DE861701C

DE861701C - Erhoehen des Gewindeverschleisswiderstandes von Bohrgestaengen

Info

Publication number: DE861701C
Application number: DEW6411A
Authority: DE
Inventors: Fritz Heinenberg
Original assignee: Mannesmannroehren Werke AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1951-08-01
Filing date: 1951-08-01
Publication date: 1953-01-05

Description

Verfahren zum Erhöhen des Gewindeverschleißwiderstandes von Bohrgestängen für .Erdölbohrungen, deren miteinander verschraubte Bestandteile

■^Jäüs-Stählen mit 0,2 bis 0,5 % Kohlenstoff, 0,2 bis 0,4 % Silicium, 0,4 bis 1,1 % Mangan, 0,5 bis 1,5 % Chrom und mit wahlweise oder gemeinsam verwendeten Zusätzen von 0,15 bis 0,5 % Molybdän, 0,5 bis i,5 % Nickel sowie Vanadin bestehen und die auf eine Festigkeit von 90 bis 110 kg/mm² vergütet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verschleiß ausgesetzten Gewindeflächen der miteinander verschraubten Teile durch Brenn- oder Induktionshärten in geringer Tiefe auf gleiche

. oder unterschiedliche Härten von mindestens 40 Rockwell C gehärtet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

5606 12.

Claims

Bei Bohrgestängen für Erdölbohrungen sind bekanntlich die Gewindeflächen der miteinander verschraubten Bestandteile, d. h. der Gestängerohre und ihrer Vor schweiß enden oder der Verbinder und Zwischenteile einem starken Verschleiß ausgesetzt, da im Bohrbetrieb die Schraubverbindungen häufig gelöst und wiederhergestellt werden müssen. Oft werden durch diesen Gewindeverschleiß die betreffenden Teile ' schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit unbrauchbar.

ίο Es ist daher für die Wirtschaftlichkeit des Bohrbetriebes von entscheidender Bedeutung, daß durch geeignete Maßnahmen diesem Verschleiß so weit wie möglich vorgebeugt wird. Man hat das bisher durch sorgfältige Auswahl der Stahlzusammensetzungen für die zu verschraubenden Teile und durch Vergüten dieser Teile zu erreichen versucht. Vorzugsweise verwendet man Stähle mit 0,2 bis 0,5% C, 0,2 bis o,4⁰/₀ Si, 0,4 bis 1,1% Mn> Q>5 bis ^x>5°l'i- Cr und mit wahlweise oder gemeinsam verwendeten Zusätzen von z. B. 0,15 bis 0,5 % Molybdän, z. B. 0,5 bis 1,5 % Nickel und Vanadin, die auf eine Festigkeit von 90 bis 110 kg/nun² vergütet sind. Die erzielte Verschleißfestigkeit der Gewindeflächen ist aber trotz der hohen Festigkeitswerte immer noch nicht befriedigend. Eine Steigerung durch weitere Erhöhung der Festigkeitswerte ist nicht möglich, da sich damit gleichzeitig auch eine Verschlechterung der Zähigkeitseigenschaften des Stahles ergeben würde, die mit Rücksicht auf die im Bohrbetrieb auftretenden hohen mechanischen Bean-

sprachungen nicht tragbar ist. · '·-■ · · -^;

Es wurde gefunden, daß der Verschleißwiderstand der Gewindeflächen der aus diesen Stählen hergestellten und auf die genannten Festigkeitswerte vergüteten Teile dadurch verbessert werden, daß die Gewindeflächen durch Brenn- oder Induktionshärtung in geringer Tiefe auf gleiche oder unterschiedliche Härten von 40 Rockwell C und höher gehärtet'Werden. Es genügt eine 'Härtetiefe von wenigen Zehntelminimetern, um das gefürchtete Fressen der Gewinde völlig auszuschließen. Es hat sich gezeigt, daß die Gewindeflächen durch wiederholtes Auseinander- und Zusam menschrauben der Teile bei Anwesenheit von Fett ,oder mit Bohrschlamm versetztem Fett immer blanker werden.

Ein Ausführungsbeispiel einer Bohrgestängeverbindung ist in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt.

Die Gestängerohre 1 und 2 sind durch Zwischenstücke 3 und 4 verbunden, die miteinander und mit den Enden der Gestängerohre mit kegeligen Gewinden 5, 6 und 7 verschraubt sind. An Stelle der Zwischenstücke 3 und 4 können mit den Rohrenden auch Vorschweißenden verbunden sein. Die verschraubten Teile bestehen zum Teil oder insgesamt aus einer Stahllegierung mit 0,2 bis 0,5 % C, 0,2 bis 0,4% Si, 0,4 bis 1,0 % Mn, 0,8 bis 1,5 % Cr, 0,15 bis 0,5 % Mo, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen oder aus einer Stahllegierung mit 0,3 bis 0,5 °/₀ C, 0,2 bis 0,4 % Si, 0,7 bis 1,1 % Mn, 0,5 bis 1,0 % Cr, 0,8 bis 1,5 % Ni, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen. Die Teile sind auf eine Festigkeit von 90 bis no kg/mm² vergütet. Die Gewindefiächen sind zum Teil oder alle durch Brenn- oder Induktionshärtung auf mindestens 40 Rockwell C gehärtet. Die Härtetiefe beträgt wenige Zehntelmillimeter.

S₅ PATENTANSPRUCH: