CN102174878B - 两端材质及结构层改变的特种油井管制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两端材质及结构层改变的特种油井管及制造方法，目的是为了解决现有油井管的端部容易产生偏磨而导致漏失、断井以及降低油井管使用寿命的问题，是在油井管母体的两端焊接有端管体，端管体与油井管母体的内径尺寸相同，端管体的壁厚大于油井管母体的壁厚，端管体的外表面设有螺纹，制造方法为：(1)螺纹结构的加工；(2)调质处理；(3)氮化处理；(4)氧化处理；(5)油井管母体与端管体之间的焊接；(6)水压试验；(7)探伤检验；有益效果：降低了成本；油井管不会发生漏失及断井现象；油井管的使用寿命提高10倍以上。

Description

两端材质及结构层改变的特种油井管制造方法

技术领域

本发明涉及一种特种油井管制造方法，特别涉及一种两端材质及结构层改变的特种油井管制造方法。 

背景技术

目前，油、气田井下油井管的腐蚀、偏磨、粘扣情况特别严重，是困扰油井管使用寿命的三大难题，大部分油井采出液出现“三高一低”的现象，即矿化度高、硫酸盐还原菌(SRB)含量高、CO₂含量高、PH值低，在这种腐蚀环境下，井下的油井管很容易腐蚀，特别是在工作时，油井管内的抽油杆特有外型以及复杂的井况，致使油井管的两端出现严重的偏磨，常常出现以下一些问题： 

1、油井管端部螺纹由于偏磨产生漏失使产量急剧下降，造成较大损失； 

2、油井管端部螺纹由于偏磨致使荷载能力下降而产生断井； 

3、油井管的端部偏磨致使油井管在短时间内被腐蚀造成开裂报废，大大降低了油井管的使用寿命。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有油井管的端部容易产生偏磨而导致漏失、断井以及降低油井管使用寿命的问题而提供的一种两端材质及结构层改变的特种油井管制造方法。 

本发明所述的特种油井管是在油井管母体的两端焊接有端管体，端管体与油井管母体的内径尺寸相同，端管体的壁厚大于油井管母体的壁厚，端管体的外表面设有螺纹，特种油井管的表面形成有复合氮化层。 

端管体与油井管母体均为无缝钢管，端管体与油井管母体之间的焊接方式为摩擦焊，油井管母体为J55、N80钢级，端管体的钢级高于油井管母体的钢级，端管体的材质为CrMoAl类合金钢，CrMoAl类合金钢的表面可较好地形成有复合渗氮层，提高了油井管端部的耐腐蚀性与耐磨性，并且大大降低了油井管的使用成本。 

油井管母体和端管体的复合氮化层是采用现有技术QPQ技术工艺获得的。 

本发明所述的两端材质及结构层改变的特种油井管的制造方法如下： 

(1)、螺纹结构的加工：按设计尺寸切割端管体，然后使用数控车床完成端管体外表面的螺纹加工； 

(2)、调质处理：使用辊底式加热炉对端管体及油井管母体进行调质处理，调质温度为920℃，水淬回火温度650℃； 

(3)、氮化处理：使用卧式氮化电炉对端管体及油井管母体进行多元氮化处理，氮化温度为550-570℃，氮化时间为3小时； 

(4)、氧化处理：使用卧式氧化电炉对端管体及油井管母体进行氧化处理，氧化温度350-370℃，氧化两遍，每次氧化时间20分钟； 

(5)、油井管母体与端管体之间的焊接：使用摩擦焊机将端管体焊接在油井管母体的两端，一级摩擦压力为2.5MPa，一级摩擦时间12S，二级摩擦压力为4MPa，二级摩擦时间8S； 

(6)、水压试验：使用打压机对焊接后的油井管进行水压试验，试验压力为70MPa； 

(7)、探伤检验：使用涡流探伤机对油井管进行探伤检验，检验合格的油井管包装入库。 

本发明的有益效果： 

1、特种油井管进行多元渗氮处理后，极大地提高了油井管的耐磨性和防腐蚀性，保证了油井管在使用期间不会发生漏失及断井现象； 

2、具有抗螺纹黏扣性，经过粘扣试验拆卸次数达到40次以上，使油井管的使用寿命提高10倍以上； 

3、比较适应斜井高偏磨的井况。 

附图说明

图1为本发明的剖面示意图。 

1、油井管母体 2、端管体 3、复合氮化层。 

具体实施方式

请参阅图1所示：本发明所述的特种油井管是在油井管母体1的两端焊接有端管体2，端管体2与油井管母体1的内径尺寸相同，端管体2的壁厚大于油井管母体1的壁厚，端管体2的外表面设有螺纹，油井管母体1和端管体2的表面形成有复合氮化层3。 

端管体2与油井管母体1均为无缝钢管，端管体2与油井管母体1之间的焊接方式为摩擦焊，油井管母体1为J55、N80钢级，端管体2的钢级高于油井管母体1的钢级，端管体2的材质为CrMoAl类合金钢，CrMoAl类合金钢的表面可较好地形成有复合渗氮层3，提高了油井管端部的耐腐蚀性与耐磨性，并且大大降低了油井管的使用成本。 

油井管母体1和端管体2的复合氮化层3是采用现有技术QPQ技术工艺获得的。 

本发明所述的两端材质及结构层改变的特种油井管的制造方法如下： 

(1)、螺纹结构的加工：按设计尺寸切割端管体2，然后使用数控车床完成端管体2的外表面螺纹加工； 

(2)、调质处理：使用辊底式加热炉对端管体2及油井管母体1进行调质处理，调质温度为920℃，水淬回火温度650℃； 

(3)、氮化处理：使用卧式氮化电炉对端管体2及油井管母体1进行多元氮化处理，氮化温度为550-570℃，氮化时间为3小时； 

(4)、氧化处理：使用卧式氧化电炉对端管体2及油井管母体1进行氧化处理，氧化温度350-370℃，氧化两遍，每次氧化时间20分钟； 

(5)、油井管母体1与端管体2之间的焊接：使用摩擦焊机将端管体2焊接在油井管母体1的两端，一级摩擦压力为2.5MPa，一级摩擦时间12S，二级摩擦压力为4MPa，二级摩擦时间8S； 

(6)、水压试验：使用打压机对焊接后的油井管进行水压试验，试验压力为70MPa； 

(7)、探伤检验：使用涡流探伤机对油井管进行探伤检验，检验合格的油井管包装入库。 

Claims (1)

1.一种两端材质及结构层改变的特种油井管的制造方法，其方法如下所述：

(1)、螺纹结构的加工：按设计尺寸切割端管体，然后使用数控车床完成端管体外表面的螺纹加工；

(2)、调质处理：使用辊底式加热炉对端管体及油井管母体进行调质处理，调质温度为920℃，水淬回火温度650℃；

(3)、氮化处理：使用卧式氮化电炉对端管体及油井管母体进行多元氮化处理，氮化温度为550℃，氮化时间为3小时；

(4)、氧化处理：使用卧式氧化电炉对端管体及油井管母体进行氧化处理，氧化温度350℃，氧化两遍，每次氧化时间20分钟；

(5)、油井管母体与端管体之间的焊接：使用摩擦焊机将端管体焊接在油井管母体的两端，一级摩擦压力为2.5MPa，一级摩擦时间12S，二级摩擦压力为4MPa，二级摩擦时间8S；

(6)、水压试验：使用打压机对焊接后的油井管进行水压试验，试验压力为70MPa；

(7)、探伤检验：使用涡流探伤机对油井管进行探伤检验，检验合格的油井管包装入库。

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