原油及天然气开采过程中的腐蚀介质主要为硫化氢，二氧化硫、二氧化碳，以及井下的氯离子。除了腐蚀介质之外，井下的温度、气体溶解度和压力也对套管的防腐工程提出了重大考验。套管腐蚀包括表面氧化腐蚀、接触腐蚀、选择性腐蚀、裂缝腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀等。其中酸性气体如硫化氢在高温高压下的腐蚀是一个始终伴随而又无法回避的严重问题。
在我国己探明的油气田中，酸性油气田占有相当大的比例，天然气田中高酸性气田就接近50%。近年来新开发的大型油气田如塔里木、吉林、罗家寨和普光等，以及与苏丹、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、印度尼西亚和缅甸等国的合作，也多为酸性和高酸性油气田。
油气田腐蚀环境日趋苛刻。主要表现：
(1)油井开采后期：含水量的提高
(2)深井、超深井的开发导致：温度/压力提高
(3)强腐蚀环境油井的开发：H2S、SO2、CO2、Cl-含量上升
这些都导致油气田腐蚀更趋严重。油气集输管材、石油管、油水分离罐腐蚀是油气田腐蚀的最主要部分。石油管材和设备的腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀：外腐蚀主要是土壤、地下水、杂散电流等导致的腐蚀；内腐蚀由内部介质所导致，是腐蚀科学目前研究的难点和热点问题之一。
目前我国套管防腐主要采取在套管生产过程中添加防腐材料，表面通过镀镍、鉻等，或者主要是通过涂装环氧等防腐涂层来达到防腐目的。例如在套管材料中添加微量Mo，提高钢材淬透性，提高抗腐蚀和耐硫化氢能力。或者是降低Mn含量。这种方法弊端是成本过高，且一旦搬运过程中液压钳对套管表面的压痕以及表层损伤会极大的影响防腐性能。此外，一旦耐腐蚀套管出现穿孔、变形等情况，只有通过更换套管来解决。而防腐涂料由于施工便捷，维保方便，性能可靠，正在逐渐成为石化行业内最主推的防腐防护途径。目前用于套管防腐的涂料主要有改性丙烯酸涂料、改性醇酸涂料、环氧改性酚醛防腐涂料等。这些涂料耐温不太好，在油气管道等要求耐温、耐酸性气体腐蚀等苛刻环境下，缺陷突出，无法满足长期稳定的防腐防护。例如丙烯酸涂料，附着力基于冷粘结，需要使用溶剂型胶粘剂，既不环保，施工过程中的晾胶时间也难以控制，一般表干需要数小时以上，所以对基材表面的清洁程度要求较高。而醇酸涂料，使用寿命存在缺陷，尽管醇酸树脂涂层完全固化，但涂层的氧化不会停止。所以，石化套管领域内，迫切需求一种水性环保型，具有优异的综合性能，且能通过各项高温高压严苛测试的防腐涂料。
产品介绍
深圳市易珑科技有限公司隶属于夸克材料集团，是专业从事环保型功能涂料“研发、生产、销售和服务”的国家高新技术企业。公司始终秉承“专注、专业、创新”的经营理念，致力于为市场及客户提供环保型功能涂料与全面的技术解决方案。
易珑旗下环保型功能防腐涂料，针对不同工况、领域和客户需求，包括柔性陶瓷防腐、特种耐温、耐温防腐、锈转化、自润滑等多个细分产品。涵盖领域包括石化、军工、船舶、钢结构、工业防腐蚀等各个领域。
易珑水性耐温防腐涂料（EC-7038/EC-7246），历经八年研发，其主体树脂（聚酰胺酰亚胺PAI、改性聚四氟乙烯树脂）由易珑科技自主研发和生产。聚酰胺酰亚胺高分子材料由酰胺键和酰亚胺键组成，酰胺键为材料提供高的表面硬度和强度，酰亚胺键为材料提供优异的附着力、耐酸性和耐温、耐有机溶剂及原油等性能，聚四氟乙烯材料耐温优异具有极低的表面能和摩擦系数，能为涂层提供表面提供优异且稳定的防污、防垢等性能。专用于石化管道内防、高温设备、汽车零部件、热交换器等各类高温防腐工况。具有优异的耐腐蚀、耐温、耐硫化氢/二氧化硫等酸性介质、防水防油、水性环保、耐磨等综合性能。
项目说明
本次申报项目为易珑水性聚酰胺酰亚胺耐温防腐涂料在石油化工套管防腐工程的应用。石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个油井的正常运行。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管。套管的消耗量占全部油井管的70%以上。可分为导管、表层套管、技术套管和油层套管。
主要应用为油层石油套管（生产套管）内壁防腐，该套管的主要作用是将石油和天然气从地表下的储藏层中导出，用于保护钻井，将钻探泥浆分层。其在各类套管中下井深度最深，力学性能和密封性能要求也最高，是维持油井运转的生命线。由于地质条件不同，井下受力状态复杂，拉、弯、压、扭应力综合作用于管体，对套管及其防腐涂料的质量提出了较高的要求。一旦套管发生腐蚀、生锈，严重时出现穿孔，可能导致整口井的减产，甚至报废。油层石油套管的工况比较复杂和严格，一般为高温高压、含有硫化氢和二氧化碳，不仅会发生局部腐蚀或全面腐蚀，也非常容易发生突发性的硫化物应力腐蚀开裂。
通过模拟具体工况，易珑水性耐温防腐涂料经过了详细测试（测试标准为SY/6717-2016《油管和套管内涂层技术条件》的相关要求）。测试项目如下：
1.外观：平整均匀、光滑，无气泡、橘皮和流淌等缺陷。
2.干膜厚度：120-150μm。
3.附着力：≥4级。
4.耐高温高压性能：1）液相为NaOH，pH值12.5，温度148℃，压力70Mpa，测试时长16小时，试件完全浸泡溶液中，用气体N2加压。测试后涂层无起泡，附着力无降级。2）液相为水、甲苯、煤油等体积混合溶液，温度107℃，压力35MPa，测试时长16小时，试件2/3进入液体中，用气体CO2加压。测试后涂层无起泡，附着力无降级。
5.耐化学介质性能：1）10%HCl，室温，90天。2）3.5%NaCl，室温，90天。3）原油，80℃，90天。以上测试涂层均无变化。
6.耐磨性（落砂法）：≥2.0L/min，测试结果8.69L/μm，符合≥2.0L/μm要求。
7.漏点：防蜡、防腐均无漏点。
8.附着力测试：使用拉拔法测定涂层未试验样件和加压耐温后的附着力。试验条件为油田采出液，温度150℃，25Mpa，时长16小时。试验前后，依照SY/T6717-2016附录B方法测试附着力，附着力均为4A级（沿刀痕有脱皮或脱落的痕迹），附着力未降级。试验前后还用拉拔法测试附着力，力值未见大幅下降。
9.常温浸泡：10%HCl，3.5%NaCl，长庆油田采出液120天浸泡测试，涂层完好。
通过以上测试，可以得出易珑水性耐温防腐涂料在石油套管内壁防腐的应用中，满足相关要求，且产品为水性环保型，VOC含量低。目前，产品已广泛应用于石化管道内壁的细分领域。
应用案例
目前，易珑水性耐温防腐涂料已通过使用方采取液模拟测试，应用在于石油套管细分领域。例如中石油宝鸡钢管研究院的井下原油输送管道，大连恒力石化的乙烯设备，神华煤化工的MTO设备等。其水性环保、优异的耐温、耐腐蚀、耐原油等有机溶剂、耐磨耐划伤等综合性能，已受到业内充分认可。解决了目前大范围使用溶剂型涂料高污染的难题，也为石化防腐项目提供了新的选择和解决方案。
