CN111570238A - 一种套管的防腐防垢加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种套管的防腐防垢加工工艺，包括以下步骤：S1、去除套管内表面的油脂，然后在套管的内表面进行喷砂处理，使套管的内表面毛糙；将分散液进行高压空气雾化并喷涂于套管的内表面形成涂层；S2、干燥；S3、烧结；S4、降温固化；S5、重复步骤S2‑S4两次。本发明的优点是：防腐蚀效果明显，可在180‑200℃时长期工作，在水井60‑120℃的工况内涂层不会受影响，解决了套管短期被腐蚀问题，同时，油田普遍达成了“先解决注水井段、射孔井段腐蚀”的思路，有利于本方案的推广。

Description

一种套管的防腐防垢加工工艺
技术领域
本发明涉及一种套管的防腐防垢加工工艺，属于油田领域。
背景技术
油田进入含水期开发后，由于水的热力学不稳定性和化学不相容性，往往造成油井井筒、地面系统及注水地层设施的结垢问题，给生产带来极大的危害和重大经济损失。
由于结垢等影响，管线堵塞，造成油井产液量下降，，同时结垢清理结垢层也增加了油井的起下作业，严重者造成油井停产或报废，造成经济损失据大。
以胜利油田为例：油田目前约有油井45000口，其中油井37000口、水井8000口。
在这45000口中，套损井5370口，占比：12％，套损井平均使用寿命11-13年(其间需要清洗结垢层5—6次)，远低于美国30-40年的水平。
在套损井中，油层部位套损的井数为2800口，占比52％。若能够解决油层部位的套损问题，则可使油井使用寿命提高30-50％，节约新钻井的资金和产油及注水量，均会给油田带来巨大的效益。
目前油田的目标是：先在新钻井中解决油井的生产段、水井解决注水段的套损问题。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种套管的防腐防垢加工工艺，本发明的技术方案是：
一种套管的防腐防垢加工工艺，包括以下步骤：
S1、去除套管内表面的油脂，然后在套管的内表面进行喷砂处理，使套管的内表面毛糙；再将分散料进行雾化后喷涂于套管的内表面形成涂层；
S2、干燥：在烘炉中将涂层加热，温度控制在50-100℃，直至涂层干燥为止；
S3、烧结：将套管进行加热，使涂层烧结；
S4、降温固化；
S5、重复步骤S2-S4，将聚醚砜或聚四氟乙烯烧结于套管内表面。
在所述的步骤S1中，采用悬浮剂对油脂进行溶解，在溶解的过程进行加热，加热温度为380-420℃，以使悬浮剂完全挥发。
在所述的步骤S1中，所述的分散料为聚四氟乙烯水性分散液、聚醚砜或聚四氟乙烯粉末，将分散料均匀的分布在套管内壁中形成所述的涂层；所述涂层的厚度为0.6—1mm
在所述的步骤S3中，加热温度为100-420℃。
在所述的步骤S4中，所述降温的温度为420℃—50度。
本发明的优点是：防腐蚀效果明显，可在110-200℃时长期工作，在水井60-120℃的工况内涂层不会受影响，解决了套管短期结垢被腐蚀问题，同时，油田普遍达成了“先解决注水井段、射孔井段腐蚀”的思路，有利于本方案的推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1：水井结垢包括碳酸盐结垢和硫酸盐结垢，其中碳酸盐结构原理为：
碳酸盐垢[CaC03，CaMg(C03)2]是由于钙、镁离子与碳酸根或碳酸氢根结合而生成的，反应式如下：
Ca2++C03 2-＝CaC03↓
Ca2++2HC03—＝CaC03↓+C02↑+H20
Mg2++2HC03-＝MgC03↓+C02↑+H20
硫酸盐结垢原理为：
油田硫酸盐垢主要有CaS04，BaS04和SrS04，而以CaSO4最为多见。硫酸盐从水中沉淀的反应式如下：
Ca2++S04 2-＝CaS04↓
Ba2++S04 2-＝BaS04↓
Sr2++S04 2-＝SrS04
对于CaS04垢，在38℃以下时，生成物主要是石膏CaS04·2H20，超过这个温度主要生成硬石膏CaS04，有时还伴有半水硫酸钙CaS04·l/2H20。
由于油田地层水中Ba2+较Sr2+高，所以生成的钡垢(重晶石)较锶垢(天青石)为常见。
实施例1：一种套管的防腐防垢加工工艺，包括以下步骤：
S1、去除套管内表面的油脂，然后在套管的内表面进行喷砂处理，使套管的内表面毛糙；再将分散料(多种型号粉料根据要求进行选择)进行雾化后喷涂于套管的内表面形成涂层；
S2、干燥：在烘炉中将涂层加热，温度控制在50℃，直至涂层干燥为止；
S3、烧结：将套管进行加热，使涂层烧结；
S4、降温固化；
S5、重复步骤S2-S4，将聚醚砜或聚四氟乙烯烧结于套管内表面。
在所述的步骤S1中，采用悬浮剂对油脂进行溶解，在溶解的过程进行加热，加热温度为380℃，以使悬浮剂完全挥发。
在所述的步骤S1中，所述的分散料为聚四氟乙烯水性分散液，将分散料均匀的分布在套管内壁中形成所述的涂层；所述涂层的厚度为0.6—1mm。
在所述的步骤S3中，加热温度420℃。
在所述的步骤S4中，所述降温的温度为420—50℃。
实施例2：一种套管的防腐防垢加工工艺，包括以下步骤：
S1、去除套管内表面的油脂，然后在套管的内表面进行喷砂处理，使套管的内表面毛糙；再将分散液进行雾化后喷涂于套管的内表面形成涂层；
S2、干燥：在烘炉中将涂层加热，温度控制在80℃，直至涂层干燥为止；
S3、烧结：将套管进行加热，使涂层烧结；
S4、降温固化；
S5、重复步骤S2-S4，将聚醚砜或聚四氟乙烯烧结于套管内表面。
在所述的步骤S1中，采用悬浮剂对油脂进行溶解，在溶解的过程进行加热，加热温度为400℃，以使悬浮剂完全挥发。
在所述的步骤S1中，所述的分散料为聚四氟乙烯粉末，将分散料均匀的分布在套管内壁中形成所述的涂层；所述涂层的厚度为0.8mm。。
在所述的步骤S3中，加热温度为50—420℃。
在所述的步骤S4中，所述降温的温度为420℃—50度。
实施例3：一种套管的防腐防垢加工工艺，包括以下步骤：
S1、去除套管内表面的油脂，然后在套管的内表面进行喷砂处理，使套管的内表面毛糙；再将分散液(粉料)进行雾化后喷涂于套管的内表面形成涂层；
S2、干燥：在烘炉中将涂层加热，温度控制在100℃，直至涂层干燥为止；
S3、烧结：将套管进行加热，使涂层烧结；
S4、降温固化；
S5、重复步骤S2-S4，将聚醚砜或聚四氟乙烯烧结于套管内表面。
在所述的步骤S1中，采用悬浮剂对油脂进行溶解，在溶解的过程进行加热，加热温度为420℃，以使悬浮剂完全挥发。
在所述的步骤S1中，所述的分散料为聚醚砜，将分散料均匀的分布在套管内壁中形成所述的涂层；所述涂层的厚度为0.6—1mm。
在所述的步骤S3中，加热至420℃的温度。
在所述的步骤S4中，所述降温的温度为420℃—50度。
采用本申请实施例的腐蚀试验：
①通过三个月的结垢速度推算其结垢速度为：0.02mm/a，十年产生2mm的结垢厚度，20年产生4mm的结垢厚度。也就是说水井至少15年不用进行防垢处理；
②表面机械性能：
屈服强度：以产生4％残余变形的应力值为其屈服极限，大于此极限的外力作用，将会使本涂层永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为180MPa，当大于此极限的外力作用之下，涂层将会产生永久变形，小于这个的，涂层还会恢复原来的样子。以铝合金屈服极限为90-260MPa对比，若采用铝合金制卡瓦封隔器，则对涂层不会产生破坏。
③耐温性能：可在110-200℃时长期工作，在水井60-120℃的工况内涂层不会受影响。
④套管型号为N80×9.17L套管，扣型：套管长圆扣。

Claims (5)

1.一种套管的防腐防垢加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、去除套管内表面的油脂，然后在套管的内表面进行喷砂处理，使套管的内表面毛糙；再将分散料进行雾化后喷涂于套管的内表面形成涂层；
S2、干燥：在烘炉中将涂层加热，温度控制在50-100℃，直至涂层干燥为止；
S3、烧结：将套管进行加热，使涂层烧结；
S4、降温固化；
S5、重复步骤S2-S4，将聚醚砜或聚四氟乙烯烧结于套管内表面。
2.根据权利要求1所述的一种套管的防腐防垢加工工艺，其特征在于，在所述的步骤S1中，采用悬浮剂对油脂进行溶解，在溶解的过程进行加热，加热温度为380-420℃，以使悬浮剂完全挥发。
3.根据权利要求1所述的一种套管的防腐防垢加工工艺，其特征在于，在所述的步骤S1中，所述的分散料为聚四氟乙烯水性分散液、聚醚砜或聚四氟乙烯粉末，将分散料均匀的分布在套管内壁中形成所述的涂层；所述涂层的厚度为0.6—1mm。
4.根据权利要求1所述的一种套管的防腐防垢加工工艺，其特征在于，在所述的步骤S3中，加热温度为100-420℃。
5.根据权利要求1所述的一种套管的防腐防垢加工工艺，其特征在于，在所述的步骤S4中，所述降温的温度为420℃—50℃。
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