CN100351419C - 抗腐蚀抽油杆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗腐蚀抽油杆及其制造方法。本发明抗腐蚀抽油杆的材料为合金钢，合金钢中含有以下合金元素(重量百分比)，C：0.40-0.45%，Mn：0.65-1.10%，Si：0.15-0.35%，Cr：0.80-1.10%，Mo：0.15-0.25%，P：0.010-0.035%，S：0.015-0.040%，Ni：0.015-0.045%。本发明抗腐蚀抽油杆的热处理工艺步骤经过：A、冶炼；B、轧制；C、锻造；D、850±20℃正火34～44分钟；E、600-700℃回火42～52分钟；F、热校直；G、抛丸；H、螺纹加工；I、包装。本发明优点在于：利用压缩系数小于允许的最大压缩系数不产生弯曲、折叠、裂纹等锻造缺陷的原则，在规格上增加了大杆径杆，为深井中多级抽油杆的匹配增加了选择的空间。本发明抽油杆具有良好的承载能力和抗腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗腐蚀抽油杆及其制造方法。
背景技术
抽油杆是抽油设备中的重要部件，近些年来随着油井向深井、超深井发展，对抽油杆的承载能力和耐腐蚀性能都提出了更高的要求。
常规抽油杆是符合API SPEC 11B标准的，根据强度级别分有K、C、D级，由于API SPEC 11B标准未对材料做严格规定，材料通常采用为国内钢号：20CrMo、35CrMo。
API SPEC 11B标准规定的规格有：φ16、φ19、φ22、φ25、φ29；
但近些年来，许多油田进入开采后期，向深抽、强采方向发展，在一些深井和有腐蚀介质的油井中，API抽油杆的断杆频次增加，主要是由于承载能力不足和抗腐蚀性能不够引起的。
发明内容
本发明的目的是提供抗腐蚀抽油杆，以提高抽油杆的承载能力和耐抗腐蚀性能。
本发明另一个目的是提供抗腐蚀抽油杆的制造方法。
本发明抗腐蚀抽油杆的材料为合金钢，合金钢中含有以下合金元素(重量百分比)，
C：0.40-0.45％，Mn：0.65-1.10％，Si：0.15-0.35％，Cr：0.80-1.10％，Mo：0.15-0.25％，P：0.010-0.035％，S：0.015-0.040％，Ni：0.015-0.045％。
本发明抗腐蚀抽油杆的材料为合金钢，合金钢中优选合金元素含量范围是(重量百分比)，
C：0.30-0.35％，Mn：0.60-1.20％，Si：0.15-0.35％，Cr：0.80-1.10％，Mo：0.20-0.30％，P：0.010-0.035％，S：0.015-0.040％，Ni：1.65-2.00％。
本发明抗腐蚀抽油杆的制造方法，其工艺步骤如下，
A、冶炼：常压下用钢锭在现有标准设备LR精炼炉中冶炼，按比例加入合金元素；
B、轧制：常压下用连续棒材轧机在1180℃下将合金钢坯轧成圆钢；
C、锻造：在1050℃下将圆钢两端镦粗(冷却介质为空气)；
D、850±20℃正火34～44分钟(用现有标准设备JL81-07电炉，冷却介质为空气)；
E、600-700℃回火42～52分钟(用现有标准设备JL81-07电炉，冷却介质为空气)；
F、热校直(温度：300℃，设备：现有校直机)；
G、抛丸(设备：现有标准设备Q393通过式抛丸清理机)；
H、螺纹加工(用现有标准设备C3163车床)；
I、包装。
本发明优点在于：
1、采用多元合金化途径进行钢种成分设计，根据合金元素在钢中的作用和抽油杆对钢种的具体要求，调整各合金元素在钢中的含量。
2、根据油井承载的需要，利用压缩系数小于允许的最大压缩系数不产生弯曲、折叠、裂纹等锻造缺陷的原则，进行新的锻模设计，在规格上增加了大杆径杆，为深井中多级抽油杆的匹配增加了选择的空间。
3、针对新的钢种，依据热处理工艺对钢的显微组织的影响以及显微组织对抽油杆性能的影响，制定出最优的热处理工艺：850±20℃正火+600-700℃回火，利用此工艺生产的抽油杆具有良好的承载能力和抗腐蚀性能。
本发明抗腐蚀抽油杆可适用于一些中深井中的中重载荷和中度腐蚀的油井。
本发明生产的抗腐蚀抽油杆具有较强的承载能力，力学性能：
抗拉强度： 827-965MPa
屈服强度： ≥620MPa
延伸率： ≥10％
断面收缩率：≥40％
附图说明
图1是本发明直径为32的抗腐蚀抽油杆的示意图。
图2是本发明直径为38的抗腐蚀抽油杆的示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：抗腐蚀抽油杆的制造方法，其工艺步骤为：
A、冶炼：常压下用钢锭在现有标准设备LR精炼炉中冶炼，按照如下重量百分比加入合金元素：C：0.40-0.45％，Mn：0.65-1.10％，Si：0.15-0.35％，Cr：0.80-1.10％，Mo：0.15-0.25％，P：0.010-0.035％，S：0.015-0.040％，Ni：0.015-0.045％。
B、轧制：常压下用连续棒材轧机在1180℃下将合金钢坯轧成圆钢；
C、锻造：在1050℃下将圆钢两端镦粗(冷却介质为空气)；
D、850±20℃正火34～44分钟(用现有标准设备JL81-07电炉，冷却介质为空气)；
E、600-700℃回火42～52分钟(用现有标准设备JL81-07电炉，冷却介质为空气)；
F、热校直(温度：300℃，设备：现有校直机)；
G、抛丸(设备：现有标准设备Q393通过式抛丸清理机)；
H、螺纹加工(用标准设备C3163车床)；
I、包装。
实施例2：抗腐蚀抽油杆的制造方法，其工艺步骤为：
A、冶炼：常压下用钢锭在LR精炼炉中冶炼，按照如下重量百分比加入合金元素：C：0.30-0.35％，Mn：0.60-1.20％，Si：0.15-0.35％，Cr：0.80-1.10％，Mo：0.20-0.30％，P：0.010-0.035％，S：0.015-0.040％，Ni：1.65-2.00％。
B、轧制：常压下用连续棒材轧机在1180℃下将合金钢坯轧成圆钢；
C、锻造：在1050℃下将圆钢两端镦粗(冷却介质为空气)；
D、850±20℃正火34～44分钟(用现有标准设备JL81-07电炉，冷却介质为空气)；
E、600-700℃回火42～52分钟(用现有标准设备JL81-07电炉，冷却介质为空气)；
F、热校直(温度：300℃，设备：现有校直机)；
G、抛丸(设备：现有标准设备Q393通过式抛丸清理机)；
H、螺纹加工(用标准设备C3163车床)；
包装。
如图1所示，本发明可制造规格为φ32的抗腐蚀抽油杆产品：杆体尺寸φ32mm，头部锻后加工为1-1/8″抽油杆螺纹(公称直径为1-9/16″)。
如图2所示，本发明还可制造规格为φ38的抗腐蚀抽油杆产品：杆体尺寸φ38mm，头部锻后加工为1-1/8″抽油杆螺纹(公称直径为1-9/16″)
此两种抗腐蚀抽油杆具有更好的承载能力。
Claims (3)
1、一种抗腐蚀抽油杆，其特征在于：它的材料为合金钢，合金钢中由以下合金元素组成，其重量百分比如下，C：0.45％，Mn：0.65％，Si：0.15-0.35％，Cr：0.80-1.10％，Mo：0.15-0.25％，P：0.035％，S：0.040％，Ni：0.015-0.045％。
2、一种抗腐蚀抽油杆，其特征在于：它的材料为合金钢，合金钢中由以下合金元素组成，其重量百分比如下，C：0.30-0.35％，Mn：0.60％，Si：0.15-0.35％，Cr：0.80-1.10％，Mo：0.20-0.30％，P：0.035％，S：0.040％，Ni：1.65-2.00％。
3、权利要求1或2所述的抗腐蚀抽油杆的制造方法，其特征在于：工艺步骤如下，
A、冶炼：常压下用钢锭在标准设备LR精炼炉中冶炼，按比例加入合金元素；
B、轧制：常压下用连续棒材轧机在1180℃下将合金钢坯轧成圆钢；
C、锻造：在1050℃下将圆钢两端镦粗，锻造中冷却介质为空气；
D、850±20℃正火34～44分钟，用标准设备JL81-07电炉，冷却介质为空气；
E、600-700℃回火42～52分钟，用标准设备JL81-07电炉，冷却介质为空气；
F、热校直，其温度：300℃，设备：校直机；
G、抛丸，其设备：Q393通过式抛丸清理机；
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I、包装。
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