一種防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油田抗腐蝕油管，可以解決含二氧化碳?xì)饩挠凸芨g問題。
【背景技術(shù)】
[0002]油管是石油、天然氣開采的必備設(shè)施之一，傳統(tǒng)的井下管柱存在著腐蝕與防護(hù)問題，腐蝕問題是關(guān)系到油氣井正常生產(chǎn)運(yùn)行的關(guān)鍵因素，特別是海上油田采油注水管柱的腐蝕與防腐就更為突出，在油田作業(yè)中，油管管柱內(nèi)常有硫化氫、硫酸鹽還原菌、化學(xué)驅(qū)動液、三無復(fù)合驅(qū)動液、高溫氧、二氧化碳、氯離子等腐蝕性介質(zhì)存在，常規(guī)油管沒有抗腐蝕功能，油管在長期工作狀態(tài)下，焊縫、內(nèi)管內(nèi)壁、外管外壁極易被腐蝕性介質(zhì)腐蝕，從而導(dǎo)致焊縫開裂、內(nèi)外管被腐蝕，油管失效。為了防止管體腐蝕，尤其是管體內(nèi)孔及連接螺紋段的防腐問題，人們已研制出在鋼質(zhì)管體表面涂覆有機(jī)防腐涂層的防腐油管，對油管實(shí)施防腐保護(hù)措施，這類防腐油管可以有效保護(hù)并減緩油管柱的腐蝕，傳統(tǒng)的防腐管柱一般采用在油管內(nèi)孔及管體兩端的螺紋連接段外側(cè)面涂覆有機(jī)防腐涂層，這種結(jié)構(gòu)的帶防腐涂層的管柱在實(shí)際使用過程中，防腐管柱的內(nèi)孔表面的防腐性能很好，能有效抵擋油汽中腐蝕性介的侵蝕，能防止鋼質(zhì)管體的腐蝕，提高管體的使用壽命，然而管體兩端的連接螺紋段端面銹蝕腐爛嚴(yán)重，輕則密封端面腐蝕破損，重者導(dǎo)致整個螺紋連接段腐爛，管體在與接箍連接處出現(xiàn)斷裂等缺陷。申請人經(jīng)認(rèn)真拆解分析，導(dǎo)致上述缺陷的主要原因是兩根管體在與接箍對接時，為了保證兩根管體端面的原始密封性能，必須將兩根管體的對接端面旋緊密封，在旋緊過程中，兩根管體的連接端面必然會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)剪切效應(yīng)，造成管體端面的防腐涂層撕裂破損，嚴(yán)重時會導(dǎo)致防腐涂層與鋼質(zhì)管體的駁離，使原本被防腐涂層覆的鋼質(zhì)管體端面直接與腐蝕性介質(zhì)接觸，這樣就必然會在管柱連接端面的結(jié)合縫產(chǎn)生點(diǎn)蝕或通過滲透方式產(chǎn)生局部腐蝕，直至管體連接端出現(xiàn)腐蝕穿孔，然后腐蝕介質(zhì)會進(jìn)入螺紋密封端面進(jìn)行酸化腐蝕，這樣不僅會對原本的密封對接面失效，而且會對連接螺紋段進(jìn)行腐蝕，導(dǎo)致螺紋連接密封帶失效，連接強(qiáng)度大幅度下降。
[0003]—旦出現(xiàn)上述缺陷，防腐管體的防腐性能就會大幅度下降，直至失效，使用一段時間后就會產(chǎn)生管體內(nèi)的氣、液體的泄漏，致使油管管柱無法正常工作，直接影響石油開采開發(fā)或站場集輸及濕氣輸送系統(tǒng)的運(yùn)行，嚴(yán)重時造成壓井困難或產(chǎn)生測井阻礙，縮短了油管的使用年限，增加了生產(chǎn)成本。
[0004]為了有效克服這類缺陷，有部分油管生產(chǎn)企業(yè)開始采用13Cr_110油管替代普通防腐油管，以消除油管端面的腐蝕問題，這種方案雖然能解決油管的防腐問題，但是13Cr_110油管價格高昂，一次投入太高，且螺紋連接段及管體密封端面在拆卸重復(fù)旋接使用過程中，連接密封性能和可靠性難保證，若棄之不用又損失太大。使用壽命不長，只適合優(yōu)質(zhì)油氣井，使用范圍受限。如何更經(jīng)濟(jì)、實(shí)用地解決普通鋼質(zhì)防腐管的螺紋端面防腐蝕問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切希望解決的技術(shù)難題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】:
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)，它能根治防腐油管連接螺紋端的防腐和密封難題，提高防腐油管的使用壽命，采用本實(shí)用新型能使普通鋼質(zhì)管材具有優(yōu)異的防腐性能，并能實(shí)現(xiàn)反復(fù)拆卸組裝過程中的防腐和密封問題，克服現(xiàn)技術(shù)的存在的諸多不足。
[0006]—種防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)，其特征是:包括鋼質(zhì)油管體、鋼質(zhì)連接管段、管端耐蝕金屬防腐層、管壁耐蝕金屬防腐層和非金屬防腐涂層，在鋼質(zhì)連接管段的管端面上設(shè)有管端耐蝕金屬防腐層，在鋼質(zhì)連接管段的內(nèi)孔表面前段設(shè)有管壁耐蝕金屬防腐層，在鋼質(zhì)油管體的內(nèi)孔表面上均勻地涂覆有非金屬防腐涂層。
[0007]進(jìn)一步，在鋼質(zhì)連接管段的內(nèi)孔表面前段設(shè)有的管壁耐蝕金屬防腐層的內(nèi)孔表面均勻地涂覆有非金屬防腐涂層。
[0008]進(jìn)一步，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段端面上的管端耐蝕金屬防腐層的最終厚度尺寸大于等于0.2毫米，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段內(nèi)孔表面前段上的管壁耐蝕金屬防腐層的最終厚度尺寸大于等于0.1毫米。
[0009]更進(jìn)一步，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段端面上的管端耐蝕金屬防腐層的最終厚度尺寸為I?5毫米，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段內(nèi)孔表面前段上的管壁耐蝕金屬防腐層的最終厚度尺寸為0.5?I毫米。
[0010]進(jìn)一步，管端耐蝕金屬防腐層和管壁耐蝕金屬防腐層均通過激光熔覆方法獲得，其材質(zhì)為不銹鋼或鈷基合金或鎳基合金等耐蝕合金。
[0011]這種防腐油管體的加工方法如下:
[0012]第一步，對鋼質(zhì)油管體上的鋼質(zhì)連接管段的兩端和鋼質(zhì)連接管段的內(nèi)孔表面進(jìn)行定尺寸車削加工，留足管端耐蝕金屬防腐層和管壁耐蝕金屬防腐層激光熔覆余量；
[0013]第二步，采用激光熔覆方法對鋼質(zhì)連接管段的管體端面上進(jìn)行激光熔覆增設(shè)管端耐蝕金屬防腐層，采用激光熔覆方法對鋼質(zhì)連接管段的內(nèi)孔表面前段進(jìn)行激光熔覆增設(shè)管壁耐蝕金屬防腐層，確保管端耐蝕金屬防腐層和管壁耐蝕金屬防腐層的激光恪覆厚度，具體要求為:經(jīng)機(jī)械加工后管端耐蝕金屬防腐層的厚度尺寸大于等于0.2毫米，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段內(nèi)孔表面的管壁耐蝕金屬防腐層的厚度尺寸大于等于0.1毫米；
[0014]第三步，對第二步加工過的管體按常規(guī)的防腐方法對鋼質(zhì)油管體的內(nèi)孔表面上進(jìn)行非金屬防腐涂層的涂覆，非金屬防腐涂層覆蓋鋼質(zhì)連接管段的內(nèi)孔表面前段的管壁耐蝕金屬防腐層。
[0015]第四步，對第三步處理過的管體的鋼質(zhì)連接管段的外圓面進(jìn)行連接螺紋的加工并對管體進(jìn)行定長精確車削。
[0016]由于本實(shí)用新型所述抗腐蝕的管端密封連接結(jié)構(gòu)，在鋼質(zhì)油管體的鋼質(zhì)連接管段的管端和內(nèi)孔表面前段均通過激光熔覆方法增設(shè)了管端耐蝕金屬防腐層和管壁耐蝕金屬防腐層，且保證設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段端面處的管端耐蝕金屬防腐層的最終厚度尺寸大于等于0.2毫米，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段內(nèi)孔表面前段的管壁耐蝕金屬防腐層的最終厚度尺寸大于等于0.1毫米，這樣，當(dāng)兩根防腐管體通過與接箍進(jìn)行對接旋轉(zhuǎn)過程中，兩根管體的管端是依靠管端耐蝕金屬防腐層的對接來實(shí)現(xiàn)對接密封的，由于管端耐蝕金屬防腐層與鋼質(zhì)連接管段的鋼質(zhì)本體熔為一體，在管端耐蝕金屬防腐層的外表面無需涂覆任何防腐涂層，當(dāng)兩根防腐管體管端旋轉(zhuǎn)對接時受到旋轉(zhuǎn)扭矩力作用會產(chǎn)生磨擦磨損，不會破壞金屬防腐層，限定金屬防腐層的厚度，能保證防腐管體反復(fù)拆裝旋接的磨損余量，保證防腐管有足夠的使用壽命。管端耐蝕金屬防腐層的材質(zhì)優(yōu)選不銹鋼或鈷基合金或鎳基合金等耐蝕合金，增設(shè)方法為激光熔覆。在鋼質(zhì)油管體的內(nèi)孔中均勻地涂覆有非金屬防腐涂層，在鋼質(zhì)連接管段的內(nèi)孔表面設(shè)置有管壁耐蝕金屬防腐層，在管壁耐蝕金屬防腐層上均勻地涂覆有非金屬防腐涂層，非金屬防腐涂層與管壁耐蝕金屬防腐層有重疊，這樣就能保證鋼質(zhì)油管體的內(nèi)孔表面具有防腐性能，鋼質(zhì)連接管段的內(nèi)孔表面和端面都具有防腐性能，鋼質(zhì)油管體無需使用高價格的13Cr-110材料，但防腐性能達(dá)到或超過13Cr-110油管的防腐性能，既經(jīng)濟(jì)又可靠，提高防腐油管的防腐性能，降低高規(guī)格防腐管的生產(chǎn)成本，提升我國的防腐油管技術(shù)水平。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖；
[0019]圖中:1_鋼質(zhì)油管體；2_鋼質(zhì)連接管段；3_管端耐蝕金屬防腐層；4_管壁耐蝕金屬防腐層；5_非金屬防腐涂層；6_接箍。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案:
[0021]—種防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)，包括鋼質(zhì)油管體1、鋼質(zhì)連接管段2、管端耐蝕金屬防腐層3、管壁耐蝕金屬防腐層4和非金屬防腐涂層5，在鋼質(zhì)連接管段2的管端面上通過激光熔覆方法增設(shè)管端耐蝕金屬防腐層3，在鋼質(zhì)連接管段2的內(nèi)孔表面前段通過激光熔覆方法增設(shè)管壁耐蝕金屬防腐層4，其中，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段2端面處的管端耐蝕金屬防腐層3的最終厚度尺寸為1.2毫米，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段2內(nèi)孔表面前段的管壁耐蝕金屬防腐層4的最終厚度尺寸為0.5毫米，在鋼質(zhì)油管體I的內(nèi)孔表面上均勻地涂覆有非金屬防腐涂層5，非金屬防腐涂層5覆蓋在管壁耐蝕金屬防腐層4的內(nèi)孔表面上，當(dāng)兩根防腐管體通過與接箍6進(jìn)行對接旋轉(zhuǎn)過程中，兩根管體的管端是依靠管端耐蝕金屬防腐層的對接來實(shí)現(xiàn)對接密封的，所述管端耐蝕金屬防腐層3和管壁耐蝕金屬防腐層4的材質(zhì)為不銹鋼或鈷基合金或鎳基合金等耐蝕合金。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的一個較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)，其特征是:包括鋼質(zhì)油管體(I)、鋼質(zhì)連接管段(2)、管端耐蝕金屬防腐層(3)、管壁耐蝕金屬防腐層(4)和非金屬防腐涂層(5)，在鋼質(zhì)連接管段(2)的管端面上設(shè)有管端耐蝕金屬防腐層(3)，在鋼質(zhì)連接管段(2)的內(nèi)孔表面前段設(shè)有管壁耐蝕金屬防腐層(4)，在鋼質(zhì)油管體(I)的內(nèi)孔表面上均勻地涂覆有非金屬防腐涂層(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)，其特征是:在鋼質(zhì)連接管段(2)的內(nèi)孔表面前段設(shè)有的管壁耐蝕金屬防腐層(4)的內(nèi)孔表面均勻地涂覆有非金屬防腐涂層(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)，其特征是:設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段(2)端面上的管端耐蝕金屬防腐層(3)的最終厚度尺寸大于等于0.2毫米，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段(2)內(nèi)孔表面前段上的管壁耐蝕金屬防腐層(4)的最終厚度尺寸大于等于0.1毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)，其特征是:設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段(2)端面上的管端耐蝕金屬防腐層(3)的最終厚度尺寸為I?5毫米，設(shè)置在鋼質(zhì)連接管段(2)內(nèi)孔表面前段上的管壁耐蝕金屬防腐層(4)的最終厚度尺寸為0.5?I毫米。
【專利摘要】一種防腐油管的管端抗腐蝕密封結(jié)構(gòu)，在鋼質(zhì)連接管段的管端面上設(shè)有管端耐蝕金屬防腐層，在鋼質(zhì)連接管段的外圓表面設(shè)有管壁耐蝕金屬防腐層，在鋼質(zhì)油管體的內(nèi)孔表面上均勻地涂覆有非金屬防腐涂層，在鋼質(zhì)連接管段的管壁耐蝕金屬防腐層與鋼質(zhì)油管體結(jié)合處的外圓表面均勻地涂覆有非金屬防腐涂層。兩根防腐管體在接箍中是通過兩根管體的管端耐蝕金屬防腐層對接來實(shí)現(xiàn)對接密封的，由于管端耐蝕金屬防腐層與管端鋼質(zhì)本體通過激光熔覆熔為一體，當(dāng)兩根防腐管的管端旋轉(zhuǎn)對接時受到旋轉(zhuǎn)扭矩力作用只會產(chǎn)生磨擦磨損，不會破壞金屬防腐層，鋼質(zhì)連接管段的外表面和管端都具有防腐性能，提高防腐油管的防腐性能，降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】F16L58/10, F16L58/08
【公開號】CN204852780
【申請?zhí)枴緾N201520388176
【發(fā)明人】許才斌, 施太和, 馮玉明, 邱吉, 姚偉民, 敬磊
【申請人】江蘇常寶鋼管股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月8日