 , , 最 大剪 切 附 着 阳 极 电 位较 负 它被腐蚀了 , 。 而 金 属 构 件 得到 了 牺 力可 达 ‘ 。 涂膜 致密 , 将金属表 面与 。 牲 阳 极放 出 的 电 流 〔 《化 学 二 程 师 》 因 而 腐 蚀 减弱 总第 或 停止 了 腐 腐 蚀 环 境完 全 隔 离 开 来 避 免了 化 学 腐 蚀 而 对于 期 电化 学 腐 蚀 , 涂 层 相 当 上在 腐 蚀 电 池 的 两 极 间 插 人 , 涂 层 也 是很 适 宜 的 。 特 别 是 与 环 氧 树脂 配 合 制 成 环 。 了 一 个 巨大 电阻 阻 止 腐蚀 电流 的形 成 , 保 护金 属 氧 聚 氨脂 漆 , 将 兼具 环氧 漆 与 聚氨醋 漆 的 优 良 性 , 免 遭腐 蚀 。 同时 在 涂 层 中 还 常应 用 富锌 底 漆和 磁性 。 能 , 是钻 杆 内涂层 很 理 想 的 一 种 防腐 徐 料 据 美 国 报道 一 氧化 铁 底 漆 表面 , 富 锌 底 漆 含有大 量 锌粉 。 , 附 着 于 钢铁 寿命 涂层 钻 杆 比 未涂层 钻杆 延 长 使 用 起 到 阴 极保 护作 用 , 而 磁 性 氧 化 铁 涂 料中的 , 倍 。 我们按延 长使用 寿 命 , 倍计算 加上 施 工 等 长 钻杆 , 磁 性铁 棕 粉 一 方 面 由于 磁 性 作 用 , 增强 涂 层 与 钢 。 钻 杆涂 漆 约 连 元 , 铁 表 面 的吸 引 力 小 , 将 二 者 之 间 的 距 离缩 短 到 尽 可 能 其 它 费用 按 漆 费用 新 钻杆费 购 置费 的 进去 , 元 计算 , , 折合 一 根 涂 从 而 大 大 地 增强 了 涂层 与 钢铁 表 面 的 附 着力 , 元 而 买 一 根 新 钻杆要 包括施 工 元 节省 了 , 就 是说花 元购置 另 一方面 , 铁 棕 粉 几 乎 完 全 占有钢铁 表 面 的 悬 空 , 元 的涂 漆 , 费用 元 。 , 键 并 将其 化 学 健 的 势能 降到 尽 可能 低 处 于 极其 稳 定 的状 态 , 经济 效 益 , 涂 漆 费 用 仅 为 新 钻杆 。 使 各 种 诱蚀 介质 无 法利 用 钢铁 表面 的 化 , 。 若 再将 诚 少 事 故 所 节 省 的费 用 考 虑 对 于金 属腐 蚀 的 各 种 防 护 措施 申 , , 学键 形 成 原 电 池 从 而 达 到 化学 防 锈 的 目 的 由上 述 可见 , ’ 其 经 济 效 益就 更 为可 观 了 涂 层 防 腐 蚀 的 效 果在 理 论 上 是 可 以 预 见 的 涂 层 防 腐 是 一 次 性施 工 , 。 。 综 上 所述 二 且 在专 业 工 厂 , 只 有 内涂层 适 用 于钻杆 且 经 济可 靠 , 效 果显 著 , 。 内进 行 施工 质量 有 保 证 。 涂 料用 量 少 长 , , 李 鹤林 等 , 考 文 做 石 油机 一 透 , 的 钻杆用 漆 量 最 多 包 括损 失 。 不超过 石 油钻 杆 失 效 分 析 及 预 防 措 施 经 济 上无 疑 是 非常便宜 的 械 忿 , 沁 酚 醛 树 脂 改 性环 氧树脂型 涂料 及环 氧聚 氨 脂 涂 料 对 钻杆 防腐 蚀 十 分 有 效 。 李 平全 等 〔艺 , 。 钻 杆 腐 蚀疲 劳 失 效 及 其 预 防 一 石油钻采 酚 醛 树脂 改 性 环 氧 树 脂 涂 料 , 是 利用环 。 韩 勇等 , , 钻 杆 管 体 刺穿 原 因 分 析 , 石 油机 氧 树脂 的 环 氧基和 脂 经 基 与 酚 醛 树脂 经 甲基 和 酚 基 起 交 联 反应 , 械 可 制 得 常温 下稳 定 的 单 组 分 漆 、 烘烤 以及 适合 赵 景 茂等 , 泥 浆缓 蚀 剂 的 研 究 概 况 , 钻 井 液 与 完井 成膜 后 , 综 合 环 氧漆 的 附 着 、 。 坚 韧 和 耐碱 性 , 液 , 殷名 学等 业 气 二 , , 钻 具 硫 化 物 腐蚀和 钻 井 液 除随 剂 , 天 然 酚醛 漆 的 耐 酸 耐 热 和 耐 溶 剂 性 的 优 良性 能 , 于 作 钻 杆 内 涂层 用 漆 华 明 琪等 , 钻 具 腐 蚀 与防 护 , 油 田化学 , 歇 旨 环 氧聚 氨 酉 漆 聚 氨 基 甲酸 醋 等 , 简称 聚 氨 醋 漆 、 , 由 于 在 漆膜 中含 有 相 当 数量 的 氨 醋 键 以 及 醋 键 漆膜 耐 磨 性特 强 的 , , 醚键 、 尿键 使聚 氨 给 漆 具 有 一 系 列 的 优 良特 性 在 各 类 涂料 中 是 最 突 出 包 括金 属 、 漆膜 附 着 力 强 有 优 异 的 附 着力 , 与 多种 物 面 均 尽 管 前 而 有太 多的 荆 棘 , 漆膜 具 有 全 面 的耐 化 学 品 性 及 石 油产品 等 的 佼蚀 , 耐酸 碱 盐液 太 远 的 路程 目标 永 远 无 止 境 能高温 烘烤 调 范围 宽 , , 也能 低 温 固 化 , 固化 温 度 的 可 有止 境 的 是 ‘ 、 生 可 根 据 需 要 制 成耐 低 温 的 品 种和 耐 高温 的 品 种 可 与 聚酝 、一分时时彩 聚醚 、 环 氧 等 多 种树脂 配合 , 制 成 性能更 为 优 异 的 涂 料 。 由于具有 上 述 优 良 性 能 , 聚 氨醋 漆 用 于 钻杆 内 《 化学 工 程 师 》 总第 期

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