CN115370300A - 纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油管领域，且公开了纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，包括装配在一起的油管以及油管接箍，所述油管接箍的螺纹采用API螺纹，所述油管的内壁喷涂有耐磨耐腐涂层，油管为热轧或者调质处理，材质含有稀有合金元素。油管外表面整体经过表面硬化处理，使管体的抗变形、抗压、抗弯曲、抗蠕变性能及强度大幅提高。油管内壁采用DJ207SS涂层，具有强防垢防蜡能力，耐磨性能良好；采用DJ涂层除了防污垢防蜡外具有高耐磨性能，特殊螺纹油管接箍螺纹纳米工艺处理，使管螺纹拧紧上卸次不粘扣。该油管柱内壁平齐无间隙，减少了有效减少气体或液体在管道内的紊流现象，使能量损失减小。
Description
技术领域
本发明涉及油管领域，具体为纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管。
背景技术
石油管是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。
地质钻探用钢管是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、 岩心管、套管和沉淀管等。
石油管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材，石油裂化管是一种经济截面 钢材。
油管是在钻探完成后将原油和天然气从油气层运输到地表的管道，它用以承受开采过 程中产生的压力，现有的油管防垢防蜡能力差，耐磨性能良不够优异，因此导致了其使用 寿命短，为此我们提出了纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹 油管，解决了上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐 抗垢特殊螺纹油管，包括装配在一起的油管以及油管接箍，所述油管接箍的螺纹采用API 螺纹，所述油管的内壁喷涂有耐磨耐腐涂层，油管为热轧或者调质处理，材质含有稀有合 金元素。油管外表面整体经过表面硬化处理，使管体的抗变形、抗压、抗弯曲、抗蠕变性能及强度大幅提高。油管内壁采用DJ207SS涂层，具有强防垢防蜡能力，耐磨性能良好； 采用DJ涂层除了防污垢防蜡外具有高耐磨性能，特殊螺纹油管接箍螺纹纳米工艺处理， 使管螺纹拧紧上卸次不粘扣。该油管柱内壁平齐无间隙，减少了有效减少气体或液体在管 道内的紊流现象，使能量损失减小，同时特别适合做为提捞井油管使用，可最大程度地减 少磨损，延长提捞橡胶活塞的寿命。根据需求提供ZB-JTASC(N)--平式油管和 ZB-JTASC(E)--外加厚油管两种类型。
优选的，所述油管接箍的内壁一体成型有扭矩台肩，且油管的内壁面与扭矩台肩内壁 保持齐平，增加扭矩台肩设计，在接箍中部增加一个扭矩台肩，与管端接触，产生触压力 起密封作用。
优选的，所述油管接箍的一端采用ZB-JTAS螺纹另外一端采用API螺纹，所述油管接 箍的两端均采用ZB-JTAS螺纹，ZB-JTASC螺纹与API螺纹能够实现互换连接，无需额外转换接头，测量仪器通用，检测简单方便。
优选的，所述油管接箍的内壁面的两端为扩口形，油管的连接端外壁面为缩口形。
优选的，所述油管接箍端面安装有RFID智能芯片。
优选的，所述耐磨耐腐涂层采用DJ207SS涂层，所述油管的厚度为零点五至两毫米之 间，油管接箍的螺纹上设置有镀层，镀层厚度为零点另一至零点零三毫米之间。
优选的，所述油管接箍的连接端上安装有端部保护块，所述端部保护块靠近中心点的 一侧内壁上固定安装有形变贴合块，所述端部保护块与形变贴合块之间的间隙形成了凹 槽，所述形变贴合块靠近中心点的一侧内壁为扩口形，所述凹槽远离中心点的一侧内壁上 开设有内螺纹，所述凹槽的内部螺连接有环形螺纹块，所述环形螺纹块为圆环形的块，所 述环形螺纹块的末端内壁上一体成型有凸起，所述凸起为环形凸起，且凸起靠近中心点的 一侧内壁为从靠近油管接箍的一侧到远离油管接箍的一侧逐渐向靠近中心点的一侧倾斜， 当油管接箍的连接端上连接到管路的时候，端部保护块会从外部将管路与扭矩台肩的连接 处进行保护，且增加二者之间的密封性，此时旋转环形螺纹块，使得环形螺纹块向靠近凹 槽的内部移动，直到凸起开始挤压形变贴合块，使得形变贴合块向内侧形变，进一步贴合 连接管路的外壁面，增加二者之间的密封性。
优选的，所述油管接箍对应油管的一端安装有油管保护块，当油管接箍与油管连接的 时候，油管保护块会与油管的外壁面贴合，将油管与油管接箍的贴合处保护起来。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油 管，具备以下有益效果：
1、该纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，油管为热轧或者调质处 理，材质含有稀有合金元素。油管外表面整体经过表面硬化处理，使管体的抗变形、抗压、 抗弯曲、抗蠕变性能及强度大幅提高。油管内壁采用DJ207SS涂层，具有强防垢防蜡能力， 耐磨性能良好；采用DJ106涂层除了防污垢防蜡外具有高耐磨性能，特殊螺纹油管接箍螺 纹纳米工艺处理，使管螺纹拧紧上卸20次不粘扣。该油管柱内壁平齐无间隙，减少了有效减少气体或液体在管道内的紊流现象，使能量损失减小，同时特别适合做为提捞井油管使用，可最大程度地减少磨损，延长提捞橡胶活塞的寿命。
2、该纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，当油管接箍的连接端上 连接到管路的时候，端部保护块会从外部将管路与扭矩台肩的连接处进行保护，且增加二 者之间的密封性，此时旋转环形螺纹块，使得环形螺纹块向靠近凹槽的内部移动，直到凸 起开始挤压形变贴合块，使得形变贴合块向内侧形变，进一步贴合连接管路的外壁面，增 加二者之间的密封性。
3、该纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，当油管接箍与油管连接 的时候，油管保护块会与油管的外壁面贴合，将油管与油管接箍的贴合处保护起来。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构示意图。
图中：1、油管；2、油管接箍；3、扭矩台肩；4、RFID智能芯片；5、耐磨耐腐涂层； 6、端部保护块；7、形变贴合块；8、凹槽；9、环形螺纹块；10、凸起；11、油管保护块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，包括装配在一 起的油管1以及油管接箍2，所述油管接箍2的螺纹采用API螺纹，所述油管1的内壁喷 涂有耐磨耐腐涂层5，油管1为热轧或者调质处理，材质含有稀有合金元素。油管1外表 面整体经过表面硬化处理，使管体的抗变形、抗压、抗弯曲、抗蠕变性能及强度大幅提高。 油管内壁采用DJ207SS涂层，具有强防垢防蜡能力，耐磨性能良好；采用DJ106涂层除了 防污垢防蜡外具有高耐磨性能，特殊螺纹油管接箍螺纹纳米工艺处理，使管螺纹拧紧上卸 20次不粘扣。该油管柱内壁平齐无间隙，减少了有效减少气体或液体在管道内的紊流现象， 使能量损失减小，同时特别适合做为提捞井油管使用，可最大程度地减少磨损，延长提捞 橡胶活塞的寿命。根据需求提供ZB-JTASC(N)--平式油管和ZB-JTASC(E)--外加厚油管两 种类型。
所述油管接箍1的内壁一体成型有扭矩台肩3，且油管1的内壁面与扭矩台肩3内壁保持齐平，增加扭矩台肩3设计，在接箍中部增加一个扭矩台肩3，与管端接触，产生触 压力起密封作用。
所述油管接箍2的一端采用ZB-JTAS螺纹另外一端采用API螺纹，所述油管接箍2的两端均采用ZB-JTAS螺纹，ZB-JTASC螺纹与API螺纹能够实现互换连接，无需额外转换接头，测量仪器通用，检测简单方便。
所述油管接箍2的内壁面的两端为扩口形，油管1的连接端外壁面为缩口形。
所述油管接箍2端面安装有RFID智能芯片4。
所述耐磨耐腐涂层5采用DJ207SS涂层，所述油管1的厚度为零点五至两毫米之间，油管接箍2的螺纹上设置有镀层，镀层厚度为零点另一至零点零三毫米之间。
油管接箍2的连接端上安装有端部保护块6，端部保护块6靠近中心点的一侧内壁上 固定安装有形变贴合块7，端部保护块6与形变贴合块7之间的间隙形成了凹槽8，形变贴合块7靠近中心点的一侧内壁为扩口形，凹槽8远离中心点的一侧内壁上开设有内螺纹，凹槽8的内部螺连接有环形螺纹块9，环形螺纹块9为圆环形的块，环形螺纹块9的末端 内壁上一体成型有凸起10，凸起10为环形凸起，且凸起10靠近中心点的一侧内壁为从靠 近油管接箍2的一侧到远离油管接箍2的一侧逐渐向靠近中心点的一侧倾斜，当油管接箍 2的连接端上连接到管路的时候，端部保护块6会从外部将管路与扭矩台肩3的连接处进 行保护，且增加二者之间的密封性，此时旋转环形螺纹块9，使得环形螺纹块9向靠近凹 槽8的内部移动，直到凸起10开始挤压形变贴合块7，使得形变贴合块7向内侧形变，进 一步贴合连接管路的外壁面，增加二者之间的密封性。
油管接箍2对应油管1的一端安装有油管保护块11，当油管接箍2与油管1连接的时候，油管保护块11会与油管1的外壁面贴合，将油管1与油管接箍2的贴合处保护起来。
ZB-JTASC结构特征
接头外径、长度、螺纹尺寸等与API螺纹完全一致，保证了与API螺纹接头的完全互换，螺纹采用与API螺纹完全相同的螺纹，加工简便，而且可以互换，测量、施工工艺不 变，增加扭矩台肩设计，在接箍中部增加一个扭矩台肩，与管端接触，产生触压力起密封 作用，接头使用时，整个管体内壁完全平齐。
ZB-JTASC性能特点
与API螺纹完全相同的连接强度，气密封能力高于API螺纹，气密封压力可以达到气 密封特殊扣的50－85％以上，卓越的抗扭性能。由于管体延长的鼻端端面相当于扭矩台肩 功能，扭矩由螺纹和扭矩台肩分担，这样就使接头的抗扭性能提高，接头承担的扭矩可以 达到普通接头的1.5倍以上，优良的抗粘扣性能。接头的螺纹只承担了一部分扭矩，螺纹过盈量经严格设计，其径向有害应力降低，不容易发生粘扣失效，内平设计可有效减少气体或液体在管道内的紊流现象，使能量损失减小，ZB-JTASC油管同时特别适合做为提捞井油管使用，可最大程度地减少磨损，延长提捞橡胶活塞的寿命，与API螺纹完全互换，方 便油田操作使用；接箍两端均采用ZB-JTASC螺纹时，接头可以达到上述性能，如果紧急 情况下，一端采用ZB-JTASC螺纹，另一端采用API螺纹时，仍然可以达到上述性能，抽 油井用油管内壁喷涂特殊聚合物高分子涂层DJ207SS，实现超高耐磨性能；注水井用油管 内壁喷涂高分子环氧酚醛涂层，显著提高抗腐蚀能力。
油管接箍端面安装了RFID智能芯片4，即有阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成。实现油管信息跟踪 追溯，产品存贮管理等信息化,数字化,自动化管理。每个管理端有管理软件，采用微软Access或SQLServer数据库，应用简单易操作。
ZB-JTASC平式油管尺寸及公差
ZB-JTASC加厚油管尺寸及公差
螺纹连接
油管螺纹连接、牙型、尺寸及极限偏差等应符合APISpec5B.ZB-JTAS特殊螺纹规范的 规定。
油管机械性能
油管外表面需要整体进行表面硬化处理，油管外表面整体经过特殊加热方式将光管表 面快速加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上，随后快速冷却，光管表面发生马氏体相变，生成硬化层。显著提高管体抗疲劳强度，其缺口敏感性下降，其抗变形、抗 压、抗弯曲、抗蠕变性能和强度大幅提高。其机械性能、压扁力及油管表面硬化层应符合 下述表格的要求。
油管防粘扣处理
油管接箍采用纳米高分子进行表面处理，提高螺纹防粘扣能力，保证油管螺纹能经受 20次上卸扣不发生粘扣，上卸扣试验方法按照API5C5执行。
接箍机械性能
防腐处理及性能
经处理非金属内涂层油管，推荐在井液pH值为3～13,温度不超过150C的工况下长期 使用。
纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管的预处理方法:
S1：涂敷前应彻底清理螺纹及管体内表面的油脂和污垢等附着物。
S2：应在室温和空气相对湿度小于90％的条件下进行喷砂除锈处理，除锈等级应达到 GB/T8923.1规定的Sa272～3级的要求，锚纹深度应达到25呻～76卩m，油管、套管内表面应无肉眼可见的裂纹、蚀坑和毛刺等管体缺欠。
S3：喷砂处理后，应将油管、套管内表面附着的灰尘及磨料清理干净。
底层和面层的涂敷
S4：为防止涂敷前油管、套管内表面氧化、受潮、生锈或二次污染，经喷砂处理过的油 管、套管至底层喷涂的间隔时间应符合要求。
S7：底层和面层的涂敷宜在相对湿度小于90％、温度10C～35C、通风良好的环境中进 行；当相对湿度大于90％时，应停止作业。
S8：油管、套管涂敷后应严格按涂料使用说明送入烘烤炉内进行烘烤。炉膛内温度误 差应控制在±10oc以内。
S9：每次烘烤结束后至再次涂敷前的间隔时间不应超过24h。
喷砂除锈处理后的油管、套管至底漆喷涂的间隔时间要求
| 相对湿度，％ | 80～90 | 50～79 | <50 |
| 间隔时间，min | <30 | <60 | <120 |
ZB-JTASC(N)不加厚油管性能参数
ZB-JTASC(E)加厚油管性能参数
RFID射频芯片性能指标
| 外观 | 光滑 |
| 耐温，℃ | -40℃～+90℃ |
| 工作频率 | 2.4～2.48GHz |
| 读取次数 | 10～100万次(可选) |
| 信息存储时间 | 最大20年 |
| 存储容量 | 4Kb |
每个使用用户的仓储物流管理中心配备六套手持射频读写器，其功能包括以下几个部 分：在油管生产完成后，可以通过射频读写器实现对油管智能芯片的信息写入，包括：产品ID，可追溯的各生产过程的所有信息。
油田起井作业时，井上工作人员可将油管使用状态监测系统记录的当前油管使用寿命 写入智能芯片内，实现对油管的剩余寿命进行有效的记录存储。
购入或使用后再次入库存储时，仓储人员可以通过读写器读取油管出或入或使用的所有物 流信息，按照油管的存储信息进行分类管理和使用。
手持射频读写器系统主要由微处理器、存储器、射频读写模块、功率放大器和天线组 成。手持射频读写器与油管接箍端的智能芯片配合使用，通过射频工作的原理可以对射频 智能芯片内部的信息进行读写和操作。
每个用户的物流仓储管理中心配备一套管理软件，釆用微软语言开发，每个管理端有 管理软件，采用微软Access或SQL Server数据库，应用简单易操作。便于用户对所辖物 流仓储的油管信息进行信息化存储管理。软件模块化设计，充分考虑用户易用性，具有操 作简单、功能实用，人机界面友好等特点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解 在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变 型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，包括装配在一起的油管(1)以及油管接箍(2)，其特征在于：所述油管接箍(1)的螺纹采用API螺纹，所述油管(1)的内壁喷涂有耐磨耐腐涂层(5)。
2.根据权利要求1所述的纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，其特征在于：所述油管接箍(2)的内壁一体成型有扭矩台肩(3)，且油管(1)的内壁面与扭矩台肩(3)内壁保持齐平，所述油管接箍(2)的内壁面的两端为扩口形，油管(1)的连接端外壁面为缩口形。
3.根据权利要求1所述的纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，其特征在于：所述油管接箍(2)的一端采用ZB-JTAS螺纹另外一端采用API螺纹，所述油管接箍(2)的两端均采用ZB-JTAS螺纹。
4.根据权利要求1所述的纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，其特征在于：所述油管接箍(2)端面安装有RFID智能芯片(4)。
5.根据权利要求1所述的纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，其特征在于：所述耐磨耐腐涂层(5)采用DJ207SS涂层，所述油管(1)的厚度为零点五至两毫米之间，油管接箍(2)的螺纹上设置有镀层，镀层厚度为零点另一至零点零三毫米之间。
6.根据权利要求1所述的纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，其特征在于：所述油管接箍(2)的连接端上安装有端部保护块(6)，所述端部保护块(6)靠近中心点的一侧内壁上固定安装有形变贴合块(7)，所述端部保护块(6)与形变贴合块(7)之间的间隙形成了凹槽(8)，所述形变贴合块(7)靠近中心点的一侧内壁为扩口形，所述凹槽(8)远离中心点的一侧内壁上开设有内螺纹，所述凹槽(8)的内部螺连接有环形螺纹块(9)，所述环形螺纹块(9)为圆环形的块，所述环形螺纹块(9)的末端内壁上一体成型有凸起(10)，所述凸起(10)为环形凸起，且凸起(10)靠近中心点的一侧内壁为从靠近油管接箍(2)的一侧到远离油管接箍(2)的一侧逐渐向靠近中心点的一侧倾斜。
7.根据权利要求1所述的纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨抗腐抗垢特殊螺纹油管，其特征在于：所述油管接箍(2)对应油管(1)的一端安装有油管保护块(11)。
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