一种井下带环氧涂层及阳极防腐的套管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油天然气开发腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种井下带环氧涂层及阳极防腐的套管。
【背景技术】
[0002]全世界油田都不同程度存在套管腐蚀损坏问题，2002年国内主要油田的套损井近2万口 ；前苏联、美国和中东国家的许多油田都存在腐蚀套损问题。国内油田特别是长庆油田早期开发的生产井因未采取套管保护措施，造成大面积套管腐蚀损坏，严重影响油田开发效益。
[0003]为了有效预防腐蚀套损，国内外采取的措施有:耐蚀合金套管，外加电流阴极保护，涂镀层技术，腐蚀介质化学改性等。长庆油田大量采用的则是环氧煤沥青冷缠带和牺牲阳极保护套管及外加电流阴极保护等措施。
[0004]目前应用的套管外防腐层中，无论使用单独的环氧煤沥青，还是环氧煤沥青冷缠带，都存在两方面问题，一是防腐层性能不佳，环氧煤沥青防腐性能不足，耐冲击性差，针孔率高，人工操作的施工质量不稳定；二是环保健康问题，环氧煤沥青含有苯、二甲苯等有毒致癌成分，危害施工人员健康，挥发性溶剂(VOC)污染环境空气。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，该防腐套管组合性能好，防腐性能优良，施工环保不危害人员健康，在井下工作可靠。
[0006]为此，本实用新型提供了一种井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，包括带内外螺纹的环氧涂层套管和阳极套管，两者通过螺纹连接，所述的环氧涂层套管的外壁上涂有高固环氧涂层，阳极套管的外壁上套装着多个牺牲阳极。
[0007]所述的阳极套管上还套装着多个锁紧卡，多个牺牲阳极和多个锁紧卡间隔排布，相邻的锁紧卡和牺牲阳极用螺钉连接，所述的牺牲阳极上设置有顶丝，顶丝穿过牺牲阳极顶在阳极套管上。
[0008]所述的阳极套管外壁涂有高固环氧涂层，并且阳极套管外壁上对应于锁紧卡的位置上不涂高固环氧涂层，为基体金属裸露段。
[0009]所述的环氧涂层套管外壁两端距螺纹500mm之间的高固环氧涂层厚度为150?300 μ m，其余的位置上的高固环氧涂层厚度为200?600 μ m ;所述的阳极套管外壁涂的高固环氧涂层厚度为150?300 μπι。
[0010]所述的牺牲阳极为锌或铝合金阳极。
[0011]所述的高固环氧涂层采用高含固体环氧涂料固化而成，其固体含量质量百分比>94% ο
[0012]本实用新型的有益效果:本实用新型提供的这种井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，高固环氧涂层和阳极组合实现井下苛刻的高温腐蚀环境下长期可靠保护套管；保障套管防腐施工不危害员工健康，不造成环境空气污染，极具环保性。
[0013]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的总体结构示意图。
[0015]图2是环氧涂层套管的结构示意图。
[0016]图3是阳极套管的结构示意图。
[0017]附图标记说明:1、高固环氧涂层；2、环氧涂层套管；3、阳极套管；4、牺牲阳极；5、锁紧卡；6、螺钉；7、顶丝。
【具体实施方式】
[0018]实施例1:
[0019]本实施例提供一种井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，结合图1、图2和图3，包括带内外螺纹的环氧涂层套管2和阳极套管3，两者通过螺纹连接，所述的环氧涂层套管2的外壁上涂有高固环氧涂层1，环氧涂层套管2外壁两端距螺纹500mm之间的高固环氧涂层I厚度为150?300 μm，其余的位置上的高固环氧涂层I厚度为200?600 μπι;阳极套管3的外壁上套装着多个牺牲阳极4，牺牲阳极4为锌或铝合金阳极。
[0020]高固环氧涂层I采用高含固体环氧涂料固化而成，其固体含量质量百分比>94%。高固无溶剂环氧涂料有效防止井下介质腐蚀和健康施工不影响环保，且能长期耐井下50°C以上高温腐蚀环境。套管涂涂层前表面处理等级至Sa2.5。套管管体的高固环氧涂层I厚度200?600 μm，由两次到三次刷涂(或喷涂、滚涂)完成，相邻工序间隔大于24小时(温度50C以上、湿度85%以下环境);套管两端距螺纹500mm之间高固环氧涂层I厚150?300 μ m，一次完成。
[0021]在油水井井下完井套管结构中，处于地下水层位置的套管外表面涂抹高固环氧涂层1，形成环氧涂层套管2，同时配套连接阳极套管3，两种防腐材料共同延长套管寿命。
[0022]实施例2:
[0023]本实施例对阳极套管3进一步说明，如图3所示，阳极套管3上还套装着多个锁紧卡5，多个牺牲阳极4和多个锁紧卡5间隔排布，相邻的锁紧卡5和牺牲阳极4用螺钉6连接，所述的牺牲阳极4上设置有顶丝7，顶丝7穿过牺牲阳极4顶在阳极套管3上。
[0024]阳极套管3上根据防腐设计计算可装配3?7只牺牲阳极4，采用锁紧卡5固定连接阳极和套管，5?"装配牺牲阳极4为(Φ外ΧΦ内X长)Φ 168mm X Φ 142.5mm X 500mm，4? "套管装配牺牲阳极4为Φ 140 X Φ 116 X 450mm ;3>/2 "套管装配牺牲阳极4为Φ107Χ Φ91.5X500mmo
[0025]螺钉6将多个牺牲阳极4和多个锁紧卡5连接成一个整体，与阳极套管3配合实现腐蚀原电池，根据电化学腐蚀的原理，在井下腐蚀的位置首先在牺牲阳极4上，保护了阳极套管3免受腐蚀，延长其使用寿命。
[0026]进一步地，在装牺牲阳极4之前，先在阳极套管3外壁涂高固环氧涂层1，高固环氧涂层I厚度为150?300 μ m，阳极套管3外壁上对应于锁紧卡5的位置上不涂高固环氧涂层1，留为基体金属裸露段。
[0027]阳极套管3上涂有高固环氧涂层I的位置有两个保护措施，一个为涂层保护，另一个为牺牲阳极保护。阳极套管3外壁上对应于锁紧卡5的位置留为基体金属裸露段，在这个位置，锁紧卡5和阳极套管3进行接触，然后阳极套管3、锁紧卡5和牺牲阳极4形成腐蚀原电池，对阳极套管3形成保护；另外在牺牲阳极4上设置的顶丝7也能促成腐蚀原电池，顶丝7穿过牺牲阳极4抵触至阳极套管3，同时顶丝7头部会破开高固环氧涂层1，使得阳极套管3、顶丝7和牺牲阳极4形成腐蚀原电池，对阳极套管3形成保护。
[0028]以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，其特征在于:包括带内外螺纹的环氧涂层套管(2)和阳极套管(3)，两者通过螺纹连接，所述的环氧涂层套管(2)的外壁上涂有高固环氧涂层(1)，阳极套管(3)的外壁上套装着多个牺牲阳极(4)。2.如权利要求1所述的井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，其特征在于:所述的阳极套管(3)上还套装着多个锁紧卡(5)，多个牺牲阳极(4)和多个锁紧卡(5)间隔排布，相邻的锁紧卡(5 )和牺牲阳极(4 )用螺钉(6 )连接，所述的牺牲阳极(4 )上设置有顶丝(7 )，顶丝(7)穿过牺牲阳极(4)顶在阳极套管(3)上。3.如权利要求2所述的井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，其特征在于:所述的阳极套管(3)外壁涂有高固环氧涂层(1)，并且阳极套管(3)外壁上对应于锁紧卡(5)的位置上不涂高固环氧涂层(I )，为基体金属裸露段。4.如权利要求3所述的井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，其特征在于:所述的环氧涂层套管(2)外壁两端距螺纹500mm之间的高固环氧涂层(I)厚度为150?300 μ m，其余的位置上的高固环氧涂层(I)厚度为200?600 μ m ;所述的阳极套管(3)外壁涂的高固环氧涂层(I)厚度为150?300 μ m。5.如权利要求2或3所述的井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，其特征在于:所述的牺牲阳极(4)为锌或铝合金阳极。6.如权利要求1或2或3或4所述的井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，其特征在于:所述的高固环氧涂层(I)采用高含固体环氧涂料固化而成，其固体含量质量百分比>94%。
【专利摘要】本实用新型属于石油天然气开发腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种井下带环氧涂层及阳极防腐的套管，包括带内外螺纹的环氧涂层套管和阳极套管，两者通过螺纹连接，所述的环氧涂层套管的外壁上涂有高固环氧涂层，阳极套管的外壁上套装着多个牺牲阳极。井下套管采用高固环氧涂料形成主要的外防腐涂层，同时配套牺牲阳极提供电化学保护，两者取长补短，可实现油水井开采周期内套管不被腐蚀穿孔。本实用新型解决了通常采用常规环氧煤沥青或单独牺牲阳极防腐产生的施工环保和寿命短等问题，防腐套管组合性能好，防腐性能优良，施工环保不危害人员健康，在井下工作可靠。
【IPC分类】C23F13/10, E21B17/00
【公开号】CN204827255
【申请号】CN201520577414
【发明人】程碧海, 李琼玮, 姜毅, 李明星, 何治武, 杨立华, 朱方辉, 孙雨来, 张鑫柱, 杨会丽
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月4日