CN107575171A - 一种用于盐水钻井液的钻杆及其使用方法 - Google Patents

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魏立明
马金山
刘贤文
刘高峰
魏红印
齐金涛
文雄兵
刘刚
陈磊
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Abstract

本发明公开了一种用于盐水钻井液的钻杆及其使用方法，钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.12～0.20％，Si：0.25～0.40％，Mn：0.55～0.65％，Cr：2.5～4.5％，Mo：0.3～0.5％，Ni：0.02～0.04％，V：0.07～0.09％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，钻杆内表面喷涂TK34涂层，钻杆管体室温下的冲击功不小于75J，晶粒度不小于11。现场按1～1.5％比例添加缓蚀剂来降低钻井液PH值，进一步减缓对钻杆的腐蚀作用。通过及时清除钻杆表面，减少钻井液附着物对钻杆的腐蚀。

Description

一种用于盐水钻井液的钻杆及其使用方法
技术领域
本发明涉及盐水钻井液，尤其是提高钻杆抗Cl-和CO2的腐蚀能力的用于盐水钻井液的钻杆及其使用方法。
背景技术
近年来，随着石油勘探的深入发展，深井、超深井钻井需求越来越多，钻井工艺难度增大。为保证安全钻进，需要对钻井液进行优化处理，含盐钻井液应用越来越多。与此同时，盐水钻井液对钻杆的腐蚀现象也越来越多，造成部分钻杆在使用过程中严重腐蚀，甚至早期报废。
为防止钻杆在钻井过程中受到盐水钻井液及CO2的复合腐蚀，一般在钻杆内表面喷涂DPC或TC系列涂层；现场一般采用加缓蚀剂来降低钻井液PH值，能在一定程度上减缓对钻杆的腐蚀作用，但是容易出现配比失当时效果不明显；有的研制了超Cr合金钻杆，但是价格超高，是常规钻杆的7-8倍的，经济性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于盐水钻井液的钻杆及其使用方法，提高抗腐蚀能力。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于盐水钻井液的钻杆，钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.12～0.20％，Si：0.25～0.40％，Mn：0.55～0.65％，Cr：2.5～4.5％，Mo：0.3～0.5％，Ni：0.02～0.04％，V：0.07～0.09％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，钻杆内表面喷涂TK34涂层，钻杆管体室温下的冲击功不小于75J，晶粒度不小于11。
优选，钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.12～0.20％，Si：0.25％，Mn：0.6％，Cr：3％，Mo：0.3％，Ni：0.02％，V：0.085％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
上述用于盐水钻井液的钻杆的使用方法，现场使用时，及时在井口对钻杆表面的盐水钻井液，采用刮除或吹扫的方式进行清除，防止钻井液附着在钻杆表面，盐水钻井液中有机盐的质量百分比为15～20％，三聚磷酸钠和有机胺缓蚀剂质量百分比为1～1.5％。
本发明的有益效果是：
1、在提高钻杆管体Cr含量的同时，适当提高Ni含量，巩固抗酸碱腐蚀性能；钻杆管体室温下的冲击功不小于75J，晶粒度不小于11，从机械性能方面提高抗腐蚀能力。
2、根据钻井液的性质，按比例加入三聚磷酸钠、有机胺缓蚀剂，减缓酸性介质腐蚀性。
3、TK34涂层能有效减少腐蚀性介质对内表面的粘附时间，减少腐蚀影响。
4、通过及时清除钻杆表面，减少钻井液附着物对钻杆的腐蚀。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明的用于盐水钻井液的钻杆，钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.12～0.20％，Si：0.25～0.40％，Mn：0.55～0.65％，Cr：2.5～4.5％，Mo：0.3～0.5％，Ni：0.02～0.04％，V：0.07～0.09％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，钻杆内表面喷涂TK34涂层，钻杆管体室温下的冲击功不小于75J，晶粒度不小于11。
优选，钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.12～0.20％，Si：0.25％，Mn：0.6％，Cr：3％，Mo：0.3％，Ni：0.02％，V：0.085％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
上述用于盐水钻井液的钻杆的使用方法，现场使用时，及时在井口对钻杆表面的盐水钻井液，采用刮除或吹扫的方式进行清除，防止钻井液附着在钻杆表面，盐水钻井液中有机盐的质量百分比为15～20％，三聚磷酸钠和有机胺缓蚀剂质量百分比为1～1.5％。
本发明在钻杆制造过程中，加入Cr和Ni金属的含量为3％和0.02％，有效提高钻杆管体的抗腐蚀性能；同时在钻杆内表面喷涂TK34粉沫涂层材料，有效隔离钻井液，降低粗糙度，提高钻井液流速，减少钻井液与内表面粘附时间；在使用过程中，根据钻井液中有机盐Cl-和CO2含量的变化，及时加入三聚磷酸钠、有机胺缓蚀剂，配比为1～1.5wt％，减少酸性介质对钻杆的腐蚀作用；在起钻时，及时清除钻杆表面的钻井液，减少钻井液附着物对钻杆的腐蚀。
实施例1
钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.20％，Si：0.25％，Mn：0.6％，Cr：3％，Mo：0.3％，Ni：0.02％，V：0.085％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。钻杆内表面喷涂TK34涂层，钻杆管体室温下的冲击功75J，晶粒度11。
实施例2
钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.12％，Si：0.40％，Mn：0.65％，Cr：4.5％，Mo：0.5％，Ni：0.04％，V：0.09％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，钻杆内表面喷涂TK34涂层，钻杆管体室温下的冲击功大于75J，晶粒度大于11。
实施例3
钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.20％，Si：0.35％，Mn：0.55％，Cr：2.5％，Mo：0.3％，Ni：0.02％，V：0.07％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，钻杆内表面喷涂TK34涂层，钻杆管体室温下的冲击功不小于75J，晶粒度不小于11。
采用实施例1的配方，现场使用时，及时在井口对钻杆表面的盐水钻井液，采用刮除或吹扫的方式进行清除，防止钻井液附着在钻杆表面，盐水钻井液中有机盐的质量百分比为15～20％，三聚磷酸钠和有机胺缓蚀剂质量百分比为1～1.5％。实验结果如下：
1、花7-11X井，井深4195米。CL-含量：从21453mg/L逐步增加，最大值38500mg/L。钻杆在井下工作时间681小时，其中纯钻进时间265小时，钻进进尺2275m。现场检测钻杆外表面未出现超过0.2mm深的腐蚀坑。
2、花8-10X，井深4770米。CL-含量：从32100mg/L逐步增加，最大值38800mg/L。钻杆在井下工作时间1464小时，其中纯钻进时间711小时，钻进进尺2749m。现场检测钻杆外表面未出现超过0.23mm深的腐蚀坑。
3、南堡43-4964井，井深4856米。CL-含量：从10453mg/L逐步增加，最大值20160mg/L。钻杆在井下工作时间453小时，其中纯钻进时间224小时，钻进进尺2298m。现场检测钻杆外表面未出现超过0.18mm深的腐蚀坑。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (3)

1.一种用于盐水钻井液的钻杆，其特征在于，钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.12～0.20％，Si：0.25～0.40％，Mn：0.55～0.65％，Cr：2.5～4.5％，Mo：0.3～0.5％，Ni：0.02～0.04％，V：0.07～0.09％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，钻杆内表面喷涂TK34涂层，钻杆管体室温下的冲击功不小于75J，晶粒度不小于11。
2.根据权利要求1所述用于盐水钻井液的钻杆，其特征在于，钻杆管体成分的质量百分比组成为C:0.12～0.20％，Si：0.25％，Mn：0.6％，Cr：3％，Mo：0.3％，Ni：0.02％，V：0.085％，P：＜0.013％，S：＜0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述用于盐水钻井液的钻杆的使用方法，其特征在于，现场使用时，及时在井口对钻杆表面的盐水钻井液，采用刮除或吹扫的方式进行清除，防止钻井液附着在钻杆表面，盐水钻井液中有机盐的质量百分比为15～20％，三聚磷酸钠和有机胺缓蚀剂质量百分比为1～1.5％。
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