一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109680279A(43)申请公布日2019.04.26(21)申请号201910154580.2C23G3/04(2006.01)(22)申请日2019.02.28(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人刘恩洋胡锦辉于思荣吕哲馨赵严熊伟(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人赵斌苗峻(51)Int.Cl.C23F1/28(2006.01)C23F15/00(2006.01)C23C26/00(2006.01)C23G1/19(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法(57)摘要本发明公开了一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法，属于金属材料表面改性领域。该方法首先对油管钢进行打磨、超声清洗处理，随后分别对油管钢进行碱洗和酸洗；碱洗和酸洗完成后用去离子水清洗油管钢并快速干燥，随后进行化学刻蚀和烧结处理，烧结完成后随炉冷至室温；最后将油管钢进行低能修饰，获得具有耐高温防腐阻垢功能的超疏水涂层，经测定，该涂层与去离子水的接触角达159.68°，滚动角《6.5°，该涂层具有良好的耐高温性、耐蚀性和阻垢性，能够在油井下复杂的环境中对油管起到防腐阻垢的作用，大幅提高了油井的生产效率。本发明所采用的制备方法无需昂贵的设备，工艺简单，操作方便，成本低廉，易于实现工业化生产。CN109680279ACN109680279A权利要求书1/1页1.一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法，包括打磨、碱洗、酸洗和去离子水清洗，其特征在于，去离子水清洗干燥后还包括如下步骤：(1)将去离子水清洗干燥后的油管钢放入刻蚀液中，化学刻蚀10-30min；所述的刻蚀液为二水合氯化铜0.5-3.0mol/L，盐酸0.2-1.5mol/L，溶剂为去离子水；(2)将步骤(1)处理后的油管钢取出，用去离子水清洗，吹干，放入150-300℃的电阻炉中进行烧结，烧结时间为10-60min，随后随炉冷至室温；(3)将步骤(2)处理后的油管钢取出后放入7-18g/L的十四酸无水乙醇溶液中进行低能修饰，修饰时间为15-48h，取出后放入干燥箱在40-120℃下烘干，即可在油管钢表面获得耐高温防腐阻垢涂层。2.根据权利要求1所述的一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法，其特征在于，所述的打磨、碱洗、酸洗和去离子水清洗步骤中，碱洗时采用的碱洗液为：氢氧化钠10-40g/L，碳酸钠10-30g/L，磷酸钠10-30g/L，硅酸钠5-15g/L，溶剂为去离子水。3.根据权利要求1所述的一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法，其特征在于，所述的打磨、碱洗、酸洗和去离子水清洗步骤具体如下：(1)使用600#-2000#碳化硅水砂纸对油管钢进行打磨处理，然后将其分别放入丙酮和无水乙醇中进行超声清洗，去除表面油污和杂质，最后用去离子水清洗并快速干燥；(2)将步骤(1)处理后的油管钢放入碱洗液中，在30-80℃下碱洗5-25min，取出后用去离子水清洗并快速干燥；(3)将步骤(2)处理后的油管钢放入酸洗液中酸洗0.5-5min，取出后用去离子水清洗并快速干燥。4.根据权利要求2所述的一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的酸洗液为：盐酸0.5-2.5mol/L，溶剂为去离子水。2CN109680279A说明书1/7页一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法技术领域[0001]本发明属于金属材料表面改性技术领域，具体涉及一种在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层的方法。背景技术-[0002]油井中油管长期处于含有H2S，CO2，O2，Cl和硫酸盐还原菌等多种腐蚀性组分的高温高压多相流环境中，导致腐蚀成为其重要的破坏形式。油管腐蚀易导致油管漏失、挤扁、断落等现象，严重影响到油气田的正常生产。此外，由于采出液中往往含有铁、钙、镁、钡等离子，易于生成碳酸盐或硫酸盐并沉积在油管内壁，造成结垢现象。结垢不但减小油管内部的有效截面，造成堵塞，还会导致垢下腐蚀。油管的腐蚀和结垢问题不仅降低了原油产量，增加了修井作业次数，缩短了修井周期，严重时还会造成抽油杆拉断，油井关井，造成巨大经济损失。因此，在油管钢表面制备耐高温防腐阻垢涂层以解决油管的腐蚀和结垢问题具有重要意义。[0003]干燥的CO2本身不具有腐蚀性，当CO2溶于水形成弱酸后会使油管发生电化学腐蚀。CO2腐蚀是一个极其复杂的过程，由于人们对CO2腐蚀中间产物的了解不够充分，许多学者提出了不同的反应机理模型，如Waard机理，Davies机理和Ogundele机理等。虽然这些机