油井的腐蚀和防护

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。
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
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。
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。
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。
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。
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
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。
。
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
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
10ห้องสมุดไป่ตู้HCl 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%
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
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
、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。
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
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；
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
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。
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 。
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)
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。