[发明专利]一种油田钻具化学镀液及钻具防腐保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种，特别涉及一种油田钻具化学镀液及钻具防腐保护方法。

背景技术

在钻井过程中，钻具的腐蚀严重，并且随着钻井井深向纵深发展，温度、压力、井层地质结构的变化等各种因素使得钻具的腐蚀破坏日趋严重。国外经几十年的技术发展经验表明，每钻进lm的钻具损失已控制在1—1.5kg范围，而目前我国近年则每钻进lm的钻具损失高达4kg，由此可见，我国的钻具损失是国外的两倍多。这种钻具的年损失量根据各井区的地质条件、泥浆组成和选用材料的不同，腐蚀造成的损失占其中的20%—50%，我国每年钻井按150O×10⁴m计，腐蚀损失就高达0.9—2.5亿元。另外，钻杆的腐蚀甚至会造成钻杆突然断裂，从而造成井下事故等。这些安全事故的发生会造成恶劣的社会影响，难以用经济指标衡量。

近些年，根据钻井工艺的需要，钻井作业中开始使用低固相、无固相、盐水、磺化以及正电荷泥浆体系。它们含有较多的添加剂，在井下高温高压作用下具有强烈的腐蚀性。特别是近几年，油田开采面临的环境越来越恶劣，诸多油井的产量不断下降，但所采出原油的含水量却逐步增加。大部分油井含水率已高达90%以上。油田含水量的增大改变了“水在油中”的形态，特别是含二氧化碳、硫化氢等组分的油井相继出现。因此，钻具在钻井过程中因腐蚀造成的穿孔、断裂等情况越来越多，所带来的直接和间接经济损失越来越大，甚至发生严重的井下事故或造成人员伤亡。据有关资料表明:中国石油天然气总公司90年代以来每年发生钻井事故约500起，损耗钢材约300×10⁵kg，其中大约60%源于腐蚀，即累计直接经济损失约三亿元，除直接损失外，腐蚀造成钻机停工、事故的处理和新旧钻杆的搬运等会造成间接损失，而间接损失与直接经济损失相当。由此看出，由钻具腐蚀所造成的损耗在整个钻井成本中占据了很大的比例。

目前，国内外对钻具采用的防护方法主要有三种：

第一种，改变钻井液的环境。例如，通常情况下，在钻井液中加入一些碱性物质，提高钻井液的pH值；使用化学除泡剂或除氧剂降低钻井液中的氧含量，这些措施都能起到一定的防腐作用。该方法的缺点是与钻井液相容性不好，会对钻井液功效有相当的抑制作用。

第二种， 使用钻杆涂层。有机涂层虽使钻具成本约提高8％，但可以延长钻杆的使用寿命。美国由于使用内涂层钻杆钻井，每年节约钻杆更新费用1亿美元以上。该方法的缺点是：有机涂层存在先天性的缺陷，一是有机涂层存在着毛细孔（针孔），腐蚀介质可以通过针孔在涂层和金属的界面上进行腐蚀反应，使局部涂层优先脱落，随着涂层在水溶液中使用时间的延长，尤其在高温条件下，有机涂层的这种破坏形式和严重程度越来越显著；二是有机涂层与金属界面的附着力比较小，在外力的作用下容易局部界面脱落；三是有机涂层本身质软，强度低，易擦伤而局部破坏。涂层的局部破坏，使得金属表面局部裸露，局部裸露的金属表面与没有破坏的大面积涂层在腐蚀介质中形成大阴极和小阳极宏观电池，从而会成百倍的增加介质对金属的腐蚀速度。

第三种，也是应用最广泛的一种就是钻井液中添加缓蚀剂。所谓缓蚀剂是指添加少量就能阻止或减缓金属腐蚀速度的物质。虽然用量少，但是添加缓蚀剂后仍然影响环境介质的性质。这种方法的缺点是缓蚀剂不具有广谱性，钻井条件一改变，就可能导致缓蚀剂的失效，而且添加缓蚀剂也有可能导致钻井液相关物理化学性质的改变，从而影响钻井过程。

发明内容

本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种油田钻具化学镀液，能够使钻具的耐腐蚀性能大大提高，延长其使用寿命。

为解决以上技术问题，本发明所提供的一种油田钻具化学镀液，其原料组分及重量含量如下，水：1000份；硫酸镍：15～80份；次亚磷酸钠：5～40份；络合剂：3～20份；硫脲：0.0005～0.005份；助剂：1～15份。