專利名稱：兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特種油井管及制造方法，特別涉及一種兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管及制造方法。
背景技術(shù)：
目前，油、氣田井下油井管的腐蝕、偏磨、粘扣情況特別嚴(yán)重，是困擾油井管使用壽命的三大難題，大部分油井采出液出現(xiàn)“三高一低”的現(xiàn)象，即礦化度高、硫酸鹽還原菌 (SRB)含量高、CO2含量高、PH值低，在這種腐蝕環(huán)境下，井下的油井管很容易腐蝕，特別是在工作時(shí)，油井管內(nèi)的抽油桿特有外型以及復(fù)雜的井況，致使油井管的兩端出現(xiàn)嚴(yán)重的偏磨， 常常出現(xiàn)以下一些問題1、油井管端部螺紋由于偏磨產(chǎn)生漏失使產(chǎn)量急劇下降，造成較大損失；2、油井管端部螺紋由于偏磨致使荷載能力下降而產(chǎn)生斷井；3、油井管的端部偏磨致使油井管在短時(shí)間內(nèi)被腐蝕造成開裂報(bào)廢，大大降低了油井管的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有油井管的端部容易產(chǎn)生偏磨而導(dǎo)致漏失、斷井以及降低油井管使用壽命的問題而提供的一種兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管及制造方法。本發(fā)明所述的特種油井管是在油井管母體的兩端焊接有端管體，端管體與油井管母體的內(nèi)徑尺寸相同，端管體的壁厚大于油井管母體的壁厚，端管體的外表面設(shè)有螺紋，特種油井管的表面形成有復(fù)合氮化層。端管體與油井管母體均為無縫鋼管，端管體與油井管母體之間的焊接方式為摩擦焊，油井管母體為J55、N80鋼級(jí)，端管體的鋼級(jí)高于油井管母體的鋼級(jí)，端管體的材質(zhì)為 CrMoAl類合金鋼，CrMoAl類合金鋼的表面可較好地形成有復(fù)合滲氮層，提高了油井管端部的耐腐蝕性與耐磨性，并且大大降低了油井管的使用成本。油井管母體和端管體的復(fù)合氮化層是采用現(xiàn)有技術(shù)QPQ技術(shù)工藝獲得的。本發(fā)明所述的兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管的制造方法如下(1)、螺紋結(jié)構(gòu)的加工按設(shè)計(jì)尺寸切割端管體，然后使用數(shù)控車床完成端管體外表面的螺紋加工；(2)、調(diào)質(zhì)處理使用輥底式加熱爐對(duì)端管體及油井管母體進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)溫度為920°C，水淬回火溫度650°C ；(3)、氮化處理使用臥式氮化電爐對(duì)端管體及油井管母體進(jìn)行多元氮化處理，氮化溫度為550-570°C，氮化時(shí)間為3小時(shí)；(4)、氧化處理使用臥式氧化電爐對(duì)端管體及油井管母體進(jìn)行氧化處理，氧化溫度350-370°C，氧化兩遍，每次氧化時(shí)間20分鐘；
(5)、油井管母體與端管體之間的焊接使用摩擦焊機(jī)將端管體焊接在油井管母體的兩端，一級(jí)摩擦壓力為2. 5MPa，一級(jí)摩擦?xí)r間12S，二級(jí)摩擦壓力為4MPa，二級(jí)摩擦?xí)r間 8S ；(6)、水壓試驗(yàn)使用打壓機(jī)對(duì)焊接后的油井管進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為70MPa ；(7)、探傷檢驗(yàn)使用渦流探傷機(jī)對(duì)油井管進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的油井管包裝入庫(kù)。本發(fā)明的有益效果1、特種油井管進(jìn)行多元滲氮處理后，極大地提高了油井管的耐磨性和防腐蝕性， 保證了油井管在使用期間不會(huì)發(fā)生漏失及斷井現(xiàn)象；2、具有抗螺紋黏扣性，經(jīng)過粘扣試驗(yàn)拆卸次數(shù)達(dá)到40次以上，使油井管的使用壽命提高10倍以上； 3、比較適應(yīng)斜井高偏磨的井況。


圖1為本發(fā)明的剖面示意圖。1、油井管母體2、端管體3、復(fù)合氮化層。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1所示本發(fā)明所述的特種油井管是在油井管母體1的兩端焊接有端管體2，端管體2與油井管母體1的內(nèi)徑尺寸相同，端管體2的壁厚大于油井管母體1的壁厚， 端管體2的外表面設(shè)有螺紋，油井管母體1和端管體2的表面形成有復(fù)合氮化層3。端管體2與油井管母體1均為無縫鋼管，端管體2與油井管母體1之間的焊接方式為摩擦焊，油井管母體1為J55、N80鋼級(jí)，端管體2的鋼級(jí)高于油井管母體1的鋼級(jí)，端管體2的材質(zhì)為CrMoAl類合金鋼，CrMoAl類合金鋼的表面可較好地形成有復(fù)合滲氮層3， 提高了油井管端部的耐腐蝕性與耐磨性，并且大大降低了油井管的使用成本。油井管母體1和端管體2的復(fù)合氮化層3是采用現(xiàn)有技術(shù)QPQ技術(shù)工藝獲得的。本發(fā)明所述的兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管的制造方法如下(1)、螺紋結(jié)構(gòu)的加工按設(shè)計(jì)尺寸切割端管體2，然后使用數(shù)控車床完成端管體2 的外表面螺紋加工；O)、調(diào)質(zhì)處理使用輥底式加熱爐對(duì)端管體2及油井管母體1進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)溫度為920°C，水淬回火溫度650°C ；(3)、氮化處理使用臥式氮化電爐對(duì)端管體2及油井管母體1進(jìn)行多元氮化處理， 氮化溫度為550-570°C，氮化時(shí)間為3小時(shí)；0)、氧化處理使用臥式氧化電爐對(duì)端管體2及油井管母體1進(jìn)行氧化處理，氧化溫度350-370°C，氧化兩遍，每次氧化時(shí)間20分鐘；(5)、油井管母體1與端管體2之間的焊接使用摩擦焊機(jī)將端管體2焊接在油井管母體1的兩端，一級(jí)摩擦壓力為2. 5MPa, 一級(jí)摩擦?xí)r間12S，二級(jí)摩擦壓力為4MPa，二級(jí)摩擦?xí)r間8S ；(6)、水壓試驗(yàn)使用打壓機(jī)對(duì)焊接后的油井管進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為70MPa ；
(7)、探傷檢驗(yàn)使用渦流探傷機(jī)對(duì)油井管進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的油井管包裝入庫(kù)。
權(quán)利要求
1.一種兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管，其特征在于是在油井管母體的兩端焊接有端管體，端管體與油井管母體的內(nèi)徑尺寸相同，端管體的壁厚大于油井管母體的壁厚， 端管體的外表面設(shè)有螺紋，油井管母體和端管體的表面形成有復(fù)合氮化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管，其特征在于所述的端管體與油井管母體為無縫鋼管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管，其特征在于所述的端管體與油井管母體之間的焊接方式為摩擦焊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3中任一項(xiàng)中所述的兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管，其特征在于所述的油井管母體為J55、N80鋼級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3中任一項(xiàng)中所述的兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管，其特征在于所述的端管體的材質(zhì)為CrMoAl類合金鋼。
6.如權(quán)利要求1所述的一種兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管的制造方法如下 (1)、螺紋結(jié)構(gòu)的加工按設(shè)計(jì)尺寸切割端管體，然后使用數(shù)控車床完成端管體外表面的螺紋加工；(2)、調(diào)質(zhì)處理使用輥底式加熱爐對(duì)端管體及油井管母體進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)溫度為 920°C，水淬回火溫度650°C ；(3)、氮化處理使用臥式氮化電爐對(duì)端管體及油井管母體進(jìn)行多元氮化處理，氮化溫度為550-570°C，氮化時(shí)間為3小時(shí);G)、氧化處理使用臥式氧化電爐對(duì)端管體及油井管母體進(jìn)行氧化處理，氧化溫度 350-370°C，氧化兩遍，每次氧化時(shí)間20分鐘；(5)、油井管母體與端管體之間的焊接使用摩擦焊機(jī)將端管體焊接在油井管母體的兩端，一級(jí)摩擦壓力為2. 5MPa，一級(jí)摩擦?xí)r間12S，二級(jí)摩擦壓力為4MPa，二級(jí)摩擦?xí)r間8S ；(6)、水壓試驗(yàn)使用打壓機(jī)對(duì)焊接后的油井管進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為70MPa；(7)、探傷檢驗(yàn)使用渦流探傷機(jī)對(duì)油井管進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的油井管包裝入庫(kù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩端材質(zhì)及結(jié)構(gòu)層改變的特種油井管及制造方法，目的是為了解決現(xiàn)有油井管的端部容易產(chǎn)生偏磨而導(dǎo)致漏失、斷井以及降低油井管使用壽命的問題，是在油井管母體的兩端焊接有端管體，端管體與油井管母體的內(nèi)徑尺寸相同，端管體的壁厚大于油井管母體的壁厚，端管體的外表面設(shè)有螺紋，制造方法為(1)螺紋結(jié)構(gòu)的加工；(2)調(diào)質(zhì)處理；(3)氮化處理；(4)氧化處理；(5)油井管母體與端管體之間的焊接；(6)水壓試驗(yàn)；(7)探傷檢驗(yàn)；有益效果降低了成本；油井管不會(huì)發(fā)生漏失及斷井現(xiàn)象；油井管的使用壽命提高10倍以上。
文檔編號(hào)E21B17/02GK102174878SQ201110041639
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者呂學(xué)民 申請(qǐng)人:梅河口市弘業(yè)無縫鋼管有限公司