CN117255887A - 油井用钢管 - Google Patents

Abstract

提供一种具有优异的耐烧结性的具备Zn‑Ni合金镀层的油井用钢管。本公开所涉及的油井用钢管具备：管主体，其包括公扣部和母扣部，所述公扣部包括公扣部接触表面，所述母扣部包括母扣部接触表面；Zn‑Ni合金镀层，其形成于公扣部接触表面和母扣部接触表面的至少一者上。管主体的化学组成以质量％计含有C：0.01～0.60％、Cr：0～8.0％、和Fe：80.0％以上。此外，将以质量％计含有管主体的C含量的1.5倍以上的C的区域定义为C富集层时，管主体的壁厚方向上的C富集层的厚度为0～1.50μm。

Description

油井用钢管

技术领域

本公开涉及油井用钢管，更详细而言，涉及形成有螺纹接头的油井用钢管。

背景技术

为了开采油田、天然气田(以下将油田和天然气田统称为“油井”)，使用油井用钢管。具体而言，在油井开采地，根据油井的深度，将多个油井用钢管连结，形成以套管、管道为代表的油井管连结体。油井管连结体通过对形成于油井用钢管的端部的螺纹接头彼此进行紧螺纹而形成。另外，存在对油井管连结体实施检查的情况。在实施检查的情况下，将油井管连结体拉起，并对螺纹接头进行松螺纹。然后，对通过松螺纹而从油井管连结体拆下的油井用钢管进行检查。检查后，再次对油井用钢管进行紧螺纹，再次用作油井管连结体的一部分。

油井用钢管具备包括第1端部和第2端部的管主体。管主体包括形成于第1端部的公扣部和形成于第2端部的母扣部。公扣部在管主体的第1端部的外周面具有包括外螺纹部的公扣部接触表面。母扣部在与公扣部相反侧的管主体的端部(第2端部)的内周面具有包括内螺纹部的母扣部接触表面。当形成于油井用钢管的端部的螺纹接头彼此被紧螺纹时，公扣部接触表面与母扣部接触表面接触。

在进行油井用钢管的紧螺纹和松螺纹时，公扣部接触表面和母扣部接触表面反复受到较强的摩擦。如果这些部位没有足够的耐摩擦性，则在反复进行紧螺纹和松螺纹时会产生粘扣(无法修复的烧结)。因此，要求油井用钢管具有足够的耐摩擦性即优异的耐烧结性。

以往，为了提高耐烧结性，一直使用被称为掺杂剂的含重金属的复合润滑脂。通过在公扣部接触表面和/或母扣部接触表面涂布复合润滑脂，能够改善油井用钢管的耐烧结性。但是，复合润滑脂中所含的Pb、Zn和Cu等重金属可能对环境造成影响。因此，期望开发一种即使不使用复合润滑脂，耐烧结性也优异的油井用钢管。

在专利文献1(国际公开第2016/170031号)公开的油井用钢管中，在公扣部接触表面或母扣部接触表面形成Zn-Ni合金镀层来代替复合润滑脂。形成于油井用钢管的接触表面的Zn-Ni合金镀层中的Zn通过牺牲防腐蚀而提高油井管的母材的耐腐蚀性。此外，专利文献1中记载了Zn-Ni合金的耐磨耗特性也优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/170031号

发明内容

发明要解决的问题

然而，近年来，要求具有更优异的耐烧结性的油井用钢管。特别是，在大型油井用钢管中，由于管主体的圆周变长，因此从紧固开始到紧固结束，需要更长距离的滑动。其结果，大型油井用钢管具有比以往更容易发生烧结的倾向。因此，要求油井用钢管具有比以往更优异的耐烧结性。

本公开的目的在于提供一种具有优异的耐烧结性的具备Zn-Ni合金镀层的油井用钢管。

用于解决问题的方案

本公开所涉及的油井用钢管具备包括第1端部和第2端部的管主体，

所述管主体的化学组成以质量％计含有

C：0.01～0.60％、

Cr：0～8.0％、和

Fe：80.0％以上，

所述管主体包括：

公扣部，其形成于所述第1端部；以及

母扣部，其形成于所述第2端部，

所述公扣部包括公扣部接触表面，该公扣部接触表面包括外螺纹部，

所述母扣部包括母扣部接触表面，该母扣部接触表面包括内螺纹部，

所述油井用钢管还具备：

形成于所述公扣部接触表面和所述母扣部接触表面的至少一者上的Zn-Ni合金镀层，

将以质量％计含有所述管主体的C含量的1.5倍以上的C的区域定义为C富集层时，

所述Zn-Ni合金镀层中的所述管主体的壁厚方向上的所述C富集层的厚度为0～1.50μm。

发明的效果

本公开所涉及的油井用钢管具备Zn-Ni合金镀层，具有优异的耐烧结性。

附图说明

图1是表示从Zn-Ni合金镀层的表面起对实施例的试验编号2的油井用钢管实施基于GD-OES的深度方向分析的结果的一部分的图。

图2是表示从Zn-Ni合金镀层的表面起对本实施方式所涉及的油井用钢管实施基于GD-OES的深度方向分析的结果的一部分的图。

图3是表示本实施方式所涉及的油井用钢管的一例的结构图。

图4是表示图3所示的油井用钢管的接箍的沿管轴方向的剖面(纵剖面)的局部剖视图。

图5是图4所示的油井用钢管中的公扣部附近部分的与油井用钢管的管轴方向平行的剖视图。

图6是图4所示的油井用钢管中的母扣部附近部分的与油井用钢管的管轴方向平行的剖视图。

图7是表示与图4不同的、本实施方式所涉及的油井用钢管的接箍的沿管轴方向的剖面(纵剖面)的局部剖视图。

图8是本实施方式所涉及的整体型的油井用钢管的局部剖视图。

图9是图5所示的公扣部接触表面的放大图。

图10是图6所示的母扣部接触表面的放大图。

图11是与图9的结构不同的公扣部接触表面的放大图。

图12是与图10的结构不同的母扣部接触表面的放大图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式进行详细说明。对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。

迄今为止，已知Zn-Ni合金镀层由于其高硬度而具有优异的耐烧结性。通常认为耐磨耗性越高，耐烧结性越高。因此，Zn-Ni合金镀层一直适用于要求耐烧结性的油井用钢管。另一方面，如上所述，与以往的油井用钢管相比，大口径的油井用钢管的紧螺纹和松螺纹时的滑动距离变长。因此，即使是具有Zn-Ni合金镀层的油井用钢管，大口径的油井用钢管也存在无法得到优异的耐烧结性的情况。

此外，本发明人等进行详细调查发现，形成有Zn-Ni合金镀层的管主体的化学组成也会影响耐烧结性。具体而言，本发明人等发现，管主体的化学组成以质量％计含有C：0.01～0.60％、Cr：0～8.0％和Fe：80.0％以上时，特别是大型油井用钢管的耐烧结性容易下降。因此，本发明人等制造了具有上述化学组成的管主体且具有Zn-Ni合金镀层的各种油井用钢管，并对其耐烧结性进行了详细调查。

其结果发现，在无法得到优异的耐烧结性的油井用钢管中，由于紧螺纹和松螺纹时的长距离的滑动，Zn-Ni合金镀层的一部分剥离。即，可以认为，由于Zn-Ni合金镀层的一部分剥离，接触表面的摩擦系数迅速提高，油井用钢管的耐烧结性急剧下降。

因此，本发明人等对具有上述化学组成的管主体且具有Zn-Ni合金镀层，但无法得到优异的耐烧结性的油井用钢管进行了更详细的调查，并对其原因进行了研究。具体而言，使用辉光放电发射光谱法(GD-OES：Glow Discharge Optical Emission Spectrometry)，对具有上述化学组成的管主体且具有Zn-Ni合金镀层，但由于紧螺纹和松螺纹时的长距离的滑动而Zn-Ni合金镀层的一部分剥离的油井用钢管，从Zn-Ni合金镀层的表面起向深度方向实施元素分析。关于这一点，使用附图进行具体说明。

图1是表示从Zn-Ni合金镀层的表面起对实施例中的试验编号2的油井用钢管实施基于GD-OES的深度方向分析的结果的一部分的图。图1是通过后述的方法得到的。更具体而言，图1是实施基于GD-OES的深度方向分析，在横轴上标记从Zn-Ni合金镀层表面起的深度(μm)，在纵轴上标记Zn、Fe和C的含量(质量％)的深度方向的含量曲线。需要说明的是，这里所说的Zn-Ni合金镀层的“深度方向”相当于管主体的壁厚方向。

参照图1，从Zn-Ni合金镀层的表面起对油井用钢管实施基于GD-OES的深度方向分析时，在Zn-Ni合金镀层与管主体的边界附近，可以确认到源自Zn-Ni合金镀层的Zn含量的下降和源自管主体的Fe含量的增加。参照图1，在不具有优异的耐烧结性的油井用钢管中，在Zn-Ni合金镀层与管主体的边界附近，还可以确认到C含量局部提高的区域。在本说明书中，C含量为管主体的1.5倍以上的区域也称为“C富集层”。参照图1，用图中的虚线表示为管主体的1.5倍的C含量。即，参照图1，C含量超过虚线的区域相当于C富集层。

因此，本发明人等认为，在具有上述化学组成的管主体且具有Zn-Ni合金镀层的油井用钢管中，通过使Zn-Ni合金镀层中的C富集层变薄，有可能提高油井用钢管的耐烧结性。在这种情况下，即使在高表面压力下反复进行紧螺纹和松螺纹，Zn-Ni合金镀层也可能难以剥离。具体而言，本发明人等制造了具有上述化学组成的管主体且具有Zn-Ni合金镀层的各种油井用钢管，并对其Zn-Ni合金镀层中的C富集层的厚度和耐烧结性进行了详细调查。

其结果，本发明人等发现，能够得到使Zn-Ni合金镀层中的C富集层变薄的油井用钢管，如果是该油井用钢管，则能够提高耐烧结性。图2是表示从Zn-Ni合金镀层的表面起对本实施方式所涉及的油井用钢管实施基于GD-OES的深度方向分析的结果的一部分的图。图2是后述实施例中的试验编号3所涉及的深度方向的含量曲线。图2是通过后述方法得到的。

参照图1和图2，在本实施方式所涉及的油井用钢管中，Zn-Ni合金镀层中的C富集层较薄。此外，如后述实施例中详细所示，在图1所示的油井用钢管中，能够在无烧结的情况下进行紧螺纹和松螺纹的次数为5次。另一方面，在图2所示的油井用钢管中，能够在无烧结的情况下实施10次以上的紧螺纹和松螺纹。

即，本发明人等经过详细研究发现，在具有上述化学组成的管主体且具有Zn-Ni合金镀层的油井用钢管中，通过使Zn-Ni合金镀层中的C富集层变薄，即使在滑动距离较长的情况下，也能显著提高油井用钢管的耐烧结性。关于其理由，具体情况不明。但是，本发明人等推测如下。

形成于油井用钢管的管主体的端部的公扣部和母扣部通过切削加工形成。由于切削加工时对公扣部和母扣部的表面施加热量，因此在切削加工后的公扣部和母扣部的表面形成氧化膜。因此，为了去除通过切削加工而形成的氧化膜，对实施了切削加工的公扣部和/或母扣部的表面中的形成有Zn-Ni合金镀层的区域实施酸洗等，由此去除氧化膜。

另一方面，如上所述，本实施方式所涉及的油井用钢管具有管主体，该管主体具有以质量％计含有C：0.01～0.60％、Cr：0～8.0％和Fe：80.0％以上的化学组成。因此，不会形成由Cr含量多的不锈钢材形成的钝化皮膜。总之，具有上述化学组成的本实施方式所涉及的管主体在切削加工时容易在公扣部和母扣部的表面形成不稳定的氧化膜。此外，由于公扣部和母扣部具有复杂的形状，因此各部位的切削条件不同，切削温度、切削速度不同。其结果，在具有上述化学组成的管主体中，容易在公扣部和母扣部的表面形成各部位厚度不同的氧化膜。

但是，在形成有各部位厚度不同的氧化膜的情况下，即使在相同条件下实施酸洗，也有可能残留部分氧化膜，管主体反而部分溶解。特别是，当管主体部分溶解时，源自管主体的碳(C)的杂质可能会残留在公扣部和/或母扣部的表面。本发明人等推测，在残留了大量源自C的杂质的状态下形成Zn-Ni合金镀层导致在Zn-Ni合金镀层中形成了较厚的C富集层。

本发明人等基于上述见解进行详细研究发现，在具有以质量％计含有C：0.01～0.60％、Cr：0～8.0％和Fe：80.0％以上的化学组成的管主体的油井用钢管中，如果将Zn-Ni合金镀层中的管主体的壁厚方向上的C富集层的厚度设为0～1.50μm，则即使是大口径的油井用钢管，也能得到优异的耐烧结性。

基于上述见解完成的本实施方式所涉及的油井用钢管的要点如下。

[1]

一种油井用钢管，其具备包括第1端部和第2端部的管主体，

所述管主体的化学组成以质量％计含有

C：0.01～0.60％、

Cr：0～8.0％、和

Fe：80.0％以上，

所述管主体包括：

公扣部，其形成于所述第1端部；以及

母扣部，其形成于所述第2端部，

所述公扣部包括公扣部接触表面，该公扣部接触表面包括外螺纹部，

所述母扣部包括母扣部接触表面，该母扣部接触表面包括内螺纹部，

所述油井用钢管还具备：

形成于所述公扣部接触表面和所述母扣部接触表面的至少一者上的Zn-Ni合金镀层，

将以质量％计含有所述管主体的C含量的1.5倍以上的C的区域定义为C富集层时，

所述Zn-Ni合金镀层中的所述管主体的壁厚方向上的所述C富集层的厚度为0～1.50μm。

[2]

根据[1]所述的油井用钢管，其中，

所述Zn-Ni合金镀层的厚度为5～25μm。

[3]

根据[1]或[2]所述的油井用钢管，其在所述Zn-Ni合金镀层上具备润滑覆膜。

以下，对本实施方式所涉及的油井用钢管进行详细说明。

[油井用钢管的结构]

首先，对本实施方式所涉及的油井用钢管的结构进行说明。油井用钢管具有公知的结构。油井用钢管具有T&C型的油井用钢管和整体型的油井用钢管。以下，对各类型的油井用钢管进行详细说明。

[油井用钢管为T&C型时]

图3是表示本实施方式所涉及的油井用钢管1的一例的结构图。图3是所谓T&C型(Threaded and Coupled)的油井用钢管1的结构图。参照图3，油井用钢管1具备管主体10。

管主体10沿管轴方向延伸。管主体10的与管轴方向垂直的剖面为圆形。管主体10包括第1端部10A和第2端部10B。第1端部10A是第2端部10B的相反侧的端部。在图3所示的T&C型的油井用钢管1中，管主体10具备公扣部管体11和接箍12。接箍12安装于公扣部管体11的一端。更具体而言，接箍12通过螺纹紧固于公扣部管体11的一端。

图4是表示图3所示的油井用钢管1的接箍12的与管轴方向平行的剖面(纵剖面)的局部剖视图。参照图3和图4，管主体10包括公扣部40和母扣部50。公扣部40形成于管主体10的第1端部10A。公扣部40在紧固时插入其它油井用钢管1(未图示)的母扣部50中，且通过螺纹与其它油井用钢管1的母扣部50紧固。

母扣部50形成于管主体10的第2端部10B。在紧固时，母扣部50被其它油井用钢管1的公扣部40插入，且通过螺纹与其它油井用钢管1的公扣部40紧固。

[关于公扣部的结构]

图5是图4所示的油井用钢管1中的公扣部40附近部分的与油井用钢管1的管轴方向平行的剖视图。图5中的虚线部分表示与其它油井用钢管1紧固时的其它油井用钢管1的母扣部50的结构。参照图5，公扣部40在管主体10的第1端部10A的外周面具备公扣部接触表面400。公扣部接触表面400在与其它油井用钢管1紧固时，与其它油井用钢管1的母扣部50接触。

公扣部接触表面400至少包括形成于第1端部10A的外周面的外螺纹部41。公扣部接触表面400还可以包括公扣部密封面42和公扣部台肩面43。在图5中，公扣部密封面42配置于第1端部10A的外周面中的比外螺纹部41更靠近第1端部10A的顶端侧。即，公扣部密封面42配置于外螺纹部41与公扣部台肩面43之间。将公扣部密封面42设为锥状。具体而言，在公扣部密封面42，在第1端部10A的长度方向(管轴方向)上，随着从外螺纹部41朝向公扣部台肩面43，外径逐渐变小。

在与其它油井用钢管1紧固时，公扣部密封面42与其它油井用钢管1的母扣部50的母扣部密封面52(后述)接触。更具体而言，在紧固时，将公扣部40插入其它油井用钢管1的母扣部50中，由此，公扣部密封面42与母扣部密封面52接触。然后，将公扣部40进一步拧入其它油井用钢管1的母扣部50，由此，公扣部密封面42与母扣部密封面52紧密接触。由此，在紧固时，公扣部密封面42与母扣部密封面52紧密接触而形成基于金属-金属接触的密封。因此，在相互紧固的油井用钢管1中，能够提高气密性。

在图5中，公扣部台肩面43配置于第1端部10A的顶端面。即，在图5所示的公扣部40中，从管主体10的中央朝向第1端部10A依次配置有外螺纹部41、公扣部密封面42、公扣部台肩面43。在与其它油井用钢管1紧固时，公扣部台肩面43与其它油井用钢管1的母扣部50的母扣部台肩面53(后述)相对且接触。更具体而言，在紧固时，将公扣部40插入其它油井用钢管1的母扣部50中，由此，公扣部台肩面43与母扣部台肩面53接触。由此，在紧固时，能够获得较高的扭矩。另外，能够使公扣部40与母扣部50的紧固状态下的位置关系稳定。

此外，公扣部40的公扣部接触表面400至少包括外螺纹部41。即，公扣部接触表面400包括外螺纹部41，可以不包括公扣部密封面42和公扣部台肩面43。公扣部接触表面400包括外螺纹部41和公扣部台肩面43，可以不包括公扣部密封面42。公扣部接触表面400包括外螺纹部41和公扣部密封面42，可以不包括公扣部台肩面43。

[关于母扣部的结构]

图6是图4所示的油井用钢管1中的母扣部50附近部分的与油井用钢管1的管轴方向平行的剖视图。图6中的虚线部分表示与其它油井用钢管1紧固时的其它油井用钢管1的公扣部40的结构。参照图6，母扣部50在管主体10的第2端部10B的内周面具备母扣部接触表面500。在与其它油井用钢管1紧固时，母扣部接触表面500被其它油井用钢管1的公扣部40拧入，且与公扣部40的公扣部接触表面400接触。

母扣部接触表面500至少包括形成于第2端部10B的内周面的内螺纹部51。在紧固时，内螺纹部51与其它油井用钢管的公扣部40的外螺纹部41啮合。

母扣部接触表面500还可以包括母扣部密封面52和母扣部台肩面53。在图6中，母扣部密封面52配置于第2端部10B的内周面中的比内螺纹部51更靠近管主体10侧。即，母扣部密封面52配置于内螺纹部51与母扣部台肩面53之间。将母扣部密封面52设为锥状。具体而言，在母扣部密封面52，在第2端部10B的长度方向(管轴方向)上，随着从内螺纹部51朝向母扣部台肩面53，内径逐渐变小。

在与其它油井用钢管1紧固时，母扣部密封面52与其它油井用钢管1的公扣部40的公扣部密封面42接触。更具体而言，在紧固时，将其它油井用钢管1的公扣部40拧入母扣部50，由此，母扣部密封面52与公扣部密封面42接触，通过进一步拧入，母扣部密封面52与公扣部密封面42紧密接触。由此，在紧固时，母扣部密封面52与公扣部密封面42紧密接触而形成基于金属-金属接触的密封。因此，在相互紧固的油井用钢管1中，能够提高气密性。

母扣部台肩面53配置于比母扣部密封面52更靠近管主体10侧。即，在母扣部50中，从管主体10的中央朝向第2端部10B的顶端依次配置有母扣部台肩面53、母扣部密封面52、内螺纹部51。在与其它油井用钢管1紧固时，母扣部台肩面53与其它油井用钢管1的公扣部40的公扣部台肩面43相对且接触。更具体而言，在紧固时，将其它油井用钢管1的公扣部40插入母扣部50中，由此，母扣部台肩面53与公扣部台肩面43接触。由此，在紧固时，能够获得较高的扭矩。另外，能够使公扣部40与母扣部50的紧固状态下的位置关系稳定。

母扣部接触表面500至少包括内螺纹部51。在紧固时，母扣部50的母扣部接触表面500的内螺纹部51与公扣部40的公扣部接触表面400的外螺纹部41对应，且与外螺纹部41接触。母扣部密封面52与公扣部密封面42对应，且与公扣部密封面42接触。母扣部台肩面53与公扣部台肩面43对应，且与公扣部台肩面43接触。

当公扣部接触表面400包括外螺纹部41且不包括公扣部密封面42和公扣部台肩面43时，母扣部接触表面500包括内螺纹部51，且不包括母扣部密封面52和母扣部台肩面53。当公扣部接触表面400包括外螺纹部41和公扣部台肩面43且不包括公扣部密封面42时，母扣部接触表面500包括内螺纹部51和母扣部台肩面53，且不包括母扣部密封面52。当公扣部接触表面400包括外螺纹部41和公扣部密封面42且不包括公扣部台肩面43时，母扣部接触表面500包括内螺纹部51和母扣部密封面52，且不包括母扣部台肩面53。

公扣部接触表面400可以包括多个外螺纹部41，可以包括多个公扣部密封面42，也可以包括多个公扣部台肩面43。例如，也可以在公扣部40的公扣部接触表面400，从第1端部10A的顶端朝向管主体10的中央依次配置有公扣部台肩面43、公扣部密封面42、外螺纹部41、公扣部密封面42、公扣部台肩面43、公扣部密封面42、外螺纹部41。在这种情况下，在母扣部50的母扣部接触表面500，从第2端部10B的顶端朝向管主体10的中央依次配置有内螺纹部51、母扣部密封面52、母扣部台肩面53、母扣部密封面52、内螺纹部51、母扣部密封面52、母扣部台肩面53。

在图5和图6中示出了如下的所谓高级接头：公扣部40包括外螺纹部41、公扣部密封面42和公扣部台肩面43，母扣部50包括内螺纹部51、母扣部密封面52和母扣部台肩面53。但是，如上所述，公扣部40包括外螺纹部41，可以不包括公扣部密封面42和公扣部台肩面43。在这种情况下，母扣部50包括内螺纹部51，不包括母扣部密封面52和母扣部台肩面53。图7是表示油井用钢管1的一例的图，其中，公扣部40包括外螺纹部41，不包括公扣部密封面42和公扣部台肩面43，且母扣部50包括内螺纹部51，不包括母扣部密封面52和母扣部台肩面53。本实施方式所涉及的油井用钢管1可以具有图7所示的结构。

[油井用钢管为整体型时]

图3、图4和图7所示的油井用钢管1是管主体10包括公扣部管体11和接箍12的所谓T&C型的油井用钢管1。但是，本实施方式所涉及的油井用钢管1也可以不是T&C型，而是整体型。

图8是本实施方式所涉及的整体型的油井用钢管1的局部剖视图。参照图8，整体型的油井用钢管1具备管主体10。管主体10包括第1端部10A和第2端部10B。第1端部10A配置于与第2端部10B相反的一侧。如上所述，在T&C型的油井用钢管1中，管主体10具备公扣部管体11和接箍12。即，在T&C型的油井用钢管1中，管主体10通过将两个独立的构件(公扣部管体11和接箍12)紧固而构成。与此相对，在整体型的油井用钢管1中，管主体10一体地形成。

公扣部40形成于管主体10的第1端部10A。在紧固时，将公扣部40插入并拧入其它整体型的油井用钢管1的母扣部50，与其它整体型的油井用钢管1的母扣部50紧固。母扣部50形成于管主体10的第2端部10B。在紧固时，母扣部50被其它整体型的油井用钢管1的公扣部40插入并拧入，与其它整体型的油井用钢管1的公扣部40紧固。

整体型的油井用钢管1的公扣部40的结构与图5所示的T&C型的油井用钢管1的公扣部40的结构相同。同样地，整体型的油井用钢管1的母扣部50的结构与图6所示的T&C型的油井用钢管1的母扣部50的结构相同。此外，在图8中，在公扣部40中，从第1端部10A的顶端朝向管主体10的中央依次配置有公扣部台肩面、公扣部密封面、外螺纹部41。因此，在母扣部50中，从第2端部10B的顶端朝向管主体10的中央依次配置有内螺纹部51、母扣部密封面、母扣部台肩面。但是，与图5同样地，整体型的油井用钢管1的公扣部40的公扣部接触表面400至少包括外螺纹部41即可。另外，与图6同样地，整体型的油井用钢管1的母扣部50的母扣部接触表面500至少包括内螺纹部51即可。

总之，本实施方式所涉及的油井用钢管1可以是T&C型，也可以是整体型。

[关于管主体的化学组成]

在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，管主体10的化学组成以质量％计含有C：0.01～0.60％、Cr：0～8.0％和Fe：80.0％以上。即，在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，管主体10的化学组成只要含有0.01～0.60％的碳(C)和80.0％以上的铁(Fe)，不含有超过8.0％的铬(Cr)，并不特别限定，可以含有其它元素。需要说明的是，在本说明书中，与元素有关的“％”是指质量％。

本实施方式所涉及的油井用钢管1的管主体10例如可以具有如下化学组成，该化学组成含有C：0.01～0.60％、Cr：0～8.00％、P：0.100％以下、S：0.100％以下、N：0.100％以下、O：0.100％以下、Si：0～2.0％、Mn：0～2.0％、Al：0～1.0％、Mo：0～5.0％、V：0～2.0％、Nb：0～1.0％、Ti：0～1.0％、B：0～1.0％、Ca：0～1.0％、Mg：0～1.0％、Zr：0～1.0％、稀土元素：0～1.0％、Co：0～5.0％、W：0～5.0％、Ni：0～3.0％、Cu：0～3.0％，以及余量由80.0％以上的Fe和杂质组成。在此，杂质是指在工业上制造钢材时，从作为原料的矿石、废料或制造环境等混入的物质，且不会对本实施方式所涉及的钢材造成不良影响的范围内允许的物质。

在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，如后所述，有时会在Zn-Ni合金镀层中形成C富集层。在此，在管主体10的化学组成中，C含量越高，C富集层越容易形成得较厚。但是，如果是本实施方式所涉及的油井用钢管，则即使管主体10的化学组成例如含有0.10％以上的C，也可以将C富集层的厚度设为0～1.50μm。

由此可知，本实施方式所涉及的油井用钢管1的管主体10可以具有以质量％计含有C：0.10～0.60％、Cr：0～8.0％和Fe：80.0％以上的化学组成，也可以具有含有C：0.15～0.60％、Cr：0～8.0％和Fe：80.0％以上的化学组成。即使在这些情况下，本实施方式所涉及的油井用钢管1也可以将Zn-Ni合金镀层中的管主体10的壁厚方向上的C富集层的厚度设为0～1.50μm。

[Zn-Ni合金镀层]

在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，在公扣部接触表面400和母扣部接触表面500的至少一者的接触表面上形成有Zn-Ni合金镀层。即，Zn-Ni合金镀层可以形成于公扣部接触表面400上，而不形成于母扣部接触表面500上。另外，Zn-Ni合金镀层可以形成于母扣部接触表面500上，而不形成于公扣部接触表面400上。另外，Zn-Ni合金镀层也可以形成于公扣部接触表面400上和母扣部接触表面500上。

在下面的说明中，对Zn-Ni合金镀层形成于公扣部接触表面400上时的公扣部接触表面400上的结构和Zn-Ni合金镀层形成于母扣部接触表面500上时的母扣部接触表面500上的结构进行说明。

[Zn-Ni合金镀层形成于公扣部接触表面上时的公扣部接触表面上的结构]

图9是Zn-Ni合金镀层100形成于公扣部接触表面400上时的公扣部接触表面400附近的剖视图。参照图9，油井用钢管1还具备形成于公扣部40的公扣部接触表面400上的Zn-Ni合金镀层100。

Zn-Ni合金镀层100可以形成于公扣部接触表面400的一部分，也可以形成于公扣部接触表面400整体。公扣部密封面42在紧螺纹的最后阶段尤其表面压力会变高。因此，当Zn-Ni合金镀层100部分地形成于公扣部接触表面400上时，优选Zn-Ni合金镀层100至少形成于公扣部密封面42。如上所述，Zn-Ni合金镀层100可以形成于公扣部接触表面400整体。

[Zn-Ni合金镀层形成于母扣部接触表面上时的母扣部接触表面上的结构]

图10是Zn-Ni合金镀层100形成于母扣部接触表面500上时的母扣部接触表面500附近的剖视图。参照图10，在这种情况下，母扣部接触表面500上形成有Zn-Ni合金镀层100。Zn-Ni合金镀层100可以形成于母扣部接触表面500的一部分，也可以形成于母扣部接触表面500整体。母扣部密封面52在紧螺纹的最后阶段尤其表面压力会变高。因此，当Zn-Ni合金镀层100部分地形成于母扣部接触表面500上时，优选Zn-Ni合金镀层100至少形成于母扣部密封面52。

[Zn-Ni合金镀层的组成]

如上所述，Zn-Ni合金镀层100形成于公扣部接触表面400和母扣部接触表面500的至少一者的接触表面上。在此，Zn-Ni合金镀层100由Zn-Ni合金构成。具体而言，Zn-Ni合金含有锌(Zn)和镍(Ni)。Zn-Ni合金可能含有杂质。在此，Zn-Ni合金的杂质是指除了Zn和Ni以外的物质，且是在油井用钢管1的制造过程中等，Zn-Ni合金镀层100中所含的、以不影响本实施方式的效果的范围的含量所含有的物质。

在此，Zn-Ni合金镀层100含有Zn。与Fe相比，Zn是贱金属。因此，Zn-Ni合金镀层100比钢材优先被腐蚀(牺牲防腐蚀)。由此，提高油井用钢管1的防腐蚀性。

Zn-Ni合金镀层100的化学组成可以通过以下方法测定。从油井用钢管1采集包括Zn-Ni合金镀层100的样品(包括形成有Zn-Ni合金镀层100的接触表面)。用10％浓度的盐酸将所采集的样品的Zn-Ni合金镀层100溶解，得到溶液。对得到的溶液实施基于电感耦合等离子体发光分析法(ICP-AES：Inductively Coupled Plasma Atomic EmissionSpectrometry)的元素分析，求出Zn-Ni合金镀层100中的Ni含量(质量％)和Zn含量(质量％)。

[Zn-Ni合金镀层100的厚度]

Zn-Ni合金镀层100的厚度并不特别限定。Zn-Ni合金镀层100的厚度例如为1～20μm。如果Zn-Ni合金镀层100的厚度为1μm以上，则可以进一步提高耐烧结性。即使Zn-Ni合金镀层100的厚度超过20μm，上述效果也饱和。Zn-Ni合金镀层100的厚度的下限优选为3μm，更优选为5μm。Zn-Ni合金镀层100的厚度的上限优选为18μm，更优选为15μm。

本实施方式中的Zn-Ni合金镀层100的厚度可以通过以下方法测定。对于形成有Zn-Ni合金镀层100的公扣部接触表面400或母扣部接触表面500的任意4个部位，使用Helmut Fischer GmbH制、涡流相位式膜厚计PHASCOPE PMP10，测定Zn-Ni合金镀层100的厚度。测定以依据ISO(International Organization for Standardization)21968(2005)的方法进行。测定部位为油井用钢管1的管周方向的4个部位(0°、90°、180°、270°这4个部位)。将测定结果的算术平均值作为Zn-Ni合金镀层100的厚度。

[C富集层]

在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，将Zn-Ni合金镀层100中的含有管主体10的C含量的1.5倍以上的C的区域定义为C富集层时，管主体10的壁厚方向上的C富集层的厚度为0～1.50μm。在这种情况下，油井用钢管1具有优异的耐烧结性。

如上所述，在油井用钢管1中，由于其形状复杂且具有上述化学组成，因此公扣部接触表面400和母扣部接触表面500的表层容易残留源自C的杂质。可以认为，在残留有源自C的杂质的状态下形成Zn-Ni合金镀层100，导致Zn-Ni合金镀层100中的C富集层形成得较厚。本说明书中，“C富集层”是指C含量为管主体10的1.5倍以上的区域。

在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，管主体10的壁厚方向上的C富集层的厚度优选为较薄。C富集层的厚度的优选上限为1.00μm，更优选为0.80μm，进一步优选为0.50μm，进一步优选为0.30μm，进一步优选为0.10μm。C富集层的厚度可以为0μm。在这种情况下，由于不存在C富集层，因此Zn-Ni合金镀层100与管主体10的密合性非常高，可以进一步提高油井用钢管1的耐烧结性。

在本实施方式中，C富集层的厚度可以如下求出。具体而言，使用GD-OES，从Zn-Ni合金镀层100的表面向深度方向实施元素分析。GD-OES的测定条件如下。GD-OES例如使用株式会社堀场制作所制Marcus型高频辉光放电发射光谱装置(GD-Profiler2)。此时，将测定模式设为脉冲溅射模式，溅射气体使用高纯度的氩(Ar)气。此外，将放电面积设为2mmφ，将RF输出设为20W，将Ar压力设为700Pa，在Zn-Ni合金镀层100的深度方向(管主体10的壁厚方向)上实施元素分析。

在上述测定条件下实施基于GD-OES的深度方向分析，制作在横轴上标记从Zn-Ni合金镀层100表面起的深度(μm)，在纵轴标记Zn、Fe和C的含量(质量％)的深度方向的含量曲线(参照图1和图2)。在图1和图2中，Zn含量和Fe含量用第1轴表示，C含量用第2轴表示。由于与Zn含量和Fe含量相比，C含量非常少，因此这样标记，但对于Zn含量、Fe含量和C含量，也可以全部使用同一轴来表示。另外，在图1和图2中，所测定的形成于油井用钢管1的Zn-Ni合金镀层100的厚度不同。因此，在图1和图2中，横轴所记载的数值不同。

参照图1和图2，在基于GD-OES的深度方向的含量曲线中，在深度方向上，从管主体10的外侧开始(从图中左侧开始)，确认到Zn含量稳定的区域、Zn含量下降且Fe含量提高的区域以及Fe含量稳定的区域。如图1所示，难以明确地将Zn-Ni合金镀层100与管主体10分开。另外，在本实施方式中，Fe含量为80.0％以上。

因此，在本实施方式中，根据基于GD-OES的深度方向的Fe含量曲线，将为管主体10的Fe含量的90.0％的深度定义为“特定深度位置”。关于特定深度位置，在图1和图2中用虚线表示。在本实施方式中，还将特定深度位置定义为Zn-Ni合金镀层100与管主体10的边界。即，在本实施方式中，Zn-Ni合金镀层100形成于比特定深度位置更靠近表层(管主体10的外侧)的位置。

另一方面，Zn-Ni合金镀层100的表面可能附着有油分等杂质。另外，如后所述，Zn-Ni合金镀层100上也可能形成有化学转化处理覆膜。这样，由于Zn-Ni合金镀层100上的杂质、覆膜，在基于GD-OES的深度方向的Zn含量曲线中，Zn含量变得不稳定。因此，本领域技术人员当然能够根据基于GD-OES的深度方向的含量曲线来确定Zn-Ni合金镀层100。

换言之，在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，将含有管主体10的C含量的1.5倍以上的C的区域定义为C富集层时，Zn-Ni合金镀层100中的、通过基于GD-OES的深度方向分析，从为管主体10的Fe含量的90.0％的特定深度位置起朝着Zn-Ni合金镀层100的表面方向直至Zn含量显示出不稳定的变化为止的区域中，管主体10的壁厚方向上的C富集层的厚度为0～1.50μm。

参照图1和图2，还用图中虚线表示C含量为管主体10的1.5倍的含量。参照图1和图2，在Zn-Ni合金镀层100(即，比图中特定深度位置更靠近左侧的区域)中，C含量为图中虚线以上的区域相当于C富集层。参照图1，在试验编号2的Zn-Ni合金镀层100中，确认到C富集层具有一定的厚度。另一方面，参照图2，在试验编号3的Zn-Ni合金镀层100中，未确认到C富集层。

如上所述，在本实施方式中，在上述测定条件下实施基于GD-OES的深度方向分析，得到在横轴上标记从Zn-Ni合金镀层100表面起的深度(μm)，在纵轴上标记Zn、Fe和C的含量(质量％)的深度方向的含量曲线。根据所得到的曲线，确定Zn-Ni合金镀层100。根据所得到的曲线和所确定的Zn-Ni合金镀层100，可以求出Zn-Ni合金镀层100中的C富集层的厚度(μm)。

[本实施方式的油井用钢管1的任意结构]

[化学转化处理覆膜]

本实施方式的油井用钢管1还可以在Zn-Ni合金镀层100上具备化学转化处理覆膜。化学转化处理覆膜并不特别限定，可以是公知的化学转化处理覆膜。化学转化处理覆膜例如可以是草酸盐化学转化处理覆膜，可以是磷酸盐化学转化处理覆膜，可以是硼酸盐化学转化处理覆膜，也可以是铬酸盐覆膜。当化学转化处理覆膜为铬酸盐覆膜时，优选铬酸盐覆膜不含6价铬。

油井用钢管1在石油开采地实际使用之前，有时在室外长期保管。在油井用钢管1在室外长期暴露于大气的情况下，化学转化处理覆膜能够提高公扣部接触表面400的耐腐蚀性，抑制公扣部接触表面400生锈(白锈)。化学转化处理覆膜的膜厚并不特别限定。化学转化处理覆膜的膜厚例如为10～200nm。

[润滑覆膜]

油井用钢管1还可以在Zn-Ni合金镀层100上、化学转化处理覆膜上、未形成有Zn-Ni合金镀层100的接触表面上(公扣部接触表面400上或母扣部接触表面500上)具备润滑覆膜。润滑覆膜进一步提高油井用钢管1的润滑性。

参照图11，当Zn-Ni合金镀层100形成于公扣部接触表面400上时，润滑覆膜110可以形成于Zn-Ni合金镀层100上。另外，参照图12，当Zn-Ni合金镀层100形成于母扣部接触表面500上时，润滑覆膜110可以形成于Zn-Ni合金镀层100上。

润滑覆膜110可以是固体，也可以是半固体状和液体状。润滑覆膜110可以使用市售的润滑剂。润滑覆膜110例如含有润滑性颗粒和结合剂。润滑覆膜110可按需含有溶剂和其它成分。

润滑性颗粒只要是具有润滑性的颗粒，就不特别限定。润滑性颗粒例如是选自由石墨、MoS₂(二硫化钼)、WS₂(二硫化钨)、BN(氮化硼)、PTFE(聚四氟乙烯)、CFx(氟化石墨)和CaCO₃(碳酸钙)组成的组中的1种或2种以上。

结合剂例如是选自由有机结合剂和无机结合剂组成的组中的1种或2种。有机结合剂例如是选自由热固化性树脂和热塑性树脂组成的组中的1种或2种。热固化性树脂例如是选自由聚乙烯树脂、聚酰亚胺树脂和聚酰胺-酰亚胺树脂组成的组中的1种或2种以上。无机结合剂例如是选自由烷氧基硅烷和含有硅氧烷键的化合物组成的组中的1种或2种。

市售的润滑剂例如为JET-LUBE株式会社制的SEAL-GUARD ECF(商品名)。其它润滑覆膜110例如为含有松香、金属皂、蜡和润滑性粉末的润滑覆膜110。

[油井用钢管1的制造方法]

以下，对本实施方式的油井用钢管1的制造方法进行说明。需要说明的是，本实施方式的油井用钢管1只要具有上述结构，制造方法并不限于以下的制造方法。但是，以下说明的制造方法是制造本实施方式的油井用钢管1的优选的一例。

油井用钢管1的制造方法具备：准备形成有公扣部40或母扣部50的管坯的准备工序(S1)、基底处理工序(S2)、以及Zn-Ni合金镀层形成工序(S3)。在本实施方式中，在基底处理工序(S2)中，实施脱脂工序和酸洗工序。其结果，在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，可以将Zn-Ni合金镀层100中的C富集层设为0～1.50μm。以下，对本实施方式的油井用钢管1的制造方法的各工序进行详细说明。

[准备工序(S1)]

在准备工序(S1)中，准备形成有公扣部40或母扣部50的管坯。在本说明书中，“形成有公扣部或母扣部的管坯”是指T&C型的油井用钢管1中的管主体10、公扣部管体11和整体型的油井用钢管1中的管主体10中的任一者。

形成有公扣部40或母扣部50的管坯例如通过以下方法制造。使用钢水制造坯料。具体而言，使用钢水通过连铸法制造铸坯(板坯、大方坯或小方坯)。也可以使用钢水通过铸锭法制造铸锭。也可以按需对板坯、大方坯或铸锭进行初轧来制造钢坯(小方坯)。通过以上工序制造坯料(板坯、大方坯或小方坯)。对准备好的坯料进行热加工来制造管坯。热加工方法可以是基于曼内斯曼法的穿孔轧制，也可以是热挤出法。对热加工后的管坯实施公知的淬火和公知的回火，调整管坯的强度。通过以上工序，制造管坯。需要说明的是，当油井用钢管1为T&C型时，还要准备接箍12用的管坯。接箍12用的管坯的制造方法与上述管坯的制造方法相同。

当油井用钢管1为T&C型时，对公扣部管体11用的管坯的两端部的外表面实施螺纹切削加工，形成包括公扣部接触表面400的公扣部40。通过以上工序，准备油井用钢管1为T&C型时的形成有公扣部40的管坯(公扣部管体11)。需要说明的是，当油井用钢管1为T&C型时，也可以预先准备接箍12。具体而言，对接箍12用的管坯的两端部的内表面实施螺纹切削加工，形成包括母扣部接触表面500的母扣部50。通过以上工序，制造接箍12。

当油井用钢管1为整体型时，对管坯的第1端部10A的外表面实施螺纹切削加工，形成包括公扣部接触表面400的公扣部40。此外，对管坯的第2端部10B的内表面实施螺纹切削加工，形成包括母扣部接触表面500的母扣部50。通过以上工序，准备油井用钢管1为整体型时的形成有公扣部40和母扣部50的管坯(管主体10)。

[基底处理工序(S2)]

在基底处理工序(S2)中，对准备好的管坯(管主体10)实施形成Zn-Ni合金镀层100之前的基底处理。本实施方式所涉及的基底处理工序(S2)包括脱脂工序和酸洗工序。

在此，在本实施方式所涉及的基底处理工序(S2)中，脱脂工序和酸洗工序的顺序并不特别限定。即，可以对实施了脱脂工序的管坯实施酸洗工序，也可以对实施了酸洗工序的管坯实施脱脂工序。另外，脱脂工序和酸洗工序也可以适当重复实施。即，在本实施方式所涉及的基底处理工序(S2)中，也可以对实施了脱脂工序和酸洗工序的管坯进一步实施脱脂工序。另外，在本实施方式所涉及的基底处理工序(S2)中，也可以对实施了脱脂工序和酸洗工序的管坯进一步实施酸洗处理。这样，在本实施方式所涉及的基底处理工序(S2)中，通过适当组合实施脱脂工序和酸洗工序，能够将Zn-Ni合金镀层100中的C富集层的厚度调整为0～1.50μm的范围内。以下，对各工序进行详细说明。

[脱脂工序]

在本实施方式所涉及的基底处理工序(S2)中，对管坯(管主体10)实施脱脂处理(脱脂工序)。在此，实施脱脂处理的管坯可以是在上述准备工序(S1)中准备的管坯，可以是已经在脱脂工序中实施了脱脂处理的管坯，也可以是在后述的酸洗工序中实施了酸洗处理的管坯。在本实施方式所涉及的脱脂工序中，作为脱脂处理实施电解脱脂，清洗附着在管坯的接触表面上的油分等。电解脱脂可以是以管坯为阳极的阳极电解脱脂，也可以是以管坯为阴极的阴极电解脱脂。优选在本实施方式所涉及的脱脂工序中，作为电解脱脂实施阳极电解脱脂。实施阳极电解脱脂时，对管坯表面的加工油等进行脱脂的效果较高。

用于电解脱脂的浴(电解脱脂浴)并不特别限定，可以使用公知的浴。电解脱脂浴例如是含有磷酸盐、硅酸盐的碱脱脂浴。电解脱脂的条件并不特别限定，可以在公知的条件下进行适当调整。电解脱脂的条件例如为电解脱脂浴温度：20～70℃、电流密度：1～100A/dm²、以及通电时间：1～10分钟。

[酸洗工序]

在本实施方式所涉及的基底处理工序(S2)中，对管坯(管主体10)实施酸洗处理(酸洗工序)。在此，实施酸洗处理的管坯可以是在上述准备工序(S1)中准备的管坯，可以是在上述脱脂工序实施了脱脂处理的管坯，也可以是已经在酸洗工序实施了酸洗处理的管坯。在本实施方式中，作为酸洗处理可以实施电解酸洗，也可以实施浸渍酸洗。

在本实施方式所涉及的酸洗工序中，实施电解酸洗时，可以实施以管坯为阴极的阴极电解酸洗，也可以实施以管坯为阳极的阳极电解酸洗。实施电解酸洗时，优选实施阴极电解酸洗。与阳极电解酸洗相比，阴极电解酸洗溶解管坯的效果较弱。因此，难以形成源自管坯的C的杂质，所制造的油井用钢管1的Zn-Ni合金镀层100中的C富集层难以形成得较厚。因此，在本实施方式的酸洗工序中，作为酸洗处理实施电解酸洗时，优选实施阴极电解酸洗。

在酸洗工序中实施电解酸洗时，用于电解酸洗的浴(电解酸洗浴)并不特别限定，可以使用公知的浴。电解酸洗浴例如是5～30％的硫酸。另外，电解酸洗的条件并不特别限定，可以在公知的条件下进行适当调整。电解酸洗的条件例如为电解酸洗浴温度：20～60℃、电流密度：1～100A/dm²、以及通电时间：1～60分钟。

如上所述，在本实施方式所涉及的酸洗工序中，可以实施浸渍酸洗。实施浸渍酸洗时，将管坯中要酸洗的部位浸渍在浴中。浸渍酸洗的浴(浸渍酸洗浴)并不特别限定，可以使用公知的浴。浸渍酸洗浴优选为盐酸。在使用盐酸作为浸渍酸洗浴时，容易去除源自管坯的C的杂质，所制造的油井用钢管1的Zn-Ni合金镀层100中的C富集层难以形成得较厚。

因此，在本实施方式的酸洗工序中，作为酸洗处理实施浸渍酸洗时，优选使用盐酸作为浸渍酸洗浴。具体而言，本实施方式的酸洗工序中使用的浸渍酸洗浴例如为5～30％的盐酸。浸渍酸洗的条件并不特别限定，可以在公知的条件下进行适当调整。浸渍酸洗的条件例如为浸渍酸洗浴温度：0～50℃、以及浸渍时间：0.5～10分钟。

此外，在脱脂工序和酸洗工序中，优选适当地实施水洗。水洗的条件并不特别限定，可以使用公知的条件。通过适当地对管坯进行水洗，能够抑制电解脱脂浴、电解酸洗浴和浸渍酸洗浴的劣化。

[其它任意工序]

本实施方式的基底处理工序(S2)还可以包括磨削加工工序和Ni触击电镀工序中的至少1个工序。

在本实施方式所涉及的基底处理工序(S2)中实施磨削加工工序时，在磨削加工工序中，例如实施喷砂处理和机械磨削精加工。喷砂处理是将喷射材料(研磨剂)和压缩空气混合并喷射至接触表面的处理。喷射材料例如为球状的丸粒材和棱状的棱角砂材。通过喷砂处理，能够提高接触表面的表面粗糙度。喷砂处理可以通过公知的方法实施。例如，使用压缩机压缩空气，将压缩空气和喷射材料混合。喷射材料的材质例如为不锈钢、铝、陶瓷和氧化铝等。喷砂处理的喷射速度等条件并不特别限定，可以在公知的条件下进行适当调整。

在Ni触击电镀工序中，在管坯的表面形成Ni触击镀层。Ni触击镀层是非常薄的基底镀层，用于提高后述的Zn-Ni合金镀层100的密合性。需要说明的是，Ni触击电镀工序中使用的镀浴并不特别限定，可以使用公知的浴。另外，形成Ni触击镀层的条件也并不特别限定，可以适当调整实施。

另外，实施Ni触击电镀工序时，在管主体10与Zn-Ni合金镀层100之间形成Ni触击镀层。另一方面，与Zn-Ni合金镀层100的厚度相比，所形成的Ni触击镀层的厚度薄得可以忽略不计。在本实施方式所涉及的油井用钢管1中，Zn-Ni合金镀层100中可以含有Ni触击镀层。

[Zn-Ni合金镀层形成工序(S3)]

在Zn-Ni合金镀层形成工序(S3)中，通过电镀，在基底处理工序(S2)后的形成有公扣部40的管坯的公扣部接触表面400上和/或形成有母扣部50的管坯的母扣部接触表面500上形成Zn-Ni合金镀层100。

在Zn-Ni合金镀层形成工序(S3)中，镀浴并不特别限定，可以使用公知的镀浴。作为镀浴，例如含有锌离子：1～100g/L、镍离子：1～100g/L。另外，镀浴可以是含有氯化物离子的氯化物浴，也可以是含有硫化物离子的硫化物浴。

在Zn-Ni合金镀层形成工序(S3)中，通过电镀形成Zn-Ni合金镀层100。电镀的条件并不特别限定，可以在公知的条件下进行适当调整。电镀的条件例如为镀浴pH：1～10、镀浴温度：10～60℃、电流密度：1～100A/dm²、处理时间：0.1～30分钟。将Zn-Ni合金镀层100形成于公扣部接触表面400上时，将公扣部接触表面400浸渍于上述镀浴，实施电镀。另一方面，将Zn-Ni合金镀层100形成于母扣部接触表面500上时，将母扣部接触表面500浸渍于上述镀浴，实施电镀。

通过以上的制造工序，制造具有上述结构的本实施方式的油井用钢管1。

[其它任意工序]

本实施方式所涉及的油井用钢管1的制造方法还可以实施下面的化学转化处理工序和成膜工序中的至少1个工序。这些工序是任意工序。因此，也可以不实施这些工序。

[化学转化处理工序]

本实施方式的制造方法可以根据需要实施化学转化处理工序。即，化学转化处理工序是任意工序。在实施化学转化处理工序的情况下，在Zn-Ni合金镀层100上形成化学转化处理覆膜。在化学转化处理工序中，实施公知的化学转化处理即可。化学转化处理例如可以是草酸盐化学转化处理，可以是磷酸盐化学转化处理，也可以是硼酸盐化学转化处理。例如，在实施磷酸盐化学转化处理的情况下，可以实施使用磷酸锌的化学转化处理，可以实施使用磷酸锰的化学转化处理，也可以实施使用磷酸锌钙的化学转化处理。

具体而言，在实施磷酸锌化学转化处理的情况下，作为处理液，例如可以使用含有磷酸根离子1～150g/L、锌离子3～70g/L、硝酸根离子1～100g/L、镍离子0～30g/L的化学转化处理液。此时，化学转化处理液的液温例如为20～100℃。这样，通过适当设定公知的条件来实施化学转化处理，能够形成化学转化处理覆膜。

[成膜工序]

本实施方式的制造方法可以根据需要实施成膜工序。即，成膜工序是任意工序。在成膜工序中，在Zn-Ni合金镀层100上和/或未形成有Zn-Ni合金镀层100的接触表面(公扣部接触表面400或母扣部接触表面500)上形成润滑覆膜110。

在成膜工序中，涂布含有上述润滑覆膜110的成分的组合物或润滑剂。这样，能够形成润滑覆膜110。涂布方法并不特别限定。涂布方法例如为喷涂、刷涂和浸渍。当采用喷涂时，可以对组合物或润滑剂进行加热，在提高流动性的状态下进行喷雾。将组合物或润滑剂干燥以形成润滑覆膜110。

以下，通过实施例对本实施方式的油井用钢管1进一步进行具体说明。以下实施例中的条件是为了确认本实施方式的油井用钢管1的可实施性和效果而采用的一个条件例。因此，本实施方式的油井用钢管1并不限于这一个条件例。

实施例

在本实施例中，对管主体(管坯)的接触表面实施各种预处理后，形成Zn-Ni合金镀层。具体而言，所使用的油井用钢管是管主体的外径为244.48mm，壁厚为13.84mm的(商品名)VAM21。另外，所使用的油井用钢管的管主体为低合金钢。具体而言，本实施例中使用的油井用钢管的管主体具有以质量％计含有C：0.24～0.31％、Si：1.0％以下、Mn：1.0％以下、P：0.02％以下、S：0.01％以下、和Cr：0.40～0.70％的化学组成。

对试验编号9的管坯实施喷砂作为磨削加工。此外，对试验编号9以外的各试验编号的管坯不实施磨削加工。接着，对各试验编号的管坯实施电解脱脂作为脱脂工序。电解脱脂实施阴极电解脱脂或阳极电解脱脂。对各试验编号的管坯实施的电解脱脂处理如表1所示。具体而言，在表1中，“电解脱脂”栏的“阴极”是指实施了阴极电解脱脂。在表1中，“电解脱脂”栏的“阳极”是指实施了阳极电解脱脂。在电解脱脂中，作为电解脱脂浴，使用市售的电解脱脂清洗剂。另外，其它电解脱脂的条件在上述优选的条件下实施。

[表1]

表1

对实施了电解脱脂的各试验编号的管坯实施水洗。对水洗后的各试验编号的管坯实施电解酸洗作为酸洗工序。电解酸洗实施阴极电解酸洗或阳极电解酸洗。对各试验编号的管坯实施的电解酸洗处理如表1所示。具体而言，在表1中，“电解酸洗”栏的“阴极”是指实施了阴极电解酸洗。在表1中，“电解酸洗”栏的“阳极”是指实施了阳极电解酸洗。其它电解酸洗的条件在上述优选的条件下实施。

对实施了电解酸洗的各试验编号的管坯实施水洗。对水洗后的各试验编号的管坯再次在与上述条件相同的条件下实施第2次电解脱脂作为脱脂工序。即，在第1次电解脱脂处理中实施了阴极电解脱脂的情况下，在第2次电解脱脂处理中也实施阴极电解脱脂。同样地，在第1次电解脱脂处理中实施了阳极电解脱脂的情况下，在第2次电解脱脂处理中也实施阳极电解脱脂。另外，电解脱脂处理的其它条件在上述优选的条件下实施。

对实施了第2次电解脱脂的各试验编号的管坯实施水洗。对水洗后的各试验编号的管坯实施浸渍酸洗作为酸洗工序。对各试验编号的管坯所使用的浸渍酸洗浴如表1所示。具体而言，在表1中，“浸渍酸洗”栏的“HCl”是指作为浸渍酸洗浴使用了盐酸水溶液。在表1中，“浸渍酸洗”栏的“H₂SO₄”是指作为浸渍酸洗浴使用了硫酸水溶液。其它浸渍酸洗的条件在上述优选的条件下实施。

对浸渍酸洗后的管坯中除了试验编号4以外的各试验编号的管坯实施Ni触击电镀工序，形成Ni触击镀层。另一方面，对试验编号4的管坯未形成Ni触击镀层。此外，Ni触击电镀工序的条件在上述优选的条件下实施。

对浸渍酸洗后的管坯或Ni触击电镀工序后的管坯实施Zn-Ni合金镀层形成工序。镀浴使用市售的公知的镀浴。其它的Zn-Ni合金镀层形成工序的条件在上述优选的条件下实施。需要说明的是，Zn-Ni合金镀层的厚度为5～25μm的范围内。通过以上的制造工序，制造了各试验编号的油井用钢管。

对所制造的油井用钢管实施基于GD-OES的深度方向分析和耐烧结性试验。

[基于GD-OES的深度方向分析]

对各试验编号的油井用钢管实施基于GD-OES的深度方向分析。具体而言，使用GD-OES，从各试验编号的油井用钢管的Zn-Ni合金镀层的表面起向深度方向实施深度方向的元素分析。根据所得到的结果，制作如图1和图2所示的深度方向的含量曲线。另外，通过上述方法确定Zn-Ni合金镀层。

在此，将各试验编号的油井用钢管中的C含量作为“钢中C浓度(质量％)”示于表2。此外，将C含量的1.5倍的值作为“C富集基准(质量％)”示于表2。根据通过上述方法得到的各试验编号的深度方向的含量曲线和C富集层的C含量(0.42质量％以上)，求出所确定的Zn-Ni合金镀层中的C富集层的厚度。将求出的各试验编号的油井用钢管中的C富集层的厚度作为“C富集层(μm)”示于表2。

[表2]

表2

[耐烧结性试验]

对各试验编号的油井用钢管实施耐烧结性试验。耐烧结性试验是在假定长距离的滑动，通过反复实施紧固而进行的。具体而言，使用各试验编号的油井用钢管，在室温(约25℃)下反复进行紧螺纹和松螺纹。紧固扭矩为62940N·m。每进行一次紧螺纹和松螺纹，目视观察公扣部接触表面和母扣部接触表面。通过目视观察，确认接触表面(公扣部接触表面和母扣部接触表面)上的烧结的产生情况。

在接触表面中的密封面(公扣部密封面或母扣部密封面)上产生烧结时结束试验。在外螺纹部轻微烧结，通过锉刀等的修整能够恢复的情况下，修补烧结缺陷，继续进行试验。最大重复紧固次数为10次。耐烧结性的评价指标为螺纹部上没有产生无法恢复的烧结和密封面上没有产生烧结的最大的紧固次数。对于各试验编号的油井用钢管，耐烧结性试验的结果如表2的“耐烧结性(次)”栏所示。

[评价结果]

参照表2，在试验编号3和5～9的油井用钢管中，Zn-Ni合金镀层中的C富集层的厚度为0～1.50μm。其结果，耐烧结性试验的结果为6次以上。即，试验编号3和5～9的油井用钢管具有优异的耐烧结性。

另一方面，在试验编号1、2和4的油井用钢管中，Zn-Ni合金镀层中的C富集层的厚度大于1.50μm。其结果，耐烧结性试验的结果为5次以下。即，试验编号1、2和4的油井用钢管不具有优异的耐烧结性。

以上对本公开的实施方式进行了说明。但是，上述实施方式只不过是用于实施本公开的例示。因此，本公开并不限于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可对上述实施方式进行适当变形而实施。

附图标记说明

1油井用钢管

10管主体

10A第1端部

10B第2端部

40 公扣部

41 外螺纹部

50 母扣部

51 内螺纹部

100Zn-Ni合金镀层

110 润滑覆膜

400 公扣部接触表面

500 母扣部接触表面

Claims (3)

1.一种油井用钢管，其具备包括第1端部和第2端部的管主体，

所述管主体的化学组成以质量％计含有

C：0.01～0.60％、

Cr：0～8.0％、和

Fe：80.0％以上，

所述管主体包括：

公扣部，其形成于所述第1端部；以及

母扣部，其形成于所述第2端部，

所述公扣部包括公扣部接触表面，该公扣部接触表面包括外螺纹部，

所述母扣部包括母扣部接触表面，该母扣部接触表面包括内螺纹部，

所述油井用钢管还具备：

形成于所述公扣部接触表面和所述母扣部接触表面的至少一者上的Zn-Ni合金镀层，

将以质量％计含有所述管主体的C含量的1.5倍以上的C的区域定义为C富集层时，

所述Zn-Ni合金镀层中的所述管主体的壁厚方向上的所述C富集层的厚度为0～1.50μm。

2.根据权利要求1所述的油井用钢管，其中，

所述Zn-Ni合金镀层的厚度为5～25μm。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的油井用钢管，其在所述Zn-Ni合金镀层上具备润滑覆膜。