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齐次和非齐次的区别-雪莱简介
2023年2月19日发(作者：华中师范大学就业信息网)２０１１年第４０卷石油矿场机械
第１２期第８０页ＯＩＬＦＩＥＬＤＥＱＵＩＰＭＥＮＴ２０１１，４０（１２）：８０～８２
文章编号：１００卜３４８２（２０１１）１２－００８０—０３
高耐磨性防腐涂料在钻杆中的应用
张桂新１。黄斐２，胡建修２。蔡全３
（１．河北华油一机图博涂层有限公司，河北青县０６２６５８；２．渤海石油装备第一机械厂，河北青县０６２６５８
３．中石化管道储运公司，江苏徐州２２１００８）
摘要：对改性环氧酚醛树脂（ＴＫ一３４ＸＴ）内涂层的生产工艺进行了研究，介绍了该涂层的优点及其
在油田的应用。通过附着力、耐化学腐蚀性、耐高温性、粗糙度、耐磨性和机械性能等试验，研究了
该涂层的性能特点，表明该涂层性能指标可满足钻井工艺要求。
关键词：钻杆；内涂层；附着力；耐磨性
中图分类号：ＴＥ９２１．２文献标识码：Ｂ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
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Ｑｕａｎ３
（１．Ｈｅｂｅｉ
ＨｕａｙｏｕＹｉｊｉＴｕｂｏｓｃｏｐｅＣｏａｔｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｘｉａｎ０６２６５８，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｎｏ．１Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
Ｗｏｒｋｓ
ｏｆＣＮＰＣＢｏｈａｉ
ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｘｉａｎ０６２６５８，Ｃｈｉｎａｌ
３．ＳＩＮＯＰＥＣ
ＰｉｐｅｌｉｎｅＳｔｏｒａｇｅ＆ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ。Ｘｕｚｈｏｕ
２２１００８．Ｃｈｉｎａ）
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收稿日期：２０１１－０６—３１
作者简介：张桂新（１９６４一），女，河北青县人。高级工程师，主要从事石油专用管防腐技术与企业管理工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｉｎ—ｃｎ＠
１２６．ｔｏｍ。
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万方数据
第４０卷第１２期张桂新，等：高耐磨性防腐涂料在钻杆中的应用
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防腐涂料对钻杆壁起到了很好的防护作用口＿８］。
随着石油工业的不断发展，出现了定向井、超深井、
腐蚀气井等，钻采工况越来越复杂，要求钻采技术和
装备水平不断提升，对石油专用管性能的要求也越
来越高。为了提高钻杆的性能，延长其使用寿命，要
求内涂层既要有良好的防腐性能又要有良好的耐磨
性能，以保护管体不受腐蚀介质的侵蚀和机械磨损。
ＴＫ－３４ＸＴ涂料是由美国Ｔｕｂｏｓｃｏｐｅ公司研制
的新型涂料，该涂料在不改变原有防腐性能的基础
上，加入了提高耐磨性的添加剂，大幅提高了涂层的
耐磨性能，从而更大程度地延长了钻杆的使用寿命，
降低了用户的生产成本。
１ＴＫ－３４ＸＴ涂层工艺
１．１工艺流程
ＴＫ一３４ＸＴ涂层工艺流程如图１所示。
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型Ｉ－匝ＬＢ匝雌雏线检验面漆喷涂Ｈ连续炉Ｈ底潦喷涂Ｈ喷砂在阿耳瓶丽函而丽习—孬—习一
１．２关键工艺
１．２．１面漆涂料的放置和搅拌
由于加入了耐磨材料，在存放过程中定期倒置。
喷涂前，采用特殊的搅拌器和搅拌方法，使面漆涂料
完全搅拌均匀。
１．２．２面漆喷涂和烘烤
ＴＫ－３４ＸＴ涂料与传统涂料相比，其粘度和触变
指数较低，需要采用特殊的喷涂参数和烘烤工艺进
行涂层作业，以保证喷涂质量。
１．３优点
１）与传统涂层属于同一涂层系列，生产设备
相同，对工艺参数进行试验研究后可形成批量生产。
２）由于在涂层配方中加入了耐磨材料，在不
改变涂层固有性能的同时大大增加了涂层的耐磨
性能。
３）ＴＫ一３４ＸＴ涂料固含量比传统涂层高，因此
涂料利用率较高。
２涂层试验
ＴＫ一３４ＸＴ涂料采用特有工艺涂敷到钻杆内壁，
进行了一系列试验对涂层进行了评价，结果证明
ＴＫ一３４ＸＴ涂层完全可以在钻杆防腐中使用。
２．１附着力
石油钻杆在钻井过程中会使用一些工具（例如
钢丝绳等），在起下过程中会对涂层造成划伤，如果
涂层附着力差，腐蚀介质会沿着划伤的部分浸入基
体，从而造成涂层的脱落，以至涂层失效，因此涂层
附着力是评价涂层质量的重要标准。本试验依据
ＳＹ／Ｔ０５４４２０１０采用刀挑法判定ＴＫ一３４ＸＴ涂层
的附着力，如图２所示。
图２附着力试验
经试验，采用刀挑法未能从金属基体挑起涂层，
只有刀痕划到的地方才露出金属基体，依据标准判
定涂层的附着力为Ａ级，达到指标要求的附着力在
Ｂ级以上，涂层附着力合格。
２．２耐酸碱性
钻井使用的泥浆有酸性和碱性泥浆，甚至在钻
井过程中会对油井进行酸化、压裂等作业，故涂层锗
杆应在各种酸性和碱性条件下做浸泡试验，试验表
明ＴＫ一３４ＸＴ涂层能适应多种酸碱条件的工况环
境。试验结果如表１。
万方数据
・８２・石油矿场机械
２０１１年１２月
注：以上涂层在４种介质中浸泡３个月。涂层完好。
２．３粗糙度
光滑的表面可以减小阻力，对于钻杆而言，内壁
光滑可以减少阻力［９］，降低钻井能耗。采用精密仪器
在中国计量科学研究院做了粗糙度试验，结果表明
ＴＫ－３４ＸＴ涂层粗糙度可以达到Ｒａ＝０．７８“ｍ，没有
经过加工的管体内壁达到了４０“ｍ，因此内涂层钻杆
的粗糙度降低了近５０倍。试验结果如表２。
２．４耐磨性
钻杆使用环境非常恶劣，并且经常含有砂砾、泥
浆等杂物，耐磨性是一个非常重要的参数。采用
ＡＳＴＭ１３－４０６０型标准泰伯尔磨耗仪测试耐磨性，在
载荷１０
ｋＮ的情况下旋转１０００圈，所得结果如表３。
表２粗糙度试验结果
表面类型
粗糙度Ｒａｌｔ．ｔｍ
ＴＫ一３４ＸＴ涂层管内壁
未涂层管内壁
Ｏ．７８
３０～４０
表３耐磨性试验结果
由表３可以看出，在同样试验条件下，ＴＫ３４－
ＸＴ的耐磨性在厚度和质量上其损失量均大幅降
低，为粉末涂层的１／３、液体涂层的１／６，因此ＴＫ一
３４ＸＴ涂层耐磨性大幅增加。
２．５耐高温高压
钻杆经常在高温高压高腐蚀条件下使用，对涂
层的要求非常高，模拟井下环境进行高温高压釜试
验。按照标准要求取ｐＨ一１２．５的ＮａＯＨ溶液３．３
Ｌ，在温度为１４８℃，试验压力为７０ＭＰａ的条件下
恒温、恒压下保持１６ｈ，取出试片，经观测试片颜色
轻微变深，涂层表面无变化，采用刀挑法测试涂层附
着力，涂层未脱落，附着力仍为Ａ级。
２．６抗扭转性
钻杆在使用过程中要承受非常大的扭矩，涂层
的抗扭性能是评价钻杆涂层的一个非常重要的机械
性能参数，在涂层钻杆上取一段钻杆送往专业的检
测公司，在施加到钻杆的抗扭极限时评价内涂层，经
观察涂层完好，表面无裂纹和脱落。
３现场应用情况
２００６年引进ＴＫ－３４ＸＴ涂层后，开始进行工艺试
验和油田试用。截至２０１０－１２，已经涂覆２０多万ｍ钻
杆，发往国内外各大油田，创造了非常好的经济和社会
效益。涂层产品使用效果良好，得到了用户的好评。
４结论
ＴＫ一３４ＸＴ涂层具有良好的防腐性能和耐磨性
能，在磨损比较大的环境中使用时能有效地减少涂
层的磨损，可有效防止各种腐蚀介质对钻杆管材基
体的侵蚀，延长了钻杆的使用寿命，为用户带来了较
好的经济效益。
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万方数据
高耐磨性防腐涂料在钻杆中的应用
作者：张桂新，黄斐，胡建修，蔡全，ZHANGGui-xin，HUANGFei，HUJian-xiu，CAIQuan
作者单位：张桂新,ZHANGGui-xin(河北华油一机图博涂层有限公司,河北青县,062658)，黄斐,胡建修,HUANGFei,HUJian-
xiu(渤海石油装备第一机械厂,河北青县,062658)，蔡全,CAIQuan(中石化管道储运公司,江苏徐州,221008)
刊名：
石油矿场机械
英文刊名：OilFieldEquipment
年，卷(期)：2011,40(12)
参考文献(9条)
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