一種基于硫酸鎳的鉆進鉆桿用化學鍍液的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于硫酸鎳的鉆進鉆桿用化學鍍液，通過如下重量份的原料制備而成：硫酸鎳，60～80份；六偏磷酸鈉，20～30份；乙二胺四乙酸二鈉，10～20份；檸檬酸鈉，4～6份；檸檬酸，6～8份；硫酸銅，3～5份；乙酸鈉，2～4份；硫脲，0.1～0.3份；水，900～1100份；次亞磷酸鈉和硼酸鋅共7～9份，次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為6～8:1。本發明提供的化學鍍液性質穩定，對鉆進鉆桿處理后可以顯著提高鉆進鉆桿的耐腐蝕性能，這種技術效果與原料中次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比有關，次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為6～8:1時，對鉆桿的防腐效果最優。
【專利說明】
一種基于硫酸鎳的鉆進鉆桿用化學鍍液
技術領域
[0001] 本發明屬于鉆進鉆桿領域，具體涉及一種基于硫酸鎳的鉆進鉆桿用化學鍍液。
【背景技術】
[0002] 在鉆井過程中，鉆具的腐蝕嚴重，并且隨著鉆井井深向縱深發展，溫度、壓力、井層 地質結構的變化等各種因素使得鉆具的腐蝕破壞日趨嚴重。國外經幾十年的技術發展經驗 表明，每鉆進lm的鉆具損失已控制在1~1.5kg范圍，而目前我國近年則每鉆進lm的鉆具損 失高達4kg，由此可見，我國的鉆具損失是國外的兩倍多。這種鉆具的年損失量根據各井區 的地質條件、泥漿組成和選用材料的不同，腐蝕造成的損失占其中的20%~50%，我國每年 鉆井按1500 X 104m計，腐蝕損失就高達0.9~2.5億元。另外，鉆桿的腐蝕甚至會造成鉆桿突 然斷裂，從而造成井下事故等。這些安全事故的發生會造成惡劣的社會影響，難以用經濟指 標衡量。
[0003] 國內外對鉆具采用的防護方法主要有三種，其中一種為化學鍍液防護法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種基于硫酸鎳的鉆進鉆桿用化學鍍液。
[0005] 本發明的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：
[0006] -種基于硫酸鎳的鉆進鉆桿用化學鍍液，通過如下重量份的原料制備而成:硫酸 鎳，60~80份;六偏磷酸鈉，20~30份；乙二胺四乙酸二鈉，10~20份;梓檬酸鈉，4~6份;朽 1 檬酸，6~8份;硫酸銅，3~5份;乙酸鈉，2~4份;硫脲，0.1~0.3份;水，900~1100份;次亞磷 酸鈉和硼酸鋅共7~9份，次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為6~8:1。
[0007] 進一步地，所述的鉆進鉆桿用化學鍍液通過如下重量份的原料制備而成:硫酸鎳， 70份;六偏磷酸鈉，25份；乙二胺四乙酸二鈉，15份;檸檬酸鈉，5份;檸檬酸，7份;硫酸銅，4 份;乙酸鈉，3份;硫脲，0.2份;水，1000份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共8份，次亞磷酸鈉和硼酸鋅 的重量份之比為7:1。
[0008] 進一步地，所述的鉆進鉆桿用化學鍍液通過如下重量份的原料制備而成:硫酸鎳， 60;六偏磷酸鈉，20份；乙二胺四乙酸二鈉，10份;檸檬酸鈉，4份;檸檬酸，6份;硫酸銅，3份； 乙酸鈉，2份;硫脲，0.1份;水，900份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共7份，次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重 量份之比為6:1。
[0009] 進一步地，所述的鉆進鉆桿用化學鍍液通過如下重量份的原料制備而成:硫酸鎳， 80份;六偏磷酸鈉，30份；乙二胺四乙酸二鈉，20份;檸檬酸鈉，6份;檸檬酸，8份;硫酸銅，5 份;乙酸鈉，4份;硫脲，0.3份;水，1100份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共9份，次亞磷酸鈉和硼酸鋅 的重量份之比為8:1。
[0010] 上述鉆進鉆桿用化學鍍液的配制方法，包括如下步驟：
[0011] 步驟S1，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶 解；
[0012] 步驟S2，向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解；
[0013] 步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。
[0014] 利用上述鉆進鉆桿用化學鍍液對鉆進鉆桿進行防護的方法，包括如下步驟：
[0015] 步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗；
[0016] 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，施鍍溫度70~80 °C，施鍍 時間為1~3小時；
[0017] 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
[0018]本發明的優點：
[0019]本發明提供的化學鍍液性質穩定，對鉆進鉆桿處理后可以顯著提高鉆進鉆桿的耐 腐蝕性能，這種技術效果與原料中次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比有關，次亞磷酸鈉和 硼酸鋅的重量份之比為6~8:1時，對鉆桿的防腐效果最優。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例進一步說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明保護范 圍。盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對 本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
[0021 ]實施例1:鉆進鉆桿用化學鍍液的制備以及施鍍防腐方法 [0022] 原料重量份比：
[0023]硫酸鎳，70份;六偏磷酸鈉，25份；乙二胺四乙酸二鈉，15份;檸檬酸鈉，5份;檸檬 酸，7份;硫酸銅，4份；乙酸鈉，3份;硫脲，0.2份;水，1000份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共8份，次 亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為7:1。
[0024]配制方法：
[0025]步驟S1，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶 解；
[0026] 步驟S2,向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解； [0027]步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。
[0028]對鉆進鉆桿進行防護的方法：
[0029]步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗；
[0030] 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，溫度75°C，時間為2小時； [0031] 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
[0032]實施例2:鉆進鉆桿用化學鍍液的制備以及施鍍防腐方法 [0033] 原料重量份比：
[0034]硫酸鎳，60;六偏磷酸鈉，20份;乙二胺四乙酸二鈉，10份;檸檬酸鈉，4份;檸檬酸，6 份;硫酸銅，3份;乙酸鈉，2份;硫脲，0.1份;水，900份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共7份，次亞磷酸 鈉和硼酸鋅的重量份之比為6:1。
[0035]配制方法：
[0036]步驟S1，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶 解；
[0037] 步驟S2，向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解；
[0038]步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。
[0039]對鉆進鉆桿進行防護的方法：
[0040]步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗；
[0041 ] 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，溫度75°C，時間為2小時； [0042] 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
[0043] 實施例3:鉆進鉆桿用化學鍍液的制備以及施鍍防腐方法
[0044] 原料重量份比：
[0045]硫酸鎳，80份;六偏磷酸鈉，30份；乙二胺四乙酸二鈉，20份;檸檬酸鈉，6份;檸檬 酸，8份;硫酸銅，5份；乙酸鈉，4份;硫脲，0.3份;水，1100份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共9份，次 亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為8:1。
[0046]配制方法：
[0047]步驟S1，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶 解；
[0048] 步驟S2，向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解； [0049]步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。
[0050]對鉆進鉆桿進行防護的方法：
[0051]步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗；
[0052] 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，溫度75°C，時間為2小時； [0053] 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
[0054]實施例4:鉆進鉆桿用化學鍍液的制備以及施鍍防腐方法 [0055] 原料重量份比：
[0056]硫酸鎳，70份;六偏磷酸鈉，25份；乙二胺四乙酸二鈉，15份;檸檬酸鈉，5份;檸檬 酸，7份;硫酸銅，4份；乙酸鈉，3份;硫脲，0.2份;水，1000份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共8份，次 亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為6:1。
[0057] 配制方法：
[0058]步驟S1，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶 解；
[0059] 步驟S2，向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解； [0060]步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。
[0061]對鉆進鉆桿進行防護的方法：
[0062]步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗；
[0063] 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，溫度75°C，時間為2小時； [0064] 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
[0065] 實施例5:鉆進鉆桿用化學鍍液的制備以及施鍍防腐方法
[0066] 原料重量份比：
[0067]硫酸鎳，70份;六偏磷酸鈉，25份；乙二胺四乙酸二鈉，15份;檸檬酸鈉，5份;檸檬 酸，7份;硫酸銅，4份；乙酸鈉，3份;硫脲，0.2份;水，1000份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共8份，次 亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為8:1。
[0068]配制方法：
[0069] 步驟SI，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶 解；
[0070] 步驟S2，向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解； [0071]步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。
[0072]對鉆進鉆桿進行防護的方法：
[0073]步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗；
[0074] 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，溫度75°C，時間為2小時； [0075] 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
[0076] 實施例6:對比實施例，次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為5:1 [0077] 原料重量份比：
[0078]硫酸鎳，70份;六偏磷酸鈉，25份；乙二胺四乙酸二鈉，15份;檸檬酸鈉，5份;檸檬 酸，7份;硫酸銅，4份；乙酸鈉，3份;硫脲，0.2份;水，1000份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共8份，次 亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為5:1。
[0079]配制方法：
[0080]步驟S1，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶 解；
[0081 ] 步驟S2，向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解； [0082]步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。
[0083]對鉆進鉆桿進行防護的方法：
[0084]步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗；
[0085] 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，溫度75°C，時間為2小時； [0086] 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
[0087]實施例7:對比實施例，次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為9:1 [0088] 原料重量份比：
[0089]硫酸鎳，70份;六偏磷酸鈉，25份；乙二胺四乙酸二鈉，15份;檸檬酸鈉，5份;檸檬 酸，7份;硫酸銅，4份；乙酸鈉，3份;硫脲，0.2份;水，1000份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共8份，次 亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為9:1。
[0090] 配制方法：
[0091] 步驟S1，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶 解；
[0092] 步驟S2，向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解；
[0093] 步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。
[0094]對鉆進鉆桿進行防護的方法：
[0095]步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗；
[0096] 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，溫度75°C，時間為2小時； [0097] 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
[0098]實施例8:效果實施例
[0099]將實施例1~7施鍍處理后的鉆桿和未施鍍的鉆桿(空白對照)置于含鉆井液和石 英砂的動態模擬裝置中進行摩擦強化實驗，實驗條件為:溫度85 °C，線速度2.5m/s，鉆井液 泥漿與石英砂的質量比為2:1，其中石英砂為20~60目，腐蝕50小時后鍍層腐蝕情況如下 表。
[0101] 實施例2、3測試結果與實施例4、5基本一致。
[0102] 上述結果表明，本發明提供的化學鍍液性質穩定，對鉆進鉆桿處理后可以顯著提 高鉆進鉆桿的耐腐蝕性能，這種技術效果與原料中次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比有 關，次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為6~8:1時，對鉆桿的防腐效果最優。
[0103] 上述實施例的作用在于說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明的保護 范圍。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換， 而不脫離本發明技術方案的實質和保護范圍。
【主權項】
1. 一種基于硫酸鎳的鉆進鉆桿用化學鍍液，其特征在于，通過如下重量份的原料制備 而成:硫酸鎳，60~80份;六偏磷酸鈉，20~30份；乙二胺四乙酸二鈉，10~20份;檸檬酸鈉，4 ~6份;檸檬酸，6~8份;硫酸銅，3~5份；乙酸鈉，2~4份;硫脲，0.1~0.3份;水，900~1100 份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共7~9份，次亞磷酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為6~8:1。2. 根據權利要求1所述的鉆進鉆桿用化學鍍液，其特征在于，通過如下重量份的原料制 備而成:硫酸鎳，70份;六偏磷酸鈉，25份;乙二胺四乙酸二鈉，15份;檸檬酸鈉，5份;檸檬酸， 7份;硫酸銅，4份;乙酸鈉，3份;硫脲，0.2份;水，1000份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共8份，次亞磷 酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為7:1。3. 根據權利要求1所述的鉆進鉆桿用化學鍍液，其特征在于，通過如下重量份的原料制 備而成:硫酸鎳，60;六偏磷酸鈉，20份；乙二胺四乙酸二鈉，10份;檸檬酸鈉，4份;檸檬酸，6 份;硫酸銅，3份;乙酸鈉，2份;硫脲，0.1份;水，900份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共7份，次亞磷酸 鈉和硼酸鋅的重量份之比為6:1。4. 根據權利要求1所述的鉆進鉆桿用化學鍍液，其特征在于，通過如下重量份的原料制 備而成:硫酸鎳，80份;六偏磷酸鈉，30份;乙二胺四乙酸二鈉，20份;檸檬酸鈉，6份;檸檬酸， 8份;硫酸銅，5份;乙酸鈉，4份;硫脲，0.3份;水，1100份;次亞磷酸鈉和硼酸鋅共9份，次亞磷 酸鈉和硼酸鋅的重量份之比為8:1。5. 權利要求1~4任一所述鉆進鉆桿用化學鍍液的配制方法，其特征在于，包括如下步 驟： 步驟S1，用水溶解檸檬酸鈉和檸檬酸后，加入六偏磷酸鈉、乙酸鈉、硫脲，攪拌溶解； 步驟S2,向上述溶液中加入乙二胺四乙酸二鈉、次亞磷酸鈉和硼酸鋅，攪拌溶解； 步驟S3，最后加入硫酸鎳和硫酸銅，攪拌溶解。6. 利用權利要求1~4任一所述鉆進鉆桿用化學鍍液對鉆進鉆桿進行防護的方法，其特 征在于，包括如下步驟： 步驟S1，預處理:依次對鉆桿進行水洗、堿洗、水洗、酸洗、水洗； 步驟S2，化學鍍液處理:預處理后，用化學鍍液浸泡施鍍，施鍍溫度70~80°C，施鍍時間 為1~3小時； 步驟S3，后處理:化學鍍液處理后，再次水洗即可。
【文檔編號】C23C18/36GK105970195SQ201610590469
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月22日
【發明人】吳旭丹
【申請人】吳旭丹