油井的腐蚀和防护

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涂料来源：美国Tuboscope公司 涂层类型：环氧—酚醛（液体涂料） 涂层颜色：黄褐色 涂层膜厚：150~300微米 耐温性能：在泥浆循环条件下，经受所 有温度 耐压性能：达到管子的屈服极限
耐酸碱范围：pH值3~12.5
施工工艺： 丝扣采用柴油清洗——热清洗——内表面喷砂——液体
喷涂——连续炉固化——面漆喷涂——涂层固化——进
温度
压力：达到钻杆的屈服强度 耐酸碱范围：pH值3~13 应用范围：用于磨损严重的钻井环境
表一
涂料类型
耐酸碱实验结果
化学介质 浸泡时间 浸泡结果
TK一34XT-1
10%HCl 10%NaCl 10%H2SO4 10%NaOH
三个月
涂层完好
TK一34XT-2
10%HCl 10%NaCl 10%H2SO4 10%NaOH
适应性能，既起到防腐绝缘作用，又能保温和提高管道强度。
我国历史上使用最多、时间最长的是沥青防腐涂层，之后是煤焦 油瓷漆、环氧沥青涂层，再后来发展到聚乙烯包覆涂层。聚乙烯涂层
的出现推动了粉末涂料的迅猛发展，随后环氧粉末涂层以其优异的附
着性和防腐性开始应用于管道防腐。
环氧粉末涂料的特点
1、环氧粉末涂料的附着力强，特别是对金属； 2、环氧粉末涂料的漆膜机械性能好，硬度高，耐划伤，耐 腐蚀；
产品特性 TC-2000是一种环氧酚醛改性涂料，能在较宽范围的温度和pH值环境中 使用。 具有优异的防腐蚀性能，有效防止点蚀，可应用于各种泥浆体系。 具有优异的耐磨性能。 具有优异的抗机械性能，重复使用也能保持涂层 能有效提高流动性，降低泵压及减轻磨损。
TC-2000B 高耐磨钻杆内涂层涂料 产品特性： 1、TC-2000B是一种环氧酚醛涂料， 能在较高的温度（400℉）和pH值环 境中使用。 2、具有优异的防腐蚀性能，有效防 止点蚀，可应用于各种泥浆体系。
主要品种
环氧有光粉末涂料、环氧亚光粉末涂料、环氧无光粉末涂料 、环氧半光或平光粉末涂料、环氧电泳粉末涂料
制备方法
环氧粉末涂料的制备是采用国际通用生产热固性粉末涂料的 唯一方法，即熔融混合挤出法——混合、熔融混合挤出、 细粉碎。 可用于电器开关柜、电子仪器仪表、金属硅箱等装饰性保护 ，电动机转子或铜排的电绝缘防护，厨房用具、汽车零部件 、船舶、建筑材料、地下设施等防腐蚀与防锈。
油井的腐蚀和防护
制作：杨昌文 何明远 李桃 钟萧 王超
一、腐蚀的类型
油井设备和构件的失效形式分为三大类 1、磨损 2、腐蚀 3、断裂 介质特点为高温、高压、高含水量、高 矿化度、高氯离子含量。 腐蚀类型为CO2-H2S-O2-H2O腐蚀。 腐蚀形式分为均匀腐蚀和局部腐蚀两大 类，局部腐蚀形态有孔蚀、台地腐蚀、 氢脆型应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳
应用范围
聚酯环氧粉末涂料
熔结环氧粉末涂层管道
熔结环氧粉末涂层钢管具有优良的 机械性能，涂层附着力好，抗腐蚀性 强，可耐酸、碱及其它化学腐蚀，无
毒、耐磨，耐冲击性好，耐渗透性强
，管道表面光滑，可以提高输送效率 ，解决管道阻塞问题，由于熔结环氧 粉末涂层表面平滑、光洁度高，能够 有效防止油管线结蜡和水管线结垢， 并能够显著降低介质输送阻力、提高 输送效率。
3、环氧粉末涂料熔融粘度低，流平性好，涂膜基本无针孔
和缩孔等缺陷； 4、环氧粉末涂料一次涂装其涂膜厚度可达50-300 μ m，对 于未涂覆的粉末，可再回收利用； 5、环氧粉末涂料花色品种多，可配制无光、有光、花纹、 锤纹等；
环氧粉末涂料
简介
粉末涂料是一种含100 %固体分，以粉末形态进行涂装成膜 的涂料，是一种具有耐腐蚀性和坚韧性的热固性粉末涂料 。
、机械性能。具有耐高温、耐水、耐海水、耐油品、耐酸 、耐碱及多种化学品的优良性能。同时具有良好防垢性和 防蜡性。
应用范围： 用于石油、石化、煤化、冶金、制药等行业严重腐 蚀区域，如油管、抽油杆、钻杆、井下工具、换热器、管
道、储水槽、污水池等金属和混凝土表面防腐蚀涂层。适
用-40～280℃范围油管，换热器防护，特别适用于高温 ，酸，碱，油，水及盐水环境下，容易引起油管腐蚀的注 水井。
腐蚀的机理
CO2腐蚀机理
CO2腐蚀是由于CO2气体溶于水生成碳酸而引起电 化学反应导致石油管材发生腐蚀．在相同pH值下 ，由于CO2的总酸度比盐酸高，因此它对钢铁的腐 蚀比盐酸严重。
H2S腐蚀机理
硫化氢给油、气田设备带来的主要危害不 在于增加钢铁的腐蚀速度，而是加剧钢的 渗氢作用，从而导致氢脆，使设备腐蚀破 裂。
管道内涂层生产工艺流程主要由原材料配制、钢管 预处理和喷涂三个环节组成（如下图）
内喷砂设备和内喷涂设备
油井管用防护涂料(EC系列)
产品简介:
EC500是一种适用于油井管外层防
护的高性能新型特种涂料，也可用 于板材、钢结构等表面防护。具有
优异的防锈性和耐老化性能，不含
重金属成份，可采用刷涂、淋涂以 及喷涂等多种施工方式。
入固化炉（保证涂料固化成膜）
DPC 和 TK-34P内涂层钻杆
TK-34P
性能特点： TK-34P是一种新型改性酚醛树脂粉末涂层，具有极好的分子结 构,可以应用在较高的温度和较宽的pH值，在钻井中即使反复施加压 力，涂层仍完好。该涂层可以阻止腐蚀麻点的形成，这些麻点可以导 致应力腐蚀断裂、和扭曲过程中的损坏。可以有效抵制H2 S、CO 2 、Cl－对金属的侵蚀; 采用酚醛底漆，使涂层在油、水、酸性气体等 复杂的油田作业环境中具有良好的附着力，可延长钻杆寿命3-4倍， 实践证明TK34P在钻井中使用可以超过15年。
环境因素 分 压
pH值 介质成分 成 分
二 氧 化 碳 腐 蚀 影 响 因 素
腐蚀产物膜的特性
材料因素
组 织 多项流体冲刷作用
腐 蚀 形 态、 速 率
腐蚀产物膜的破坏
力学-化学因素
加速传质过程
含水率
原油
原油特性
缓蚀作用
H2S腐蚀的 影响因素
H2S浓度： 浓度越高腐 蚀速率越快， 呈线性关系
pH值：pH值 <6时腐蚀速率 很快；pH>6时 腐蚀速率降低
温度：温度 升高，促进 腐蚀进行。
二、涂料在油井防腐的应用
90年代开始 ，国外防腐涂料发展的特点是涂料产品结构在发生根
本性改变，其改变方向以节省资源、无污染、经济、高效、有利生产
为原则，在防腐材料研究中，着眼于发展复合材料或复合结构，强调 涂层具有良好的导电性能和物理性能，稳定的化学性能和较宽的温度
2、 具有优异的防腐蚀性能，有效防 止点蚀，可应用于各种泥浆体Fra Baidu bibliotek。
3、具有优异的抗耐磨性能。重复使 用也能保持涂层完好。
4、能有效提高流动性，降低泵压及 减轻磨损。
KR－991钛纳米油管专用防腐涂料
涂料特点： 由多种树脂，防腐颜料加入耐蚀、耐磨、耐温材料组
成烘烤型涂料。漆膜具有优异附着力、良好耐磨性等物理
CO2的存在对腐蚀起促进作用，CO2相对含量的增 加导致腐蚀形态逐步转化为以CO2为主导因素，增 加酸性气田防腐难度。
C02/H2S腐蚀机理
H2S的存在既能通过阴极反应加速CO2腐蚀，又能 通过FeS沉淀减缓腐蚀。
遭受二氧化碳腐蚀的油井管材
在H2S/CO2作用下被腐蚀的油 管
二氧化碳腐蚀影响 因素 温 度
三个月
涂层完好
TK一34XT-3
10%HCl 10%NaCl 10%H2SO4 10%NaOH
三个月
涂层完好
DPC涂层
性能特点： DPC涂层是一种环氧树脂，比典型的酚醛涂层具有更 好的韧性，可以在非常宽的PH值中使用，在钻井中及时 反复施加压力，涂层仍然完好，，该涂层可以阻止腐蚀的 第一步——腐蚀麻点的形成，这些麻点可以导致应力腐蚀 断裂、和牛语过程中的损坏。事实已经证明可以使钻杆寿 命延长2倍以上，且可以使钻井动力能耗降低10%~25%
涂料来源: 美国Tuboscope公司
涂层类型：环氧－酚醛（粉末涂料 ）
涂层颜色：绿色 涂层膜厚：150～300微米 耐温性能：在泥浆循环条件下，经 受所有温度 耐压性能：达到管子的屈服极限
耐酸碱范围：pH值3～13
TH2000钻杆内涂层涂料
性能： 颜色：绿色到棕色 应用范围：石油钻井工程 耐压性能：达到管子的屈服极限 耐酸碱范围：PH值 3—13
高耐磨性防腐涂料
改性环氧酚醛树脂(TK一34XT) TK一34XT是一种高抗磨性钻杆涂层，采用特殊配方，能 有效提高钻杆在特殊钻井条件下的耐磨性。经它涂层的钻 杆的耐磨性是普通钻杆的三倍，耐高温，耐化学腐蚀和具 有很好的柔韧性，具有很强的抗冲击性。
涂料来源：美国Tuboscope公司 类型：改性环氧—酚醛涂料（液体） 耐温：在泥浆循环条件下，经受所有
3、具有极优异的耐磨性能，适合磨 损性极大的泥浆和钻井环境。
4、具有优异的抗机械性能、柔韧性 能、抗冲击性能，重复使用也能保持 涂层完好。 5、能有效提高流动性，降低泵压及 减轻磨损。
TC-2000C 高固含耐磨厚膜钻杆内涂层 涂料 产品特性： 1、TC-2000C是一种新型环保的涂料， 固体份含量高（≥90%），施工方便。
耐温性能：在钻井时，泥浆循环的
情况下，可经受温度120~150℃
特点： 1.是一种改性环氧酚醛液体涂层；
2.具有较好的柔韧性和防腐性能，可延长钻杆寿命3-4倍；
3.涂层表面光滑，可减少钻井动力约10%—25%； 4.适用所有的泥浆—天然、合成以及高碱性泥浆。
钻杆内涂层用系列涂料(TC2000系列)
2、具有优异的防腐蚀性能和耐磨性， 在苛刻的环境中使用。
3、能有效提高流动性，降低泵压及减 轻磨损。 4、具有优异的柔韧性能，抵抗各种机 械应力作用而无损伤。
TC-2000SS 抗硫化氢钻杆内涂层涂料 产品特性： 1、TC-2000SS是一种环氧酚醛改性 涂料，主要用于含H2S、CO2的高温 、高压天然气钻井环境。