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，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間內(nèi)被腐蝕造成開裂報廢，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，端管體的鋼級高于油井管母體的鋼級，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，氮化時間為3小時；(4)、氧化處理使用臥式氧化電爐對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將端管體焊接在油井管母體的兩端，一級摩擦壓力為2. 5MPa，一級摩擦?xí)r間12S，二級摩擦壓力為4MPa，二級摩擦?xí)r間 8S ；(6)、水壓試驗使用打壓機對焊接后的油井管進(jìn)行水壓試驗，試驗壓力為70MPa ；(7)、探傷檢驗使用渦流探傷機對油井管進(jìn)行探傷檢驗，檢驗合格的油井管包裝入庫。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。
具體實施例方式請參閱圖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，端管體2的鋼級高于油井管母體1的鋼級，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，氮化時間為3小時；0)、氧化處理使用臥式氧化電爐對端管體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將端管體2焊接在油井管母體1的兩端，一級摩擦壓力為2. 5MPa, 一級摩擦?xí)r間12S，二級摩擦壓力為4MPa，二級摩擦?xí)r間8S ；(6)、水壓試驗使用打壓機對焊接后的油井管進(jìn)行水壓試驗，試驗壓力為70MPa ；
(7)、探傷檢驗使用渦流探傷機對油井管進(jìn)行探傷檢驗，檢驗合格的油井管包裝入庫。
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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3中任一項中所述的兩端材質(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，氮化時間為3小時;G)、氧化處理使用臥式氧化電爐對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將端管體焊接在油井管母體的兩端，一級摩擦壓力為2. 5MPa，一級摩擦?xí)r間12S，二級摩擦壓力為4MPa，二級摩擦?xí)r間8S ；(6)、水壓試驗使用打壓機對焊接后的油井管進(jìn)行水壓試驗，試驗壓力為70MPa；(7)、探傷檢驗使用渦流探傷機對油井管進(jìn)行探傷檢驗，檢驗合格的油井管包裝入庫。
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；(7)探傷檢驗；有益效果降低了成本；油井管不會發(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E21B17/02GK102174878SQ201110041639
公開日2011年9月7日 申請日期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 申請人:梅河口市弘業(yè)無縫鋼管有限公司