一種防腐蝕化學鍍液及其在鉆進鉆桿中的應用
【專利摘要】本發明公開了一種防腐蝕化學鍍液及其在鉆進鉆桿中的應用，通過如下重量份的原料制備而成：硫酸鎳，65～75份；納米二氧化硅，15～25份；絡合劑EDTA二鈉，10～20份；磷酸氫二鈉，3～5份；磷酸二氫鈉，6～8份；硫酸銅，3～5份；硼酸，2～4份；硫脲，0.2～0.4份；水，900～1100份；硫酸亞鐵和硫酸鎂共7～9份，硫酸亞鐵和硫酸鎂的重量份之比為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硫酸亞鐵和硫酸鎂的重量份之比有關，硫酸亞鐵和硫酸鎂的重量份之比為6～8:1時，對鉆桿的防腐效果最優。
【專利說明】
-種防腐蝕化學媳液及其在鉆進鉆桿中的應用
技術領域
[0001] 本發明屬于鉆進鉆桿領域，具體設及一種防腐蝕化學鍛液及其在鉆進鉆桿中的應 用。
【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Im的鉆具損失已巧制在1~1.5kg范圍，而目前我國近年則每鉆進Im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。運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。運些安全事故的發生會造成惡劣的社會影響，難W用經濟指 標衡量。
[0003] 國內外對鉆具采用的防護方法主要有Ξ種，其中一種為化學鍛液防護法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種防腐蝕化學鍛液及其在鉆進鉆桿中的應用。
[0005] 本發明的上述目的是通過下面的技術方案得W實現的：
[0006] -種防腐蝕化學鍛液，通過如下重量份的原料制備而成:硫酸儀，65~75份;納米 二氧化娃，15~25份;絡合劑抓TA二鋼，10~20份;憐酸氨二鋼，3~5份;憐酸二氨鋼，6~8 份;硫酸銅，3~5份;棚酸，2~4份;硫脈，0.2~0.4份;水，900~1100份;硫酸亞鐵和硫酸儀 共7~9份，硫酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為6~8:1。
[0007] 進一步地，所述的防腐蝕化學鍛液通過如下重量份的原料制備而成：硫酸儀，70 份;納米二氧化娃，20份;絡合劑抓TA二鋼，15份;憐酸氨二鋼，4份;憐酸二氨鋼，7份;硫酸 銅，4份;棚酸，3份;硫脈，0.3份;水，1000份;硫酸亞鐵和硫酸儀共8份，硫酸亞鐵和硫酸儀的 重量份之比為7:1。
[000引進一步地，所述的防腐蝕化學鍛液通過如下重量份的原料制備而成：硫酸儀，65 份;納米二氧化娃，15份;絡合劑抓TA二鋼，10份;憐酸氨二鋼，3份;憐酸二氨鋼，6份;硫酸 銅，3份;棚酸，2份;硫脈，0.2份;水，900份;硫酸亞鐵和硫酸儀共7份，硫酸亞鐵和硫酸儀的 重量份之比為6:1。
[0009] 進一步地，所述的防腐蝕化學鍛液通過如下重量份的原料制備而成：硫酸儀，75 份;納米二氧化娃，25份;絡合劑抓TA二鋼，20份;憐酸氨二鋼，5份;憐酸二氨鋼，8份;硫酸 銅，5份;棚酸，4份;硫脈，0.4份;水，1100份;硫酸亞鐵和硫酸儀共9份，硫酸亞鐵和硫酸儀的 重量份之比為8:1。
[0010] 上述防腐蝕化學鍛液的配制方法，包括如下步驟：
[0011] 步驟S1，用水溶解憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼后，加入棚酸、硫脈，攬拌溶解，再加入 納米二氧化娃，攬拌均勻；
[001。 步驟S2，向上述溶液中加入絡合劑邸TA二鋼、硫酸亞鐵和硫酸儀，攬拌溶解；
[0013] 步驟S3,最后加入硫酸儀和硫酸銅，攬拌溶解。
[0014] 利用上述防腐蝕化學鍛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，化學鍛液處理:預處理后，用化學鍛液浸泡施鍛，施鍛溫度70~80°C，施鍛 時間為1~3小時；
[0017] 步驟S3，后處理:化學鍛液處理后，再次水洗即可。
[001引本發明的優點：
[0019] 本發明提供的化學鍛液性質穩定，對鉆進鉆桿處理后可W顯著提高鉆進鉆桿的耐 腐蝕性能，運種技術效果與原料中硫酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比有關，硫酸亞鐵和硫酸 儀的重量份之比為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W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W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:化學鍛液的制備W及對鉆桿施鍛防腐方法
[0022] 原料重量份比：
[0023] 硫酸儀，70份;納米二氧化娃，20份;絡合劑抓TA二鋼，15份;憐酸氨二鋼，4份;憐酸 二氨鋼，7份;硫酸銅，4份;棚酸，3份;硫脈，0.3份;水，1000份;硫酸亞鐵和硫酸儀共8份，硫 酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為7:1。
[0024] 配制方法：
[0025] 步驟S1，用水溶解憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼后，加入棚酸、硫脈，攬拌溶解，再加入 納米二氧化娃，攬拌均勻；
[0026] 步驟S2,向上述溶液中加入絡合劑邸TA二鋼、硫酸亞鐵和硫酸儀，攬拌溶解；
[0027] 步驟S3，最后加入硫酸儀和硫酸銅，攬拌溶解。
[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，化學鍛液處理:預處理后，用化學鍛液浸泡施鍛，溫度75°C，時間為2小時；
[0031] 步驟S3，后處理:化學鍛液處理后，再次水洗即可。
[0032] 實施例2:化學鍛液的制備W及對鉆桿施鍛防腐方法
[0033] 原料重量份比：
[0034] 硫酸儀，65份;納米二氧化娃，15份;絡合劑抓TA二鋼，10份;憐酸氨二鋼，3份;憐酸 二氨鋼，6份;硫酸銅，3份;棚酸，2份;硫脈，0.2份;水，900份;硫酸亞鐵和硫酸儀共7份，硫酸 亞鐵和硫酸儀的重量份之比為6:1。
[0035] 配制方法：
[0036] 步驟S1，用水溶解憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼后，加入棚酸、硫脈，攬拌溶解，再加入 納米二氧化娃，攬拌均勻；
[0037] 步驟S2，向上述溶液中加入絡合劑邸ΤΑ二鋼、硫酸亞鐵和硫酸儀，攬拌溶解；
[0038] 步驟S3，最后加入硫酸儀和硫酸銅，攬拌溶解。
[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，化學鍛液處理:預處理后，用化學鍛液浸泡施鍛，溫度75°C，時間為2小時；
[0042] 步驟S3，后處理:化學鍛液處理后，再次水洗即可。
[0043] 實施例3:化學鍛液的制備W及對鉆桿施鍛防腐方法
[0044] 原料重量份比：
[0045] 硫酸儀，75份;納米二氧化娃，25份;絡合劑抓TA二鋼，20份;憐酸氨二鋼，5份;憐酸 二氨鋼，8份;硫酸銅，5份;棚酸，4份;硫脈，0.4份;水，1100份;硫酸亞鐵和硫酸儀共9份，硫 酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為8:1。
[0046] 配制方法：
[0047] 步驟S1，用水溶解憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼后，加入棚酸、硫脈，攬拌溶解，再加入 納米二氧化娃，攬拌均勻；
[004引步驟S2,向上述溶液中加入絡合劑邸TA二鋼、硫酸亞鐵和硫酸儀，攬拌溶解；
[0049] 步驟S3,最后加入硫酸儀和硫酸銅，攬拌溶解。
[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，化學鍛液處理:預處理后，用化學鍛液浸泡施鍛，溫度75°C，時間為2小時；
[0053] 步驟S3，后處理:化學鍛液處理后，再次水洗即可。
[0054] 實施例4:化學鍛液的制備W及對鉆桿施鍛防腐方法 [0化日]原料重量份比：
[0056]硫酸儀，70份;納米二氧化娃，20份;絡合劑抓TA二鋼，15份;憐酸氨二鋼，4份;憐酸 二氨鋼，7份;硫酸銅，4份;棚酸，3份;硫脈，0.3份;水，1000份;硫酸亞鐵和硫酸儀共8份，硫 酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為6:1。
[0化7] 配制方法：
[0058] 步驟S1，用水溶解憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼后，加入棚酸、硫脈，攬拌溶解，再加入 納米二氧化娃，攬拌均勻；
[0059] 步驟S2,向上述溶液中加入絡合劑邸TA二鋼、硫酸亞鐵和硫酸儀，攬拌溶解；
[0060] 步驟S3，最后加入硫酸儀和硫酸銅，攬拌溶解。
[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，化學鍛液處理:預處理后，用化學鍛液浸泡施鍛，溫度75°C，時間為2小時；
[0064] 步驟S3，后處理:化學鍛液處理后，再次水洗即可。
[0065] 實施例5:化學鍛液的制備W及對鉆桿施鍛防腐方法
[0066] 原料重量份比：
[0067] 硫酸儀，70份;納米二氧化娃，20份;絡合劑抓TA二鋼，15份;憐酸氨二鋼，4份;憐酸 二氨鋼，7份;硫酸銅，4份;棚酸，3份;硫脈，0.3份;水，1000份;硫酸亞鐵和硫酸儀共8份，硫 酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為8:1。
[006引配制方法：
[0069] 步驟S1，用水溶解憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼后，加入棚酸、硫脈，攬拌溶解，再加入 納米二氧化娃，攬拌均勻；
[0070] 步驟S2,向上述溶液中加入絡合劑邸TA二鋼、硫酸亞鐵和硫酸儀，攬拌溶解；
[0071 ]步驟S3，最后加入硫酸儀和硫酸銅，攬拌溶解。
[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，化學鍛液處理:預處理后，用化學鍛液浸泡施鍛，溫度75°C，時間為2小時；
[0075] 步驟S3，后處理:化學鍛液處理后，再次水洗即可。
[0076] 實施例6:對比實施例，硫酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為5:1
[0077] 原料重量份比：
[007引硫酸儀，70份;納米二氧化娃，20份;絡合劑抓TA二鋼，15份;憐酸氨二鋼，4份;憐酸 二氨鋼，7份;硫酸銅，4份;棚酸，3份;硫脈，0.3份;水，1000份;硫酸亞鐵和硫酸儀共8份，硫 酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為5:1。
[00巧]配制方法：
[0080]步驟S1，用水溶解憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼后，加入棚酸、硫脈，攬拌溶解，再加入 納米二氧化娃，攬拌均勻；
[0081 ]步驟S2,向上述溶液中加入絡合劑邸TA二鋼、硫酸亞鐵和硫酸儀，攬拌溶解；
[0082] 步驟S3,最后加入硫酸儀和硫酸銅，攬拌溶解。
[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，化學鍛液處理:預處理后，用化學鍛液浸泡施鍛，溫度75°C，時間為2小時；
[0086] 步驟S3，后處理:化學鍛液處理后，再次水洗即可。
[0087] 實施例7:對比實施例，硫酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為9:1
[0088] 原料重量份比：
[0089] 硫酸儀，70份;納米二氧化娃，20份;絡合劑抓TA二鋼，15份;憐酸氨二鋼，4份;憐酸 二氨鋼，7份;硫酸銅，4份;棚酸，3份;硫脈，0.3份;水，1000份;硫酸亞鐵和硫酸儀共8份，硫 酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為9:1。
[0090] 配制方法：
[0091] 步驟S1，用水溶解憐酸氨二鋼和憐酸二氨鋼后，加入棚酸、硫脈，攬拌溶解，再加入 納米二氧化娃，攬拌均勻；
[0092] 步驟S2,向上述溶液中加入絡合劑邸TA二鋼、硫酸亞鐵和硫酸儀，攬拌溶解；
[0093] 步驟S3,最后加入硫酸儀和硫酸銅，攬拌溶解。
[0094] 對鉆進鉆桿進行防護的方法：
[00M]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，化學鍛液處理:預處理后，用化學鍛液浸泡施鍛，溫度75°C，時間為2小時；
[0097] 步驟S3，后處理:化學鍛液處理后，再次水洗即可。
[0098] 實施例8:效果實施例
[0099] 將實施例1~7施鍛處理后的鉆桿和未施鍛的鉆桿(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小時后測定鍛層腐蝕情況。
[0100] 結果如下表。
[0101] _
[0102] 實施例2、3測試結果與實施例4、5基本一致。
[0103] 上述結果表明，本發明提供的化學鍛液性質穩定，對鉆進鉆桿處理后可W顯著提 高鉆進鉆桿的耐腐蝕性能，運種技術效果與原料中硫酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比有關， 硫酸亞鐵和硫酸儀的重量份之比為6~8:1時，對鉆桿的防腐效果最優。
[0104] 上述實施例的作用在于說明本發明的實質性內容，但并不W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W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. 一種防腐蝕化學鍍液，其特征在于，通過如下重量份的原料制備而成:硫酸鎳，65~ 75份;納米二氧化硅，15~25份;絡合劑EDTA二鈉，10~20份;磷酸氫二鈉，3~5份;磷酸二氫 鈉，6~8份;硫酸銅，3~5份;硼酸，2~4份;硫脲，0.2~0.4份;水，900~1100份;硫酸亞鐵和 硫酸鎂共7~9份，硫酸亞鐵和硫酸鎂的重量份之比為6~8:1。2. 根據權利要求1所述的防腐蝕化學鍍液，其特征在于，通過如下重量份的原料制備而 成:硫酸鎳，70份;納米二氧化硅，20份;絡合劑EDTA二鈉，15份;磷酸氫二鈉，4份;磷酸二氫 鈉，7份;硫酸銅，4份;硼酸，3份;硫脲，0.3份;水，1000份;硫酸亞鐵和硫酸鎂共8份，硫酸亞 鐵和硫酸鎂的重量份之比為7:1。3. 根據權利要求1所述的防腐蝕化學鍍液，其特征在于，通過如下重量份的原料制備而 成:硫酸鎳，65份;納米二氧化娃，15份;絡合劑EDTA二鈉，10份;磷酸氫二鈉，3份;磷酸二氫 鈉，6份;硫酸銅，3份;硼酸，2份;硫脲，0.2份;水，900份;硫酸亞鐵和硫酸鎂共7份，硫酸亞鐵 和硫酸鎂的重量份之比為6:1。4. 根據權利要求1所述的防腐蝕化學鍍液，其特征在于，通過如下重量份的原料制備而 成:硫酸鎳，75份;納米二氧化硅，25份;絡合劑EDTA二鈉，20份;磷酸氫二鈉，5份;磷酸二氫 鈉，8份;硫酸銅，5份;硼酸，4份;硫脲，0.4份;水，1100份;硫酸亞鐵和硫酸鎂共9份，硫酸亞 鐵和硫酸鎂的重量份之比為8:1。5. 權利要求1~4任一所述防腐蝕化學鍍液的配制方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟S1，用水溶解磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉后，加入硼酸、硫脲，攪拌溶解，再加入納米 二氧化硅，攪拌均勻； 步驟S2，向上述溶液中加入絡合劑EDTA二鈉、硫酸亞鐵和硫酸鎂，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任一所述防腐蝕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】C23C18/34GK106011804SQ201610597082
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月25日
【發明人】吳旭丹
【申請人】吳旭丹