CN106283045A - 一种耐磨蚀抽油杆的制备方法 - Google Patents

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张达明
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Abstract

本发明公开了一种耐磨蚀抽油杆的制备方法，其包括：(1)将抽油杆进行表面处理，去除氧化皮、油脂及污垢；(2)对表面处理后的抽油杆进行喷砂粗化，粗糙度大于Ra25；(3)NiCrBSi粉末与TiN与SiC混合物粉末按照重量比4‑10:1混合，加入硅酸钠研磨，研磨均匀，加入水形成料浆；(4)将料浆涂覆于粗化后的抽油杆表面，150‑200℃下烘干；(5)涂覆自保护材料，150‑200℃下烘干；(6)在高频加热设备中熔覆，涂层厚度为700‑800μm，得到所述耐腐蚀抽油杆。本发明得到的涂层显微硬度为750‑950HV0.2，远远高于基体的显微硬度，增加了其耐磨蚀性能。

Description

一种耐磨蚀抽油杆的制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种耐磨蚀抽油杆的制备方法。
背景技术
油田经过多年开发，现在已经到了中、后期，随着油井含水量的增加，因磨蚀造成的油井维护工作量所占比例大幅上升，而且有逐渐上升的趋势。磨蚀是磨损和腐蚀相互作用的总称，抽油杆偏磨问题，实质是磨蚀问题。因油井磨蚀造成抽油杆过早报废，使人力、物力的投入急剧增加，浪费严重。
目前油田的开发己进入高含水期，部分油田的含水量高达94.5％，井液中含有腐蚀性介质，采出液的矿化度高，由于化学腐蚀和电化学腐蚀的双重作用，导致抽油杆的严重腐蚀，进而造成了油井故障。如胜利采油厂采出井液中分解水的溶解氧含量达0.02～0.12mg/L，硫酸还原菌含量达10～104个/mg，总矿化度达10000～30000mg/L，天然气中CO2含量在0.2％～2％之间，有的高达10％以上；55％的井内抽油杆有明显的腐蚀形貌。服役条件下，油井内含量较高的Cl-、S2-离子与抽油杆表面作用后，首先使表面产生腐蚀裂纹，在随后的拉伸交变载荷作用下，裂纹发生疲劳扩展，并最终导致抽油杆疲劳断裂，从而使其失效，所以，抽油杆的主要失效型式是腐蚀疲劳断裂。
抽油杆在使用过程中，除了腐蚀问题之外，还伴有磨损。腐蚀和磨损的结合，比单纯的腐蚀或磨损危害更大，原因是磨损会除去设备表面上起缓蚀作用的腐蚀层，从而加速腐蚀面的磨损造成设备故障甚至停产，使油井产量下降。近几年来，由于井液中含水升高，为了稳定原油产量，势必要增大泵冲次，这就进一步加剧了抽油杆的磨损。因有杆泵井磨蚀造成的报废井、待修井、作业井井次正在逐年上升，以胜利油田东辛采油厂为例，目前发现存在磨蚀井占抽油机井的27％，占抽油井开井数的44％，因磨蚀造成的维护工作量占总维护工作量的35％左右，其它采油厂和油田也存在类似问题。这些都严重影响着我国油田高效、低耗生产的发展，如何解决磨蚀问题已经成为采油工程长期的重点工作。
发明内容
本发明的目的在于提出一种耐磨蚀抽油杆的制备方法，能够使得抽油杆耐磨蚀。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种耐磨蚀抽油杆的制备方法，其包括：
(1)将抽油杆进行表面处理，去除氧化皮、油脂及污垢；
(2)对表面处理后的抽油杆进行喷砂粗化，粗糙度大于Ra25；
(3)NiCrBSi粉末与TiN与SiC混合物粉末按照重量比4-10:1混合，加入硅酸钠研磨，研磨均匀，加入水形成料浆；
(4)将料浆涂覆于粗化后的抽油杆表面，150-200℃下烘干；
(5)涂覆自保护材料，150-200℃下烘干；
(6)在高频加热设备中熔覆，涂层厚度为700-800μm，得到所述耐腐蚀抽油杆。
本发明在耐磨涂层中添加TiN和SiC的混合物，由于TiN与SiC耐磨性及硬度均较高，因此其加入涂层之后，能够大大提高抽油杆的耐磨性能。
所述TiN与SiC的混合比例，按质量比，可以为1:10～10:1。
本发明所述的NiCrBSi粉末组成按质量含量为Cr 10-14％，B 3-4％，Si3.75-4.75％，C 0.65-0.75％，Fe 4-7％，Ni余量。
对涂层进行分析可知，其物相构成主要由Ni基固溶体、Cr3C2、Cr7C3和CrB和Ni2B等，所述涂层中的脱氧活性元素和B氧化损失较少，从而在涂层中形成金属间化合物，提高了涂层的耐磨性。
本发明得到的涂层显微硬度为750-950HV0.2，远远高于基体的显微硬度，增加了其耐磨蚀性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种耐磨蚀抽油杆的制备方法，其包括：
(1)将抽油杆进行表面处理，去除氧化皮、油脂及污垢；
(2)对表面处理后的抽油杆进行喷砂粗化，粗糙度大于Ra25；
(3)NiCrBSi粉末与TiN与SiC混合物粉末按照重量比4-10:1混合，加入硅酸钠研磨，研磨均匀，加入水形成料浆；
(4)将料浆涂覆于粗化后的抽油杆表面，150-200℃下烘干；
(5)涂覆自保护材料，150-200℃下烘干；
(6)在高频加热设备中熔覆，涂层厚度为700-800μm，得到所述耐腐蚀抽油杆。
得到的涂层显微硬度为750-950HV0.2，远远高于基体的显微硬度，增加了其耐磨蚀性能。

Claims (1)

1.一种耐磨蚀抽油杆的制备方法，其包括：
(1)将抽油杆进行表面处理，去除氧化皮、油脂及污垢；
(2)对表面处理后的抽油杆进行喷砂粗化，粗糙度大于Ra25；
(3)NiCrBSi粉末与TiN与SiC混合物粉末按照重量比4-10:1混合，加入硅酸钠研磨，研磨均匀，加入水形成料浆；
(4)将料浆涂覆于粗化后的抽油杆表面，150-200℃下烘干；
(5)涂覆自保护材料，150-200℃下烘干；
(6)在高频加热设备中熔覆，涂层厚度为700-800μm，得到所述耐腐蚀抽油杆。
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