抗硫化氫、抗酸性涂層材料及噴涂工藝研究.pdf

1、管柱是油氣田鉆采工程中最重要的下井工具，它主要包括油管、套管和鉆桿。管柱的腐蝕主要由油氣田酸性氣體(H2S、CO2)引起的。為了提高含硫氣井中管柱的抗硫化氫、抗酸性的能力，從它們的腐蝕機理出發(fā)，分析了硫化氫、二氧化碳的腐蝕條件以及腐蝕所形成的產(chǎn)物，并根據(jù)油氣井中溫度高、安裝時管柱外表面所受到的磨損和工具的挾持作用，從而確定本次試驗的噴涂方法，噴涂材料、磨粒磨損試驗和腐蝕試驗等參數(shù)。 本次研究采用熱噴涂技術(火焰噴涂，火焰噴涂后重

2、熔，超音速火焰噴涂)，在油管N80材料的外表面噴涂一層厚度大約為500μm的抗硫化氫、抗酸性比較強的Ni合金粉末材料，部分作磨粒磨損試驗的涂層用45＃鋼作基體材料，通過液相腐蝕的方法證明Ni基合金涂層具有耐腐蝕性能，通過磨粒磨損試驗檢驗Ni基合金涂層具有的耐磨性能。試驗表明：溫度為60℃，在硫化氫、二氧化碳和5％氯離子組成的飽和溶液中，腐蝕的時間為72小時，火焰噴涂后重熔的NY60涂層的耐腐蝕性約為N80的110倍；溫度為60℃，在硫化

3、氫和二氧化碳組成的飽和溶液中，腐蝕時間為72小時，火焰噴涂后重熔的NY60涂層的耐腐蝕性約為N80的220倍。在磨粒磨損試驗中，在同種磨粒磨損參數(shù)條件下，火焰噴涂后重熔的NY60涂層的耐磨粒磨損性能約為N80的4倍。 在涂層檢測方面，利用掃描電鏡(SEM)觀察各種不同噴涂方法的涂層的腐蝕和磨粒磨損之后的斷面組織形貌；利用能譜分析(EDS)的方法檢測各種不同涂層和基本材料腐蝕之后涂層中或者材料表面的腐蝕產(chǎn)物；利用X射線衍射分析(X