EA045795B1 - METAL PIPE FOR OIL WELL AND METHOD OF ITS MANUFACTURE - Google Patents

METAL PIPE FOR OIL WELL AND METHOD OF ITS MANUFACTURE Download PDF

Info

Publication number
EA045795B1
EA045795B1 EA202390535 EA045795B1 EA 045795 B1 EA045795 B1 EA 045795B1 EA 202390535 EA202390535 EA 202390535 EA 045795 B1 EA045795 B1 EA 045795B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
oil well
contact surface
coupling
pipe
polymer coating
Prior art date
Application number
EA202390535
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Томока Абе
Кен Томияс
Кейзи Мацумото
Мамори Оциай
Original Assignee
Ниппон Стил Корпорейшн
Валлурек Ойл Энд Газ Франс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ниппон Стил Корпорейшн, Валлурек Ойл Энд Газ Франс filed Critical Ниппон Стил Корпорейшн
Publication of EA045795B1 publication Critical patent/EA045795B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к металлической трубе для нефтяной скважины и способу ее изготовления.The invention relates to a metal pipe for an oil well and a method for its manufacture.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Металлическая труба для нефтяной скважины используется для бурения на месторождениях нефти и природного газа (далее совместно именуемые нефтяные скважины). Металлическая труба для нефтяной скважины имеет резьбовое соединение. В частности, на буровой площадке нефтяной скважины множество металлических труб для нефтяной скважины соединены для образования объединенного корпуса трубных изделий нефтепромыслового сортамента, типичным примером которого может служить обсадная труба или насосно-компрессорная труба. Объединенный корпус трубных изделий нефтепромыслового сортамента сформирован за счет свинчивания металлических труб для нефтяной скважины друг с другом. Иногда на объединенных корпусах трубных изделий нефтепромыслового сортамента проводят инспекции. При проведении инспекции объединенный корпус трубных изделий нефтепромыслового сортамента вытягивают и ослабляют. Затем металлические трубы для нефтяной скважины отсоединяют от объединенного корпуса трубных изделий нефтепромыслового сортамента посредством развинчивания и проводят инспекцию. После инспекции металлические трубы для нефтяной скважины снова скрепляют друг с другом, и металлические трубы для нефтяной скважины повторно используют как часть объединенного корпуса трубных изделий нефтепромыслового сортамента.Metal oil well pipe is used for drilling oil and natural gas fields (hereinafter collectively referred to as oil wells). A metal pipe for an oil well has a threaded connection. In particular, at an oil well drilling site, a plurality of metal oil well tubing is connected to form an integrated body of oilfield tubular products, a typical example of which is casing or tubing. An integrated body of oilfield tubular products is formed by screwing metal oil well pipes together. Inspections are sometimes carried out on integrated oilfield tubular bodies. During inspection, the integrated body of oilfield tubular products is pulled and loosened. The metal oil well tubing is then separated from the integrated oilfield tubular body by unscrewing and inspected. After inspection, the metal oil well tubing is reattached to each other, and the metal oil well tubing is reused as part of an integrated body of oil field tubular products.

Металлическая труба для нефтяной скважины содержит ниппель и муфту. Ниппель содержит контактную поверхность ниппеля, содержащую часть с наружной резьбой, выполненную на внешней периферийной поверхности концевой части металлической трубы для нефтяной скважины. Муфта содержит контактную поверхность муфты, содержащую часть с внутренней резьбой, выполненную на внутренней периферийной поверхности концевой части металлической трубы для нефтяной скважины. В данном описании часть с наружной резьбой и часть с внутренней резьбой могут совместно именоваться части с резьбой. Следует учитывать, что в некоторых случаях контактная поверхность ниппеля также может содержать металлическую контактную часть без резьбы, содержащую уплотнительную поверхность ниппеля и упорную поверхность ниппеля. Аналогично в некоторых случаях контактная поверхность муфты также может содержать металлическую контактную часть без резьбы, содержащую уплотнительную поверхность муфты и упорную поверхность муфты.A metal pipe for an oil well contains a nipple and a coupling. The nipple includes a nipple contact surface including a male threaded portion formed on an outer peripheral surface of an end portion of a metal oil well pipe. The coupling comprises a coupling contact surface comprising an internally threaded portion formed on an inner peripheral surface of an end portion of a metal oil well pipe. In this specification, the male threaded portion and the female threaded portion may be collectively referred to as threaded portions. It should be appreciated that in some cases the pin contact surface may also comprise a non-threaded metal contact portion comprising a pin sealing surface and a pin thrust surface. Likewise, in some cases, the coupling contact surface may also comprise a non-threaded metal contact portion comprising a coupling sealing surface and a coupling thrust surface.

Контактная поверхность ниппеля и контактная поверхность муфты неоднократно испытывают сильное трение при свинчивании и развинчивании металлической трубы для нефтяной скважины. Соответственно, во время повторного свинчивания и развинчивания произойдет образование задиров (неустранимых задиров) на контактных поверхностях ниппеля и муфты. Соответственно, металлическая труба для нефтяной скважины должна иметь достаточную устойчивость к трению, т.е. иметь отличную стойкость к образованию задиров.The contact surface of the pin and the contact surface of the coupling repeatedly experience strong friction when making and unscrewing the metal oil well pipe. Accordingly, during repeated screwing and unscrewing, scoring (irremovable scoring) will occur on the contact surfaces of the pin and coupling. Accordingly, a metal pipe for an oil well must have sufficient resistance to friction, i.e. have excellent resistance to scuffing.

До настоящего времени для повышения стойкости металлических труб для нефтяной скважины к образованию задиров использовались компаундные консистентные смазки, содержащие порошок тяжелого металла, называемые присадками. Нанесение компаундной консистентной смазки на контактную поверхность ниппеля и/или муфты может повысить стойкость металлической трубы для нефтяной скважины к образованию задиров. Тем не менее, порошок тяжелых металлов, таких как Pb, Zn и Cu, содержащийся в компаундных консистентных смазках, может влиять на окружающую среду. Поэтому необходима разработка металлической трубы для нефтяной скважины, обладающей отличной стойкостью к образованию задиров даже без применения компаундной консистентной смазки.Until now, compound lubricating greases containing heavy metal powder, called additives, have been used to improve the scuffing resistance of metal oil well pipes. Applying a compound grease to the contact surface of the pin and/or coupling can improve the galling resistance of metal oil well pipe. However, heavy metal powders such as Pb, Zn and Cu contained in compound lubricating greases may have an environmental impact. Therefore, it is necessary to develop a metal pipe for oil wells that has excellent scuffing resistance even without the use of compound grease.

Технология повышения стойкости металлической трубы для нефтяной скважины к образованию задиров предложена, например, в публикации международной заявки WO2014/042144 (патентный документ 1) и публикации международной заявки WO2017/047722 (патентный документ 2). Композиция, раскрытая в Патентном документе 1, является композицией для формирования твердого покрытия на поверхности резьбового соединения металлической трубы для нефтяной скважины. Композиция содержит в смешанном растворителе, содержащем воду и диполярный апротонный растворитель, порошкообразный органический полимер, который по меньшей мере частично растворяется в диполярном апротонном растворителе. В композиции порошкообразный органический полимер присутствует в растворенном или дисперсном состоянии в смешанном растворителе. Композиция, раскрытая в Патентном документе 2, является композицией для формирования твердого смазывающего покрытия на резьбовом соединении металлической трубы для нефтяной скважины. Композиция содержит связующее вещество, присадку к смазывающему материалу, противокоррозионную добавку и пластификатор.A technology for improving the scuffing resistance of metal oil well pipe is proposed, for example, in International Application Publication WO2014/042144 (Patent Document 1) and International Application Publication WO2017/047722 (Patent Document 2). The composition disclosed in Patent Document 1 is a composition for forming a hard coating on the surface of a threaded joint of a metal oil well pipe. The composition contains, in a mixed solvent containing water and a dipolar aprotic solvent, a powdered organic polymer that is at least partially dissolved in the dipolar aprotic solvent. In the composition, the powdered organic polymer is present in a dissolved or dispersed state in a mixed solvent. The composition disclosed in Patent Document 2 is a composition for forming a solid lubricating coating on a threaded joint of a metal oil well pipe. The composition contains a binder, a lubricant additive, an anti-corrosion additive and a plasticizer.

Список процитированных материаловList of materials cited

Патентные документыPatent documents

Патентный документ 1: Публикация международной заявки № WO2014/042144Patent Document 1: International Application Publication No. WO2014/042144

Патентный документ 2: Публикация международной заявки № WO2017/047722Patent Document 2: International Application Publication No. WO2017/047722

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Техническая задачаTechnical challenge

В этой связи для металлической трубы для нефтяной скважины используют разные размеры (диаметры). Поэтому желательно, чтобы свинченные между собой металлические трубы для нефтяной сква- 1 045795 жины с трудом развинчивались, независимо от большого или маленького размера металлической трубы для нефтяной скважины. В этом отношении предварительно задают высокий крутящий момент затяжки для металлической трубы для нефтяной скважины большого диаметра, чтобы свинченные между собой металлические трубы для нефтяной скважины не развинчивались.In this regard, different sizes (diameters) are used for the metal pipe for an oil well. Therefore, it is desirable that the metal oil well pipes screwed together are difficult to unscrew, regardless of the large or small size of the metal oil well pipe. In this regard, a high tightening torque is preset for the large-diameter oil well metal pipe so that the oil well metal pipes screwed together do not come loose.

В случае свинчивания металлических труб для нефтяной скважины большого диаметра с высоким крутящим моментом требуется, чтобы характеристика высокого крутящего момента затяжки была высокой. Фраза характеристика высокого крутящего момента является высокой означает, что, другими словами, крутящий момент при сопротивлении упора высокий. Термин крутящий момент при сопротивлении упора означает разность между крутящим моментом на пределе текучести, при котором одна часть резьбового соединения пластически деформируется, и крутящим моментом упора, при котором натяг между резьбовыми соединениями быстро увеличивается. С другой стороны, даже при применении технологий, раскрытых в Патентном документе 1 и Патентном документе 2, в некоторых случаях крутящий момент при сопротивлении упора низкий. В таком случае сложно свинчивать металлические трубы для нефтяной скважины большого диаметра с высоким крутящим моментом.In the case of making up metal pipes for large diameter oil well with high torque, the high torque characteristic of the tightening is required to be high. The phrase high torque characteristic is high means that, in other words, the torque at the thrust resistance is high. The term resistance torque means the difference between the yield torque, at which one part of the threaded connection is plastically deformed, and the thrust torque, at which the interference between the threaded connections increases rapidly. On the other hand, even when applying the technologies disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, in some cases the torque at the thrust resistance is low. In this case, it is difficult to screw together metal pipes for large diameter oil well with high torque.

Целью настоящего описания изобретения является предложение металлической трубы для нефтяной скважины, которая может быть свинчена с высоким крутящим моментом, даже когда металлическая труба для нефтяной скважины имеет большой диаметр, и способ ее изготовления.An object of the present disclosure is to provide a metal oil well pipe that can be screwed with high torque even when the metal oil well pipe has a large diameter, and a method for manufacturing the same.

Решение задачиThe solution of the problem

Металлическая труба для нефтяной скважины согласно настоящему изобретению содержит: основной корпус трубы, содержащий первую концевую часть и вторую концевую часть, при этом основной корпус трубы содержит ниппель, сформированный на первой концевой части, и муфту, сформированную на второй концевой части;A metal pipe for an oil well according to the present invention includes: a pipe main body comprising a first end portion and a second end portion, the pipe main body including a nipple formed on the first end portion and a coupling formed on the second end portion;

ниппель содержит контактную поверхность ниппеля, содержащую часть с наружной резьбой; и муфта содержит контактную поверхность муфты, содержащую часть с внутренней резьбой;the nipple includes a nipple contact surface including a male thread portion; and the coupling includes a coupling contact surface including a female thread portion;

металлическая труба для нефтяной скважины дополнительно содержит полимерное покрытие, содержащее полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, на или поверх по меньшей мере одной из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты.the metal oil well pipe further comprises a polymer coating comprising a polymer, a solid lubricating powder and copper phthalocyanine on or over at least one of a pin contact surface and a coupling contact surface.

Способ изготовления металлической трубы для нефтяной скважины согласно настоящему изобретению содержит следующие этапы:The method for manufacturing a metal pipe for an oil well according to the present invention contains the following steps:

подготовка металлической трубы для нефтяной скважины, при этом металлическая труба для нефтяной скважины содержит основной корпус трубы, содержащий ниппель, содержащий контактную поверхность ниппеля, содержащую часть с наружной резьбой, и муфту, содержащую контактную поверхность муфты, содержащую часть с внутренней резьбой;preparing a metal pipe for an oil well, the metal pipe for an oil well comprising a pipe main body comprising a nipple comprising a pin contact surface comprising a male threaded portion, and a coupling comprising a coupling contact surface comprising a female threaded portion;

нанесение композиции, содержащей полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, на по меньшей мере одну поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты; и отверждение композиции, нанесенной для формирования полимерного покрытия.applying a composition containing a polymer, a solid lubricating powder and copper phthalocyanine to at least one surface of the pin contact surface and the coupling contact surface; and curing the composition applied to form the polymer coating.

Технические результаты изобретенияTechnical results of the invention

Металлическая труба для нефтяной скважины согласно настоящему изобретению может быть свинчена с высоким крутящим моментом, даже если металлическая труба для нефтяной скважины имеет большой диаметр. Способ изготовления металлической трубы для нефтяной скважины согласно настоящему изобретению позволяет изготовить вышеуказанную металлическую трубу для нефтяной скважины.The metal oil well pipe according to the present invention can be screwed with high torque even if the metal oil well pipe has a large diameter. The method for manufacturing a metal pipe for an oil well according to the present invention can produce the above metal pipe for an oil well.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На фиг. 1 представлена график, иллюстрирующий взаимосвязь между количеством оборотов имеющей участок упора металлической трубы для нефтяной скважины и крутящим моментом при свинчивании металлической трубы для нефтяной скважины.In fig. 1 is a graph illustrating the relationship between the number of revolutions of a metal oil well pipe having a stop section and the screwing torque of the metal oil well pipe.

На фиг. 2А представлен график, иллюстрирующий взаимосвязь между содержанием фталоцианина меди в полимерном покрытии и высокой характеристикой крутящего момента.In fig. 2A is a graph illustrating the relationship between copper phthalocyanine content in a polymer coating and high torque performance.

На фиг. 2В представлена в увеличенном масштабе часть графика, иллюстрирующего взаимосвязь между содержанием фталоцианина меди в полимерном покрытии и характеристикой высокого крутящего момента, показанного на фиг. 2А.In fig. 2B is an enlarged portion of a graph illustrating the relationship between the copper phthalocyanine content of the polymer coating and the high torque performance shown in FIG. 2A.

На фиг. 3 показана схема, иллюстрирующая один пример металлической трубы для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения.In fig. 3 is a diagram illustrating one example of a metal pipe for an oil well according to this embodiment of the invention.

На фиг. 4 показан частичный вид в разрезе (продольном разрезе), параллельном направлению оси трубы муфты металлической трубы для нефтяной скважины, показанной на фиг. 3.In fig. 4 is a partial sectional view (longitudinal section) parallel to the pipe axis direction of the coupling pipe of the metal oil well pipe shown in FIG. 3.

На фиг. 5 представлен вид в разрезе, параллельном направлению оси металлической трубы для нефтяной скважины, показанной на фиг. 4, иллюстрирующий часть рядом с ниппелем металлической трубы для нефтяной скважины.In fig. 5 is a sectional view parallel to the axis direction of the metal oil well pipe shown in FIG. 4, illustrating a portion near a nipple of a metal oil well pipe.

На фиг. 6 представлен вид в разрезе, параллельном направлению оси металлической трубы для нефтяной скважины, показанной на фиг. 4, иллюстрирующий часть рядом с муфтой металлической трубы для нефтяной скважины.In fig. 6 is a sectional view parallel to the axis direction of the metal oil well pipe shown in FIG. 4, illustrating a portion near the coupling of a metal pipe for an oil well.

На фиг. 7 представлен частичный вид в разрезе (продольном разрезе), параллельном направлениюIn fig. 7 is a partial sectional view (longitudinal section) parallel to the direction

- 2 045795 оси трубы соединительной муфты металлической трубы для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающийся от фиг. 4.- 2 045795 pipe axis of a metal pipe coupling for an oil well according to this embodiment of the invention, different from FIG. 4.

На фиг. 8 показана схема, иллюстрирующая металлическую трубу интегрального типа для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения.In fig. 8 is a diagram illustrating an integral type metal pipe for an oil well according to this embodiment of the invention.

На фиг. 9 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность ниппеля, показанного на фиг. 5.In fig. 9 is an enlarged view of the contact surface of the pin shown in FIG. 5.

На фиг. 10 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность муфты, показанной на фиг. 6.In fig. 10 is an enlarged view of the contact surface of the coupling shown in FIG. 6.

На фиг. 11 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9.In fig. 11 is an enlarged view of the contact surface of a pin according to this embodiment of the invention, different from FIG. 9.

На фиг. 12 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9 и фиг. 11.In fig. 12 is an enlarged view of the contact surface of a pin according to this embodiment of the invention, different from FIG. 9 and fig. eleven.

На фиг. 13 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9, фиг. 11 и фиг. 12.In fig. 13 is an enlarged view of the contact surface of a pin according to this embodiment of the invention, different from FIG. 9, fig. 11 and fig. 12.

На фиг. 14 представлен график, иллюстрирующий взаимосвязь между металлизированным слоем и результатами испытания Боудена в виде показателя стойкости к образованию задиров.In fig. 14 is a graph illustrating the relationship between the metallized layer and the results of the Bowden test in terms of scuff resistance.

На фиг. 15 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность муфты согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 10.In fig. 15 is an enlarged view of the contact surface of the coupling according to this embodiment of the invention, different from FIG. 10.

На фиг. 16 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9, фиг. 11, фиг. 12 и фиг. 13.In fig. 16 is an enlarged view of the contact surface of a pin according to this embodiment of the invention, different from FIG. 9, fig. 11, fig. 12 and fig. 13.

На фиг. 17 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9, фиг. 11, фиг. 12, фиг. 13 и фиг. 16.In fig. 17 is an enlarged view of the contact surface of a pin according to this embodiment of the invention, different from FIG. 9, fig. 11, fig. 12, fig. 13 and fig. 16.

На фиг. 18 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9, фиг. 11, фиг. 12, фиг. 13, фиг. 16 и фиг. 17.In fig. 18 is an enlarged view of the contact surface of a pin according to this embodiment of the invention, different from FIG. 9, fig. 11, fig. 12, fig. 13, fig. 16 and fig. 17.

На фиг. 19 представлен график, поясняющий поведение крутящего момента ΔΤ при сопротивлении упора с учетом примеров.In fig. 19 is a graph explaining the behavior of the torque ΔΤ with the stop resistance taking into account examples.

Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments of the Invention

Ниже вариант осуществления изобретения будет подробно раскрыт со ссылкой на чертежи. На чертежах будут использоваться одинаковые ссылочные обозначения для одних и тех же или сходных деталей, и их раскрытие не будет повторяться.Below, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the drawings. The same reference symbols will be used throughout the drawings for the same or similar parts, and the disclosure will not be repeated.

Авторы настоящего изобретения проводили различные исследования взаимосвязи металлической трубы для нефтяной скважины и крутящего момента затяжки. В результате авторы настоящего изобретения пришли к следующим выводам.The inventors of the present invention have conducted various studies on the relationship between oil well metal pipe and tightening torque. As a result, the inventors of the present invention came to the following conclusions.

Характеристика высокого крутящего моментаHigh torque characteristic

При свинчивании металлических труб для нефтяной скважины между собой заранее определяют оптимальный крутящий момент для завершения свинчивания. На фиг. 1 представлена график, иллюстрирующий взаимосвязь между количеством оборотов имеющей участок упора металлической трубы для нефтяной скважины и крутящим моментом при свинчивании металлической трубы для нефтяной скважины. Как показано на фиг. 1, при свинчивании металлических труб для нефтяной скважины между собой сначала крутящий момент увеличивается умеренно и пропорционально количеству оборотов. По мере продолжения свинчивания участки упора входят в контакт друг с другом. Возникающий в это время крутящий момент называют крутящим моментом Ts упора. После достижения крутящего момента Ts упора при продолжении свинчивания крутящий момент быстро увеличивается пропорционально количеству оборотов. Свинчивание завершается в момент времени, когда крутящий момент достигает заранее заданного значения (крутящего момента То затяжки). При крутящем моменте То затяжки участки металлического уплотнения взаимодействуют друг с другом с соответствующим давлением между поверхностями. В этом случае достигается высокая газонепроницаемость в отношении металлических труб для нефтяной скважины. По достижении крутящего момента То затяжки, если продолжать чрезмерно свинчивать металлические трубы для нефтяной скважины, будет достигнут крутящий момент на пределе текучести и часть ниппеля и муфты деформируется. В данном раскрытии разность между крутящим моментом Ts упора и крутящим моментом Ту на пределе текучести называют крутящим моментом ΔΤ при сопротивлении упора.When screwing together metal pipes for an oil well, the optimal torque to complete the screwing is determined in advance. In fig. 1 is a graph illustrating the relationship between the number of revolutions of a metal oil well pipe having a stop section and the screwing torque of the metal oil well pipe. As shown in FIG. 1, when screwing metal pipes for an oil well together, first the torque increases moderately and in proportion to the number of revolutions. As make-up continues, the stop sections come into contact with each other. The torque that occurs at this time is called the thrust torque Ts. After reaching the stop torque Ts, as make-up continues, the torque quickly increases in proportion to the number of revolutions. Make-up is completed at the point in time when the torque reaches a predetermined value (tightening torque To). When the tightening torque is applied, the sections of the metal seal interact with each other with a corresponding pressure between the surfaces. In this case, high gas tightness is achieved with respect to metal pipes for an oil well. Once the tightening torque T is reached, if the metal oil well pipes are continued to be screwed together excessively, the torque at the yield point will be reached and part of the nipple and coupling will be deformed. In this disclosure, the difference between the abutment torque Ts and the yield stress torque Ty is referred to as the abutment resistance torque ΔΤ.

Следует учитывать, что в качестве другой формы металлической трубы для нефтяной скважины доступна труба с клиновидным резьбовым профилем и без участка упора. В случае такого типа имеющей клиновидный резьбовой профиль металлической трубы для нефтяной скважины, аналогично имеющей участок упора металлической трубе для нефтяной скважины, взаимосвязь между количеством оборотов металлической трубы для нефтяной скважины и крутящим моментом затяжки также показана на фиг. 1.It should be noted that another form of metal pipe for an oil well is available in a pipe with a wedge-shaped threaded profile and without a stop section. In the case of this type of tapered metal oil well pipe, similar to the metal oil well pipe having an abutment portion, the relationship between the number of revolutions of the metal oil well pipe and the tightening torque is also shown in FIG. 1.

Здесь термин клиновидный резьбовой профиль означает резьбу, имеющую конструкцию, описанную ниже. На части клиновидного резьбового профиля с наружной резьбой в направлении, в котором производится завинчивание ниппеля, ширина вершины части с наружной резьбой постепенно уменьша- 3 045795 ется вдоль винтовой линии резьбы, а ширина канавки части с наружной резьбой постепенно увеличивается вдоль винтовой линии резьбы. А также на части клиновидного резьбового профиля с внутренней резьбой в направлении, в котором производится завинчивание муфты, ширина канавки части с внутренней резьбой постепенно уменьшается вдоль винтовой линии резьбы, а ширина вершины части с внутренней резьбой постепенно увеличивается вдоль винтовой линии резьбы. В случае металлической трубы для нефтяной скважины с клиновидным резьбовым профилем по мере свинчивания опорные стороны части с наружной резьбой и части с внутренней резьбой контактируют друг с другом, а также закладные стороны части с наружной резьбой и части с внутренней резьбой контактируют друг с другом, и происходит блокировка (посадка с натягом). Крутящий момент при блокировке также называют блокирующим крутящим моментом или крутящим моментом заблокированной стороны. В настоящем описании, если не указано иное, не устанавливается различие между блокирующим крутящим моментом и крутящим моментом упора, и для отсылки к ним используется термин крутящий момент Ts упора. В случае имеющей клиновидный резьбовой профиль металлической трубы для нефтяной скважины, аналогично имеющей участок упора металлической трубе для нефтяной скважины, после достижения крутящего момента Ts упора, если свинчивание продолжается, крутящий момент будет быстро увеличиваться пропорционально количеству оборотов. Т.е. при крутящем моменте Ts упора взаимодействие между резьбовыми соединениями быстро увеличивается. Если свинчивание будет продолжено, будет достигнут крутящий момент То затяжки. По достижении крутящего момента То затяжки, если продолжать чрезмерно свинчивать металлические трубы для нефтяной скважины, будет достигнут крутящий момент Ту на пределе текучести и часть ниппеля и муфты деформируется.As used herein, the term wedge thread means a thread having the structure described below. On the male thread wedge section portion, in the direction in which the pin is screwed in, the top width of the male thread portion gradually decreases along the helix thread line, and the groove width of the male thread portion gradually increases along the helix thread line. And also on the wedge-shaped threaded profile part with internal threads, in the direction in which the coupling is screwed, the groove width of the internal threaded part gradually decreases along the helical thread line, and the width of the top of the internal threaded part gradually increases along the helical thread line. In the case of a metal oil well pipe with a wedge threaded profile, as the screwing process progresses, the supporting sides of the male thread part and the female thread part contact each other, and the embedded sides of the male thread part and the internal thread part contact each other, and locking (pressure fit). Locking torque is also called locking torque or locked side torque. In the present specification, unless otherwise indicated, no distinction is made between the locking torque and the thrust torque, and the term thrust torque Ts is used to refer to them. In the case of a metal oil well pipe having a wedge-shaped threaded profile, similarly to an oil well metal pipe having a stop portion, after reaching the stop torque Ts, if make-up continues, the torque will increase rapidly in proportion to the number of revolutions. Those. At the torque Ts of the stop, the interaction between the threaded connections increases rapidly. If make-up is continued, the tightening torque T will be reached. Once the tightening torque To is reached, if we continue to screw together the metal oil well pipes excessively, the torque Tu at the yield point will be reached and part of the nipple and coupling will be deformed.

Как описано выше, для металлических труб для нефтяной скважины большого диаметра задают высокий крутящий момент То затяжки. Тем не менее, в случае, когда задано высокое значение крутящего момента То затяжки, в некоторых случаях до достижения крутящего момента То затяжки часть ниппеля и муфты деформируется и происходит пластическая деформация. Если крутящий момент AT при сопротивлении упора высокий, можно продолжать свинчивание после достижения крутящего момента Ts упора. Поэтому, если крутящий момент AT при сопротивлении упора высокий, можно осуществлять свинчивание с высоким крутящим моментом даже в случае металлических труб большого диаметра для нефтяной скважины. В таком случае металлическим трубам для нефтяной скважины будет сложно расслабить соединение. В настоящем описании термин высокая характеристика высокого крутящего момента означает, что крутящий момент AT при сопротивлении упора высокий. В настоящем описании термин металлическая труба для нефтяной скважины большого диаметра обозначает металлическую трубу для нефтяной скважины с наружным диаметром 254 мм (10 дюймов) или более.As described above, for large-diameter metal oil well pipes, a high tightening torque is set. However, in the case where the tightening torque To is set to a high value, in some cases, before the tightening torque To is reached, part of the pin and coupling is deformed and plastic deformation occurs. If the torque AT at the stop resistance is high, you can continue making up after reaching the torque Ts of the stop. Therefore, if the torque AT at the abutment resistance is high, high torque make-up can be carried out even in the case of large-diameter metal oil well pipes. In this case, it will be difficult for the metal oil well pipes to loosen the connection. In the present description, the term high high torque characteristic means that the torque AT at the thrust resistance is high. As used herein, the term large diameter oil well metal pipe means a metal oil well pipe with an outer diameter of 254 mm (10 inches) or more.

Для увеличения крутящего момента AT при сопротивлении упора полезно уменьшать крутящий момент Ts упора или увеличивать крутящий момент Ту на пределе текучести. Тем не менее, известно, что в целом крутящий момент Ts упора и крутящий момент Ту на пределе текучести демонстрируют одинаковую динамику. Например, если коэффициент трения поверхности металлической трубы для нефтяной скважины снижен, чтобы уменьшить крутящий момент Ts упора, крутящий момент Ту на пределе текучести также снижается. В этой ситуации иногда часть ниппеля или муфты деформируется перед достижением крутящего момента То затяжки. Кроме того, если коэффициент трения поверхности металлической трубы для нефтяной скважины увеличен, чтобы увеличить крутящий момент Ту на пределе текучести, крутящий момент Ts упора также увеличивается. В этой ситуации иногда участки упора могут не контактировать друг с другом даже по достижении крутящего момента То затяжки.To increase the torque AT at the stop resistance, it is useful to reduce the torque Ts of the stop or increase the torque Tu at the yield point. However, it is known that, in general, the thrust torque Ts and the torque Tu at the yield point demonstrate the same dynamics. For example, if the surface friction coefficient of a metal oil well pipe is reduced to reduce the thrust torque Ts, the yield stress torque Ty is also reduced. In this situation, sometimes part of the pin or coupling becomes deformed before reaching the tightening torque. In addition, if the surface friction coefficient of the oil well metal pipe is increased to increase the yield stress torque Ty, the thrust torque Ts is also increased. In this situation, sometimes the stop sections may not contact each other even after reaching the tightening torque To.

По сравнению с металлическими трубами нормального и маленького диаметра для нефтяной скважины металлические трубы большого диаметра для нефтяной скважины также требуют повышения характеристики высокого крутящего момента. Поэтому авторы настоящего изобретения провели исследования способов повышения характеристики высокого крутящего момента даже в случае металлической трубы большого диаметра для нефтяной скважины. В результате авторы настоящего изобретения пришли к следующим выводам. На фиг. 2А представлен график, иллюстрирующий взаимосвязь между содержанием фталоцианина меди в полимерном покрытии и высокой характеристикой крутящего момента. График на фиг. 2А был получен на основе результатов Примера 1, раскрытого ниже. В Примере 1 использовали так называемую металлическую трубу для нефтяной скважины большого диаметра (с наружным диаметром 273,05 мм (10,75 дюйма) и толщиной стенки 12,570 мм (0,495 дюйма)).Compared with normal and small diameter metal pipes for oil wells, large diameter metal pipes for oil wells also require increased high torque performance. Therefore, the inventors of the present invention conducted research on methods for improving the high torque characteristic even in the case of a large diameter metal pipe for an oil well. As a result, the inventors of the present invention came to the following conclusions. In fig. 2A is a graph illustrating the relationship between copper phthalocyanine content in a polymer coating and high torque performance. The graph in Fig. 2A was obtained based on the results of Example 1 disclosed below. In Example 1, a so-called large diameter metal oil well pipe (with an outer diameter of 273.05 mm (10.75 inch) and a wall thickness of 12.570 mm (0.495 inch)) was used.

Абсцисса на фиг. 2А представляет собой содержание (вес.%) фталоцианина меди в полимерном покрытии. Ордината на фиг. 2А представляет собой крутящий момент AT при сопротивлении упора. Крутящий момент AT при сопротивлении упора был определен как относительное значение по сравнению с крутящим моментом AT при сопротивлении упора, когда использовали присадку, указанную в стандарте API (Американский нефтяной институт) BUL 5A2 (1998), и его значение было взято равным 100. На фиг. 2А белым кружком (О) обозначено, что в полимерном покрытии содержался фталоцианин меди, а черным кружком (®) обозначено, что фталоцианин меди не содержался в полимерном покрытии.Abscissa in Fig. 2A represents the content (wt.%) of copper phthalocyanine in the polymer coating. The ordinate in Fig. 2A represents the torque AT at the abutment resistance. The torque AT at thrust resistance was determined as a relative value compared to the torque AT at thrust resistance when the additive specified in API (American Petroleum Institute) BUL 5A2 (1998) was used, and its value was taken to be 100. In FIG. . 2A, the white circle (O) indicates that the polymer coating contained copper phthalocyanine, and the black circle (®) indicates that no copper phthalocyanine was contained in the polymer coating.

Как показано на фиг. 2А, крутящий момент AT при сопротивлении упора увеличился, когда полимерное покрытие содержало фталоцианин меди, по сравнению со случаем, когда полимерное покрытиеAs shown in FIG. 2A, the thrust torque AT increased when the polymer coating contained copper phthalocyanine compared to the case when the polymer coating

- 4 045795 не содержало фталоцианин меди. Т.е., если полимерное покрытие содержит фталоцианин меди, характеристика крутящего момента увеличивается. В этом случае можно осуществлять свинчивание с высоким крутящим моментом даже металлических труб большого диаметра для нефтяной скважины.- 4 045795 did not contain copper phthalocyanine. That is, if the polymer coating contains copper phthalocyanine, the torque characteristic increases. In this case, it is possible to make up even large-diameter metal pipes for an oil well with high torque.

На фиг. 2В представлена в увеличенном масштабе часть графика, иллюстрирующего взаимосвязь между содержанием фталоцианина меди в полимерном покрытии и характеристикой высокого крутящего момента. Как показано на фиг. 2В, если содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии составляет 0,2 вес.% или более, характеристика высокого крутящего момента металлической трубы для нефтяной скважины продолжает увеличиваться.In fig. 2B is an enlarged portion of a graph illustrating the relationship between copper phthalocyanine content of a polymer coating and high torque performance. As shown in FIG. 2B, if the content of copper phthalocyanine in the resin coating is 0.2 wt% or more, the high torque characteristic of the oil well metal pipe continues to increase.

Сущность металлической трубы для нефтяной скважины и способ ее изготовления согласно настоящему варианту осуществления, установленная на основе вышеуказанных результатов, раскрыта ниже.The essence of the oil well metal pipe and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, established based on the above results, is disclosed below.

1. Металлическая труба для нефтяной скважины, содержащая:1. A metal pipe for an oil well, containing:

основной корпус трубы, содержащий первую концевую часть и вторую концевую часть, при этом основной корпус трубы содержит ниппель, сформированный на первой концевой части, и муфту, сформированную на второй концевой части;a pipe main body comprising a first end portion and a second end portion, wherein the pipe main body includes a nipple formed on the first end portion and a coupling formed on the second end portion;

ниппель содержит контактную поверхность ниппеля, содержащую часть с наружной резьбой; и муфта содержит контактную поверхность муфты, содержащую часть с внутренней резьбой;the nipple includes a nipple contact surface including a male thread portion; and the coupling includes a coupling contact surface including a female thread portion;

металлическая труба для нефтяной скважины дополнительно содержит полимерное покрытие, содержащее полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, на или поверх по меньшей мере одну поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты.the metal oil well pipe further comprises a polymer coating containing a polymer, a solid lubricating powder and copper phthalocyanine on or over at least one surface of a pin contact surface and a coupling contact surface.

Металлическая труба для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления содержит полимерное покрытие, содержащее фталоцианин меди. Таким образом, даже если металлическая труба для нефтяной скважины имеет большой диаметр, можно осуществлять свинчивание с большим крутящим моментом. Следует учитывать, что металлическая труба для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления также относится к металлической трубе нормального и маленького диаметра для нефтяной скважины. Даже в случае, когда металлическая труба для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления относится к металлической трубе нормального и маленького диаметра для нефтяной скважины, возможно свинчивание с необходимым и достаточным крутящим моментом.The metal oil well pipe according to the present embodiment contains a resin coating containing copper phthalocyanine. Thus, even if the metal oil well pipe has a large diameter, it can be made up with a large torque. It should be noted that the oil well metal pipe according to the present embodiment also refers to the normal and small diameter oil well metal pipe. Even in the case where the oil well metal pipe according to the present embodiment is a normal and small diameter oil well metal pipe, it is possible to make up with a necessary and sufficient torque.

2. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.1, в которой полимерное покрытие содержит от 0,2 до 30,0 вес.% фталоцианина меди.2. A metal pipe for an oil well according to claim 1, in which the polymer coating contains from 0.2 to 30.0 wt.% copper phthalocyanine.

В этом случае характеристика высокого крутящего момента металлической трубы для нефтяной скважины продолжает увеличиваться.In this case, the high torque characteristic of the oil well metal pipe continues to increase.

3. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.2, в которой полимерное покрытие содержит от 0,2 до 30,0 вес.% фталоцианина меди, от 60 до 90 вес.% полимера, и от 1 до 30 вес.% твердого смазывающего порошка.3. A metal pipe for an oil well according to claim 2, in which the polymer coating contains from 0.2 to 30.0 wt.% copper phthalocyanine, from 60 to 90 wt.% polymer, and from 1 to 30 wt.% solid lubricant powder.

4. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.2 или 3, в которой полимерное покрытие содержит от 0,2 до 9,0 вес.% фталоцианина меди.4. A metal pipe for an oil well according to claim 2 or 3, in which the polymer coating contains from 0.2 to 9.0 wt.% copper phthalocyanine.

В этом случае стойкость к образованию задиров металлической трубы для нефтяной скважины увеличивается в дополнение к характеристике высокого крутящего момента.In this case, the galling resistance of the metal oil well pipe is increased in addition to the high torque characteristic.

5. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-4, дополнительно содержащая металлизированный слой между по меньшей мере контактной поверхностью ниппеля или контактной поверхностью муфты и полимерным покрытием.5. A metal pipe for an oil well according to any one of claims 1 to 4, further comprising a metallized layer between at least the contact surface of the nipple or the contact surface of the coupling and the polymer coating.

6. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-4, дополнительно содержащая слой, полученный посредством химической конверсии, между по меньшей мере контактной поверхностью ниппеля или контактной поверхностью муфты и полимерным покрытием.6. The metal oil well pipe according to any one of claims 1 to 4, further comprising a chemical conversion layer between at least a pin contact surface or a coupling contact surface and a polymer coating.

7. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.5, дополнительно содержащая слой, полученный посредством химической конверсии, между металлизированным слоем и полимерным покрытием.7. The metal pipe for an oil well according to claim 5, further comprising a layer obtained by chemical conversion between the metallized layer and the polymer coating.

8. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-7, в которой полимерное покрытие дополнительно содержит противокоррозионный наполнитель.8. A metal pipe for an oil well according to any one of claims 1-7, in which the polymer coating additionally contains an anti-corrosion filler.

9. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-8, в которой по меньшей мере одна из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхностью муфты представляет собой поверхность, подвергнутую одному или более видов обработки из группы, состоящей из струйной обработки и травления.9. The metal oil well pipe according to any one of claims 1 to 8, wherein at least one of the pin contact surface and the coupling contact surface is a surface subjected to one or more treatments from the group consisting of blasting and etching.

10. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-9, в которой полимер относится к одному или нескольким типам, выбранным из группы, состоящей из эпоксидной смолы, фенольной смолы, акриловой смолы, уретановой смолы, полиэфирной смолы, полиамидоимидной смолы, полиамидной смолы, полиимидной смолы и полиэфирэфиркетонной смолы.10. The metal oil well pipe according to any one of claims 1 to 9, wherein the polymer is one or more types selected from the group consisting of epoxy resin, phenolic resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyamide imide resin, polyamide resin, polyimide resin and polyetheretherketone resin.

11. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-10, в которой твердый смазывающий порошок представляет собой одно или несколько веществ из группы, состоящей из графита,11. The metal pipe for an oil well according to any one of claims 1 to 10, wherein the solid lubricating powder is one or more substances from the group consisting of graphite,

- 5 045795 оксида цинка, нитрида бора, талька, дисульфида молибдена, дисульфида вольфрама, фторида графита, сульфида олова, сульфида висмута, органического молибдена, тиосульфатных соединений и политетрафторэтилена.- 5 045795 zinc oxide, boron nitride, talc, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite fluoride, tin sulfide, bismuth sulfide, organic molybdenum, thiosulfate compounds and polytetrafluoroethylene.

12. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-11, в которой контактная поверхность ниппеля дополнительно содержит уплотнительную поверхность ниппеля и упорную поверхность ниппеля, и контактная поверхность муфты дополнительно содержит уплотнительную поверхность муфты и упорную поверхность муфты.12. The metal oil well pipe according to any one of claims 1 to 11, wherein the pin contact surface further comprises a pin sealing surface and a pin abutment surface, and the coupling contact surface further comprises a coupling sealing surface and a coupling abutment surface.

13. Способ изготовления металлической трубы по п.1, включающий следующие этапы:13. A method for manufacturing a metal pipe according to claim 1, including the following steps:

подготовка металлической трубы для нефтяной скважины, при этом металлическая труба для нефтяной скважины содержит основной корпус трубы, содержащий ниппель, содержащий контактную поверхность ниппеля, содержащую часть с наружной резьбой, и муфту, содержащую контактную поверхность муфты, содержащую часть с внутренней резьбой;preparing a metal pipe for an oil well, the metal pipe for an oil well comprising a pipe main body comprising a nipple comprising a pin contact surface comprising a male threaded portion, and a coupling comprising a coupling contact surface comprising a female threaded portion;

нанесение композиции, содержащей полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, на по меньшей мере одну поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты; и отверждение композиции, нанесенной для формирования полимерного покрытия.applying a composition containing a polymer, a solid lubricating powder and copper phthalocyanine to at least one surface of the pin contact surface and the coupling contact surface; and curing the composition applied to form the polymer coating.

Далее будет подробно раскрыта металлическая труба для нефтяной скважины согласно варианту осуществления изобретения.Next, a metal oil well pipe according to an embodiment of the invention will be described in detail.

Конструкция металлической трубы для нефтяной скважиныConstruction of a metal pipe for an oil well

Сначала будет раскрыта конструкция металлической трубы для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения. Металлическая труба для нефтяной скважины имеет общеизвестную конструкцию. Доступными типами металлических труб для нефтяной скважины являются металлическая труба для нефтяной скважины с резьбой и соединительной муфтой и металлическая труба для нефтяной скважины интегрального типа. Ниже будет подробно раскрыт каждый тип металлической трубы для нефтяной скважины.First, a structure of a metal pipe for an oil well according to the present embodiment will be disclosed. A metal pipe for an oil well has a well-known design. Available types of metal oil well pipes are metal oil well pipe with thread and coupling and integral type metal oil well pipe. Each type of metal pipe for an oil well will be discussed in detail below.

Вариант, в котором металлическая труба 1 для нефтяной скважины представляет собой тип с резьбой и соединительной муфтойAn embodiment in which the oil well metal pipe 1 is a threaded and coupling type

На фиг. 3 показана схема, иллюстрирующая один пример металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения. На фиг. 3 показана схема, иллюстрирующая металлическую трубу 1 для нефтяной скважины так называемого типа с резьбой и соединительной муфтой. Как показано на фиг. 3, металлическая труба 1 для нефтяной скважины содержит основной корпус 10 трубы.In fig. 3 is a diagram illustrating one example of a metal pipe 1 for an oil well according to this embodiment of the invention. In fig. 3 is a diagram illustrating a metal oil well pipe 1 of the so-called threaded coupling type. As shown in FIG. 3, the metal oil well pipe 1 includes a pipe main body 10.

Основной корпус 10 трубы простирается в направлении оси трубы. Поперечное сечение, перпендикулярное направлению оси трубы основного корпуса 10 трубы, имеет круглую форму. Основной корпус 10 трубы содержит первую концевую часть 10А и вторую концевую часть 10В. Первая концевая часть 10А является концевой частью на стороне, противоположной второй концевой части 10В. В металлической трубе 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой, показанной на фиг. 3, основной корпус 10 трубы содержит трубчатый корпус 11 ниппеля и соединительную муфту 12. Соединительная муфта 12 присоединена на одном конце трубчатого корпуса 11 ниппеля. В частности, соединительная муфта 12 навинчена на резьбу на одном конце трубчатого корпуса 11 ниппеля.The pipe main body 10 extends in the direction of the pipe axis. The cross section perpendicular to the pipe axis direction of the pipe main body 10 has a circular shape. The pipe main body 10 includes a first end portion 10A and a second end portion 10B. The first end portion 10A is an end portion on the side opposite to the second end portion 10B. In the metal oil well pipe 1 of the threaded and coupling type shown in FIG. 3, the pipe main body 10 includes a tubular nipple body 11 and a coupling 12. The coupling 12 is attached at one end of the tubular nipple body 11. In particular, the coupling 12 is screwed onto a thread at one end of the tubular nipple body 11.

На фиг. 4 показан частичный вид в разрезе (продольном разрезе), параллельном направлению оси трубы соединительной муфты 12 металлической трубы 1 для нефтяной скважины, показанной на фиг. 3. Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, основной корпус 10 трубы содержит ниппель 40 и муфту 50. Ниппель 40 сформирован на первой концевой части 10А основного корпуса 10 трубы. При свинчивании ниппель 40 вставляют в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины (не показана) и ввинчивают в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины.In fig. 4 is a partial sectional view (longitudinal section) parallel to the pipe axis direction of the coupling 12 of the metal oil well pipe 1 shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3 and fig. 4, the pipe main body 10 includes a nipple 40 and a coupling 50. The nipple 40 is formed on the first end portion 10A of the pipe main body 10. When making up, the nipple 40 is inserted into the coupling 50 of another metal oil well pipe 1 (not shown) and screwed into the coupling 50 of the other metal oil well pipe 1.

Муфта 50 сформирована на второй концевой части 10В основного корпуса 10 трубы. При свинчивании ниппель 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины вставляют в муфту 50, и муфту 50 навинчивают на ниппель 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины.The coupling 50 is formed on the second end portion 10B of the pipe main body 10. When making up, a nipple 40 of the other metal oil well pipe 1 is inserted into the coupling 50, and the coupling 50 is screwed onto the nipple 40 of the other metal oil well pipe 1.

Конструкция ниппеля 40Nipple design 40

На фиг. 5 представлен вид в разрезе части рядом с ниппелем 40 металлической трубы 1 для нефтяной скважины, показанной на фиг. 4, а именно, вид в разрезе вдоль оси металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Пунктирная линия на фиг. 5 представляет конструкцию муфты 50 другой металлической трубы для нефтяной скважины в случае свинчивания металлической трубы 1 для нефтяной скважины с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины. Как показано на фиг. 5, ниппель 40 содержит контактную поверхность 400 ниппеля на внешней периферийной поверхности первой концевой части 10А основного корпуса 10 трубы. При свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины контактную поверхность 400 ниппеля ввинчивают в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины, и она контактирует с контактной поверхностью 500 (будет раскрыта ниже) муфты 50.In fig. 5 is a sectional view of a portion adjacent to nipple 40 of the metal oil well pipe 1 shown in FIG. 4, namely, a sectional view along the axis of a metal pipe 1 for an oil well. The dotted line in Fig. 5 shows a structure of a coupling 50 of another metal oil well pipe in the case of screwing together the metal oil well pipe 1 with another metal oil well pipe 1. As shown in FIG. 5, the nipple 40 includes a nipple contact surface 400 on an outer peripheral surface of the first end portion 10A of the pipe main body 10. When making up with another metal oil well pipe 1, the pin contact surface 400 is screwed into the coupling 50 of the other metal oil well pipe 1, and it contacts the contact surface 500 (to be disclosed below) of the coupling 50.

Контактная поверхность 400 ниппеля содержит по меньшей мере часть 41 с наружной резьбой,The pin contact surface 400 includes at least a male thread portion 41,

- 6 045795 сформированную на внешней периферийной поверхности первой концевой части 10А. Контактная поверхность 400 ниппеля может дополнительно содержать уплотнительную поверхность 42 ниппеля и упорную поверхность 43 ниппеля. На фиг. 5 упорная поверхность 43 ниппеля расположена на передней торцевой поверхности первой концевой части 10А и на внешней периферийной поверхности первой концевой части 10А, уплотнительная поверхность 42 ниппеля расположена дальше на передней торцевой стороне первой концевой части 10А, чем часть 41 с наружной резьбой. Другими словами, уплотнительная поверхность 42 ниппеля расположена между частью 41 с наружной резьбой и упорной поверхностью 43 ниппеля. Уплотнительная поверхность 42 ниппеля имеет конусную форму. В частности, наружный диаметр уплотнительной поверхности 42 ниппеля постепенно уменьшается от части 41 с наружной резьбой к упорной поверхности 43 ниппеля в продольном направлении (направление оси трубы) первой концевой части 10А. При свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины уплотнительная поверхность 42 ниппеля контактирует с уплотнительной поверхностью 52 (будет раскрыта ниже) муфты 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. В частности, во время свинчивания, когда ниппель 40 вставляют в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины, уплотнительная поверхность 42 ниппеля контактирует с уплотнительной поверхностью 52 муфты. Следовательно, когда ниппель 40 продолжают ввинчивать в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины, уплотнительная поверхность 42 ниппеля плотно контактирует с уплотнительной поверхностью 52 муфты. За счет этого во время свинчивания уплотнительная поверхность 42 ниппеля плотно контактирует с уплотнительной поверхностью 52 муфты, чтобы сформировать таким образом уплотнение, основанное на контакте металла с металлом. Таким образом, можно повысить газонепроницаемость в каждой свинчиваемой металлической трубе 1 для нефтяной скважины.- 6 045795 formed on the outer peripheral surface of the first end portion 10A. The pin contact surface 400 may further comprise a pin sealing surface 42 and a pin abutment surface 43 . In fig. 5, the pin abutment surface 43 is located on the front end surface of the first end portion 10A and on the outer peripheral surface of the first end portion 10A, the pin sealing surface 42 is located further on the front end surface of the first end portion 10A than the male thread portion 41. In other words, the pin sealing surface 42 is located between the male thread portion 41 and the pin abutment surface 43. The sealing surface 42 of the nipple has a conical shape. Specifically, the outer diameter of the pin sealing surface 42 gradually decreases from the male thread portion 41 to the pin abutment surface 43 in the longitudinal direction (pipe axis direction) of the first end portion 10A. When made up with another metal oil well pipe 1, the sealing surface 42 of the pin contacts the sealing surface 52 (to be disclosed below) of the coupling 50 of the other metal oil well pipe 1. In particular, during make-up, when the nipple 40 is inserted into the coupling 50 of another metal oil well pipe 1, the sealing surface 42 of the pin is in contact with the sealing surface 52 of the coupling. Therefore, when the nipple 40 continues to be screwed into the coupling 50 of the other metal oil well pipe 1, the sealing surface 42 of the nipple is in close contact with the sealing surface 52 of the coupling. Due to this, during make-up, the pin sealing surface 42 is in close contact with the coupling sealing surface 52 to thereby form a metal-to-metal seal. In this way, it is possible to improve the gas tightness in each oil well screwed metal pipe 1.

На фиг. 5 уплотнительная поверхность 43 ниппеля расположена на передней торцевой поверхности первой концевой части 10А. Другими словами, в ниппеле 40 на фиг. 5 часть 41 с наружной резьбой, уплотнительная поверхность 42 ниппеля и упорная поверхность 43 ниппеля расположены последовательно в указанном порядке от центра основного корпуса 10 трубы к первой концевой части 10 А. При свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины упорная поверхность 43 ниппеля расположена напротив упорной поверхности 53 (будет раскрыта ниже) муфты 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины и контактирует с ней. В частности, во время свинчивания упорная поверхность 43 ниппеля контактирует с упорной поверхностью 53 ниппеля в результате введения ниппеля 40 в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Таким образом, может быть достигнут высокий крутящий момент во время свинчивания. Кроме того, может быть стабилизирована позиционная взаимосвязь между ниппелем 40 и муфтой 50 в положении свинчивания.In fig. 5, a nipple sealing surface 43 is located on the front end surface of the first end portion 10A. In other words, in nipple 40 in FIG. 5, the male thread portion 41, the nipple sealing surface 42 and the nipple thrust surface 43 are arranged sequentially in this order from the center of the pipe main body 10 to the first end portion 10 A. When screwing with another metal oil well pipe 1, the nipple thrust surface 43 is located opposite the abutment surface 53 (to be disclosed below) of the coupling 50 of the other metal oil well pipe 1 and contacts it. Specifically, during make-up, the pin abutment surface 43 contacts the pin abutment surface 53 as a result of insertion of the pin 40 into the coupling 50 of the other metal oil well pipe 1. In this way, high torque can be achieved during make-up. In addition, the positional relationship between the nipple 40 and the coupling 50 in the make-up position can be stabilized.

Следует учитывать, что контактная поверхность 400 ниппеля 40 содержит по меньшей мере часть 41 с наружной резьбой. Другими словами, контактная поверхность 400 ниппеля содержит часть 41 с наружной резьбой и не обязательно содержит уплотнительную поверхность 42 ниппеля и упорную поверхность 43 ниппеля. Контактная поверхность 400 ниппеля может содержать часть 41 с наружной резьбой и упорную поверхность 43 ниппеля и не обязательно содержит уплотнительную поверхность 42 ниппеля. Контактная поверхность 400 ниппеля может содержать часть 41 с наружной резьбой и уплотнительную поверхность 42 ниппеля и не обязательно содержит упорную поверхность 43 ниппеля.It should be taken into account that the contact surface 400 of the nipple 40 includes at least a portion 41 with an external thread. In other words, the pin contact surface 400 includes a male thread portion 41 and does not necessarily include a pin sealing surface 42 and a pin thrust surface 43. The pin contact surface 400 may include a male thread portion 41 and a pin abutment surface 43 and does not necessarily include a pin sealing surface 42 . The pin contact surface 400 may include a male thread portion 41 and a pin sealing surface 42 and does not necessarily include a pin abutment surface 43 .

Конструкция муфты 50Coupling design 50

На фиг. 6 представлен вид в разрезе части рядом с муфтой 50 металлической трубы 1 для нефтяной скважины, показанной на фиг. 4, т.е. вид в разрезе вдоль оси металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Пунктирная линия на фиг. 6 представляет конструкцию ниппеля 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины в случае свинчивания металлической трубы 1 для нефтяной скважины с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины. Как показано на фиг. 6, муфта 50 содержит контактную поверхность 500 муфты на внутренней периферийной поверхности второй концевой части 10В основного корпуса 10 трубы. При свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины контактная поверхность 500 муфты контактирует с контактной поверхностью 400 ниппеля 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины, когда ниппель 40 ввинчивают в муфту 50. Контактная поверхность 500 муфты содержит по меньшей мере часть 51 с внутренней резьбой, сформированную на внутренней периферийной поверхности второй концевой части 10В. При свинчивании часть 51 с внутренней резьбой входит в зацепление с частью 41 с наружной резьбой ниппеля 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Контактная поверхность 500 муфты может дополнительно содержать уплотнительную поверхность 52 муфты и упорную поверхность 53 муфты. На фиг. 6 на внутренней периферийной поверхности второй концевой части 10В уплотнительная поверхность 52 муфты расположена дальше от центра основного корпуса 10 трубы, чем часть 51 с внутренней резьбой. Другими словами, уплотнительная поверхность 52 муфты расположена между частью 51 с внутренней резьбой и упорной поверхностью 53 муфты. Уплотнительная поверхность 52 муфты имеет конусную форму. В частности, внутренний диаметр уплотнительной поверхности 52 муфты постепенно уменьшается от части 51 с внутренней резьбой к упорной поверхности 53 муфты в продольном направлении (направление оси трубы) второй концевой части 10В.In fig. 6 is a sectional view of a portion adjacent to the coupling 50 of the metal oil well pipe 1 shown in FIG. 4, i.e. cross-sectional view along the axis of a metal pipe 1 for an oil well. The dotted line in Fig. 6 shows the structure of a nipple 40 of another metal oil well pipe 1 in the case of screwing the metal oil well pipe 1 with another metal oil well pipe 1. As shown in FIG. 6, the coupling 50 includes a coupling contact surface 500 on the inner peripheral surface of the second end portion 10B of the pipe main body 10. When making up with another metal oil well pipe 1, the coupling contact surface 500 contacts the contact surface 400 of the nipple 40 of the other metal oil well pipe 1 when the nipple 40 is screwed into the coupling 50. The coupling contact surface 500 includes at least a female thread portion 51 , formed on the inner peripheral surface of the second end portion 10B. When screwed together, the female thread portion 51 engages with the male thread portion 41 of the nipple 40 of the other metal oil well pipe 1. The coupling contact surface 500 may further comprise a coupling sealing surface 52 and a coupling thrust surface 53 . In fig. 6, on the inner peripheral surface of the second end portion 10B, the coupling sealing surface 52 is located further from the center of the pipe main body 10 than the female thread portion 51. In other words, the coupling sealing surface 52 is located between the female thread portion 51 and the coupling thrust surface 53. The sealing surface 52 of the coupling has a conical shape. Specifically, the inner diameter of the coupling sealing surface 52 gradually decreases from the internal thread portion 51 to the coupling abutment surface 53 in the longitudinal direction (pipe axis direction) of the second end portion 10B.

При свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины уплотнительная поWhen screwing with another metal pipe 1 for an oil well, the sealing

- 7 045795 верхность 52 муфты контактирует с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. В частности, во время свинчивания, когда ниппель 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины ввинчивают в муфту 50, уплотнительная поверхность 52 муфты контактирует с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля, а когда ниппель 40 вворачивают дальше, уплотнительная поверхность 52 муфты плотно контактирует с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля. За счет этого во время свинчивания уплотнительная поверхность 52 муфты плотно контактирует с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля, чтобы сформировать таким образом уплотнение, основанное на контакте металла с металлом. Таким образом, можно повысить газонепроницаемость в каждой свинчиваемой металлической трубе 1 для нефтяной скважины.- 7 045795 the surface 52 of the coupling is in contact with the sealing surface 42 of the nipple 40 of another metal pipe 1 for the oil well. Specifically, during make-up, when the nipple 40 of the other metal oil well pipe 1 is screwed into the coupling 50, the coupling sealing surface 52 is in contact with the nipple sealing surface 42, and when the nipple 40 is screwed further, the coupling sealing surface 52 is in close contact with the sealing surface 42 nipple Due to this, during make-up, the coupling sealing surface 52 is in close contact with the pin sealing surface 42 to thereby form a metal-to-metal seal. In this way, it is possible to improve the gas tightness in each oil well screwed metal pipe 1.

Упорная поверхность 53 муфты расположена дальше на стороне основного корпуса 10 трубы, чем уплотнительная поверхность 52 муфты. Другими словами, в муфте 50 упорная поверхность 53 муфты, уплотнительная поверхность 52 муфты и часть 51 с внутренней резьбой расположены последовательно в указанном порядке от центра основного корпуса 10 трубы к переднему торцу второй концевой части 10В. При свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины упорная поверхность 53 муфты расположена напротив упорной поверхности 43 ниппеля 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины и контактирует с ней. В частности, во время свинчивания упорная поверхность 53 муфты контактирует с упорной поверхностью 43 ниппеля в результате введения ниппеля 40 в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Таким образом, может быть достигнут высокий крутящий момент во время свинчивания. Кроме того, может быть стабилизирована позиционная взаимосвязь между ниппелем 40 и муфтой 50 в положении свинчивания.The coupling abutment surface 53 is located further on the side of the pipe main body 10 than the coupling sealing surface 52. In other words, in the coupling 50, the coupling abutment surface 53, the coupling sealing surface 52 and the internal thread portion 51 are arranged sequentially in that order from the center of the pipe main body 10 to the front end of the second end portion 10B. When making up with another metal oil well pipe 1, the abutment surface 53 of the coupling is located opposite the abutment surface 43 of the nipple 40 of the other metal oil well pipe 1 and is in contact with it. Specifically, during make-up, the coupling abutment surface 53 contacts the nipple abutment surface 43 as a result of insertion of the nipple 40 into the coupling 50 of the other metal oil well pipe 1. In this way, high torque can be achieved during make-up. In addition, the positional relationship between the nipple 40 and the coupling 50 in the make-up position can be stabilized.

Контактная поверхность 500 муфты содержит по меньшей мере часть 51 с внутренней резьбой. При выполнении крепления часть 51 с внутренней резьбой контактной поверхности 500 муфты 50 контактирует с частью 41 с наружной резьбой контактной поверхности 400 ниппеля 40 таким образом, что часть 51 с внутренней резьбой соответствует части 41 с наружной резьбой. Уплотнительная поверхность 52 муфты контактирует с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля таким образом, что уплотнительная поверхность 52 муфты соответствует уплотнительной поверхности 42 ниппеля. Упорная поверхность 53 муфты контактирует с упорной поверхностью 43 ниппеля таким образом, что упорная поверхность 53 муфты соответствует упорной поверхности 43 ниппеля. В случае, когда контактная поверхность 400 ниппеля содержит часть 41 с наружной резьбой и не содержит уплотнительную поверхность 42 ниппеля и упорную поверхность 43 ниппеля, контактная поверхность 500 муфты содержит часть 51 с внутренней резьбой и не содержит уплотнительную поверхность 52 муфты и упорную поверхность 53 муфты. В случае, когда контактная поверхность 400 ниппеля содержит часть 41 с наружной резьбой и упорную поверхность 43 ниппеля и не содержит уплотнительную поверхность 42 ниппеля, контактная поверхность 500 муфты содержит часть 51 с внутренней резьбой и упорную поверхность 53 муфты и не содержит уплотнительную поверхность 52 муфты. В случае, когда контактная поверхность 400 ниппеля содержит часть 41 с наружной резьбой и уплотнительную поверхность 42 ниппеля и не содержит упорную поверхность 43 ниппеля, контактная поверхность 500 муфты содержит часть 51 с внутренней резьбой и уплотнительную поверхность 52 муфты и не содержит упорную поверхность 53 муфты.The coupling contact surface 500 includes at least a female thread portion 51. When fastening is performed, the female thread portion 51 of the contact surface 500 of the coupling 50 contacts the male thread portion 41 of the contact surface 400 of the pin 40 such that the female thread portion 51 corresponds to the male thread portion 41. The coupling sealing surface 52 contacts the pin sealing surface 42 such that the coupling sealing surface 52 matches the pin sealing surface 42. The coupling abutment surface 53 contacts the pin abutment surface 43 such that the coupling abutment surface 53 corresponds to the pin abutment surface 43. In the case where the pin contact surface 400 includes a male thread portion 41 and does not include a pin sealing surface 42 and a nipple abutment surface 43, the coupling contact surface 500 includes an internal thread portion 51 and does not include a coupling sealing surface 52 and a coupling abutment surface 53. In the case where the pin contact surface 400 includes a male thread portion 41 and a pin abutment surface 43 and does not include a pin sealing surface 42, the coupling contact surface 500 includes an internal thread portion 51 and a coupling abutment surface 53 and does not include a coupling sealing surface 52. In the case where the pin contact surface 400 includes a male thread portion 41 and a pin sealing surface 42 and does not include a pin abutment surface 43, the coupling contact surface 500 includes an internal thread portion 51 and a coupling sealing surface 52 and does not include a coupling abutment surface 53.

Контактная поверхность 400 ниппеля может содержать несколько частей 41 с наружной резьбой, несколько уплотнительных поверхностей 42 ниппеля и несколько упорных поверхностей 43 ниппеля. Например, упорная поверхность 43 ниппеля, уплотнительная поверхность 42 ниппеля, часть 41 с наружной резьбой, уплотнительная поверхность 42 ниппеля, упорная поверхность 43 ниппеля, уплотнительная поверхность 42 ниппеля и часть 41 с наружной резьбой могут быть расположены в указанном порядке на контактной поверхности 400 ниппеля 40 в направлении от переднего торца первой концевой части 10А к центру основного корпуса 10 трубы. В этом случае часть 51 с внутренней резьбой, уплотнительная поверхность 52 муфты, упорная поверхность 53 муфты, уплотнительная поверхность 52 муфты, часть 51 с внутренней резьбой, уплотнительная поверхность 52 муфты и упорная поверхность 53 муфты могут быть расположены в указанном порядке на контактной поверхности 500 муфты 50 в направлении от переднего торца второй концевой части 10В к центру основного корпуса 10 трубы.The pin contact surface 400 may include a plurality of male thread portions 41, a plurality of pin sealing surfaces 42, and a plurality of pin abutment surfaces 43. For example, the nipple abutment surface 43, the nipple sealing surface 42, the male thread portion 41, the nipple sealing surface 42, the nipple abutment surface 43, the nipple sealing surface 42, and the male thread portion 41 may be arranged in that order on the contact surface 400 of the nipple 40 in a direction from the front end of the first end portion 10A to the center of the pipe main body 10. In this case, the internal thread portion 51, the coupling sealing surface 52, the coupling abutment surface 53, the coupling sealing surface 52, the internal thread portion 51, the coupling sealing surface 52, and the coupling abutment surface 53 may be arranged in that order on the coupling contact surface 500 50 in a direction from the front end of the second end portion 10B to the center of the pipe main body 10.

На фиг. 5 и фиг. 6 изображено так называемое наилучшее соединение, в котором ниппель 40 содержит часть 41 с наружной резьбой, уплотнительную поверхность 42 ниппеля и упорную поверхность 43 ниппеля, а муфта 50 содержит часть 51 с внутренней резьбой, уплотнительную поверхность 52 муфты и упорную поверхность 53 муфты. Тем не менее, согласно раскрытому выше ниппель 40 может содержать часть 41 с наружной резьбой и не обязательно содержит уплотнительную поверхность 42 ниппеля и упорную поверхность 43 ниппеля. В этом случае муфта 50 содержит часть 51 с внутренней резьбой и не содержит уплотнительную поверхность 52 муфты и упорную поверхность 53 муфты. На фиг. 7 представлен вид, иллюстрирующий один пример металлической трубы 1 для нефтяной скважины, в которой ниппель 40 содержит часть 41 с наружной резьбой и не содержит уплотнительную поверхность 42 ниппеля и упорную поверхность 43 ниппеля, а муфта 50 содержит часть 51 с внутренней резьбой и не содержит уплотнительную поверхность 52 муфты и упорную поверхность 53 муфты.In fig. 5 and fig. 6 depicts a so-called best connection in which pin 40 includes a male thread portion 41, a pin sealing surface 42, and a nipple thrust surface 43, and coupling 50 includes a female thread portion 51, a coupling sealing surface 52, and a coupling thrust surface 53. However, as disclosed above, pin 40 may include a male thread portion 41 and does not necessarily include a pin sealing surface 42 and a pin stop surface 43. In this case, the coupling 50 includes an internal thread portion 51 and does not include a coupling sealing surface 52 and a coupling thrust surface 53. In fig. 7 is a view illustrating one example of a metal oil well pipe 1 in which the nipple 40 includes a male thread portion 41 and does not include a nipple sealing surface 42 and a nipple thrust surface 43, and the coupling 50 includes an internal thread portion 51 and does not include a sealing surface. a coupling surface 52 and a coupling thrust surface 53.

Вариант, в котором металлическая труба 1 для нефтяной скважины представляет собой интегральный типA variant in which the oil well metal pipe 1 is an integral type

- 8 045795- 8 045795

Металлическая труба 1 для нефтяной скважины, показанная на фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 7, является так называемой металлической трубой 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой, в которой основной корпус 10 трубы содержит трубчатый корпус 11 ниппеля и соединительную муфту 12. Тем не менее, металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения может представлять собой интегральный тип вместо типа с резьбой и соединительной муфтой.The metal pipe 1 for an oil well shown in FIG. 3, fig. 4 and fig. 7 is a so-called threaded coupling type oil well metal pipe 1, in which the pipe main body 10 includes a nipple tubular body 11 and a coupling 12. However, the oil well metal pipe 1 according to this embodiment may be an integral type instead of a threaded and coupling type.

На фиг. 8 показана схема, иллюстрирующая металлическую трубу 1 для нефтяной скважины интегрального типа согласно данному варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 8, металлическая труба 1 для нефтяной скважины интегрального типа содержит основной корпус 10 трубы. Основной корпус 10 трубы содержит первую концевую часть 10А и вторую концевую часть 10В. Первая концевая часть 10А расположена на стороне, противоположной второй концевой части 10В. Согласно раскрытому выше в металлической трубе 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой основной корпус 10 трубы содержит трубчатый корпус 11 ниппеля и соединительную муфту 12. Другими словами, в металлической трубе 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой основной корпус 10 трубы образован свинчиванием двух отдельных элементов (трубчатого корпуса 11 ниппеля и соединительной муфты 12). Наоборот, в металлической трубе 1 для нефтяной скважины интегрального типа основной корпус 10 трубы образован неразъемным способом.In fig. 8 is a diagram illustrating a metal pipe 1 for an integral type oil well according to this embodiment of the invention. As shown in FIG. 8, the integral type oil well metal pipe 1 includes a pipe main body 10. The pipe main body 10 includes a first end portion 10A and a second end portion 10B. The first end portion 10A is located on the side opposite the second end portion 10B. As disclosed above, in the threaded and coupler type oil well metal pipe 1, the pipe main body 10 includes a nipple tubular body 11 and a coupler 12. In other words, in the threaded and coupler type oil well metal pipe 1, the pipe main body 10 formed by screwing together two separate elements (tubular body 11 of the nipple and coupling 12). On the contrary, in the integral type oil well metal pipe 1, the pipe main body 10 is formed in a permanent manner.

Ниппель 40 сформирован на первой концевой части 10А основного корпуса 10 трубы. При свинчивании ниппель 40 вставляют и ввинчивают в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины интегрального типа и таким образом ввинчивают в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины интегрального типа. Муфта 50 сформирована на второй концевой части 10В основного корпуса 10 трубы. При свинчивании ниппель 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины интегрального типа вставляют и ввинчивают в муфту 50, чтобы таким образом свинтить муфту 50 с ниппелем 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Конструкция ниппеля 40 металлической трубы 1 для нефтяной скважины интегрального типа такая же, как конструкция ниппеля 40 металлической трубы 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой, показанной на фиг. 5. Аналогично, конструкция муфты 50 металлической трубы 1 для нефтяной скважины интегрального типа такая же, как конструкция муфты 50 металлической трубы 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой, показанной на фиг. 6. Следует учитывать, что на фиг. 8 упорная поверхность 43 ниппеля, уплотнительная поверхность 42 ниппеля и часть 41 с наружной резьбой в ниппеле 40 расположены в этом порядке от переднего торца первой концевой части 10А в сторону центра основного корпуса 10 трубы. Таким образом, часть 51 с внутренней резьбой, уплотнительная поверхность 52 муфты и упорная поверхность 53 муфты в муфте 50 расположены в этом порядке от переднего торца второй концевой части 10В в сторону центра основного корпуса 10 трубы. Тем не менее, аналогично контактной поверхности 400 ниппеля 40 металлической трубы 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой достаточно, чтобы контактная поверхность 400 ниппеля 40 металлической трубы 1 для нефтяной скважины содержала по меньшей мере часть 41 с наружной резьбой. Кроме того, аналогично контактной поверхности 500 муфты 50 металлической трубы 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой достаточно, чтобы контактная поверхность 500 муфты 50 металлической трубы 1 для нефтяной скважины содержала по меньшей мере часть 51 с внутренней резьбой.The nipple 40 is formed on the first end portion 10A of the pipe main body 10. When making up, the nipple 40 is inserted and screwed into the coupling 50 of another metal integral oil well pipe 1, and thus screwed into the coupling 50 of another metal integral oil well pipe 1. The coupling 50 is formed on the second end portion 10B of the pipe main body 10. When making up, the nipple 40 of the other integral type metal oil well pipe 1 is inserted and screwed into the coupling 50, thereby screwing the coupling 50 with the nipple 40 of the other metal oil well pipe 1. The structure of the nipple 40 of the integral type oil well metal pipe 1 is the same as the structure of the nipple 40 of the threaded coupling type oil well metal pipe 1 shown in FIG. 5. Likewise, the structure of the metal pipe coupling 50 for the integral type oil well is the same as the structure of the metal pipe coupling 50 for the threaded and coupling type oil well shown in FIG. 6. It should be noted that in FIG. 8, the nipple abutment surface 43, the nipple sealing surface 42, and the male thread portion 41 in the nipple 40 are arranged in this order from the front end of the first end portion 10A toward the center of the pipe main body 10. Thus, the internal thread portion 51, the coupling sealing surface 52, and the coupling abutment surface 53 in the coupling 50 are arranged in this order from the front end of the second end portion 10B toward the center of the pipe main body 10. However, similar to the contact surface 400 of the nipple 40 of the metal oil well pipe 1 of the threaded and coupling type, it is sufficient that the contact surface 400 of the nipple 40 of the metal oil well pipe 1 contains at least a male thread portion 41. In addition, similarly to the contact surface 500 of the coupling 50 of the metal oil well pipe 1 of the threaded and coupling type, it is sufficient that the contact surface 500 of the coupling 50 of the metal oil well pipe 1 contains at least a portion 51 with an internal thread.

Если кратко, металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления может представлять собой тип с резьбой и соединительной муфтой или интегральный тип.Briefly, the metal oil well pipe 1 according to this embodiment may be a threaded coupling type or an integral type.

Полимерное покрытиеPolymer coating

Металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения содержит полимерное покрытие 100 на или поверх по меньшей мере контактной поверхности 400 ниппеля или контактной поверхности 500 муфты. На фиг. 9 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность 400 ниппеля, показанного на фиг. 5. На фиг. 10 представлена в увеличенном масштабе контактная поверхность 500 муфты, показанной на фиг. 6. Как показано на фиг. 9 и фиг. 10, металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения может содержать полимерное покрытие 100 на или поверх и контактной поверхности 400 ниппеля, и контактной поверхности 500 муфты. Тем не менее, также может применяться конфигурация, в которой металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения содержит полимерное покрытие 100 на или поверх только контактной поверхности 400 ниппеля или только контактной поверхности 500 муфты. Например, когда полимерное покрытие 100 предусмотрено на или поверх контактной поверхности 400 ниппеля, как показано на фиг. 9, полимерное покрытие 100 не должно быть нанесено на или поверх контактной поверхности 500 муфты. Кроме того, когда полимерное покрытие 100 предусмотрено на или поверх контактной поверхности 500 муфты, как показано на фиг. 10, полимерное покрытие не должно быть нанесено на контактную поверхность 400 ниппеля. Другими словами, металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения содержит полимерное покрытие 100 на контактной поверхности 400 ниппеля и/или контактной поверхности 500 муфты.The metal oil well pipe 1 according to this embodiment of the invention includes a polymer coating 100 on or over at least a nipple contact surface 400 or a coupling contact surface 500. In fig. 9 is an enlarged view of the contact surface 400 of the pin shown in FIG. 5. In FIG. 10 is an enlarged view of the contact surface 500 of the clutch shown in FIG. 6. As shown in FIG. 9 and fig. 10, the metal oil well pipe 1 according to this embodiment may include a polymer coating 100 on or over both the nipple contact surface 400 and the coupling contact surface 500. However, a configuration in which the metal oil well pipe 1 according to this embodiment includes a resin coating 100 on or over only the nipple contact surface 400 or only the coupling contact surface 500 may also be applied. For example, when a polymer coating 100 is provided on or over the pin contact surface 400, as shown in FIG. 9, the polymer coating 100 should not be applied to or over the coupling contact surface 500. In addition, when the polymer coating 100 is provided on or over the coupling contact surface 500, as shown in FIG. 10, no resin coating should be applied to the pin contact surface 400. In other words, the metal oil well pipe 1 according to this embodiment includes a resin coating 100 on the nipple contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500.

- 9 045795- 9 045795

Полимерное покрытие 100 представляет собой твердое покрытие, содержащее полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди. Полимер и твердый смазывающий порошок можно выбирать отдельно. Далее будут подробно раскрыты полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, содержащиеся в полимерном покрытии 100 согласно данному варианту осуществления.The polymer coating 100 is a hard coating containing a polymer, a solid lubricating powder, and copper phthalocyanine. The polymer and solid lubricating powder can be selected separately. Next, the resin, solid lubricating powder and copper phthalocyanine contained in the resin coating 100 according to this embodiment will be described in detail.

ПолимерPolymer

Полимер, содержащийся в полимерном покрытии 100 согласно данному варианту осуществления, не имеет конкретных ограничений. Тем не менее, при свинчивании металлической трубы 1 для нефтяной скважины поверхность полимерного покрытия 100 царапается и образуется абразивный порошок. Таким образом, для стабильной износостойкости (срок службы покрытия) полимерного покрытия 100 и характеристики высокого крутящего момента предпочтительно использовать полимер с высоким сцеплением с подложкой и средней твердостью. Полимер с высоким сцеплением с подложкой и средней твердостью является, например, одним или несколькими полимерами, выбранными из группы, состоящей из эпоксидной смолы, фенольной смолы, акриловой смолы, уретановой смолы, полиэфирной смолы, полиамидоимидной смолы, полиамидной смолы, полиимидной смолы и полиэфирэфиркетонной смолы. Предпочтительно, чтобы полимер был одним или двумя полимерами, выбранных из группы, состоящей из эпоксидной смолы и акриловой смолы. Содержание полимера в полимерном покрытии 100 составляет, например, от 60 до 90 вес.%. В этом случае пластичность, стойкость к образованию задиров и характеристика высокого крутящего момента полимерного покрытия 100 могут увеличиваться более стабильно. Нижний предел содержания полимера, предпочтительно составляет 62 вес.%, более предпочтительно 63 вес.% и еще более предпочтительно - 65 вес.%. Верхний предел содержания полимера, предпочтительно составляет 88 вес.% и более предпочтительно - 86 вес.%.The polymer contained in the polymer coating 100 according to this embodiment is not particularly limited. However, when screwing together the metal oil well pipe 1, the surface of the resin coating 100 is scratched and abrasive powder is generated. Thus, for stable wear resistance (coating life) of the polymer coating 100 and high torque characteristics, it is preferable to use a polymer with high adhesion to the substrate and medium hardness. The high-adhesion, medium-hardness polymer is, for example, one or more polymers selected from the group consisting of epoxy resin, phenolic resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyamide imide resin, polyamide resin, polyimide resin, and polyetheretherketone resin . Preferably, the polymer is one or two polymers selected from the group consisting of epoxy resin and acrylic resin. The polymer content of the polymer coating 100 is, for example, from 60 to 90 wt.%. In this case, the ductility, scuff resistance, and high torque characteristic of the resin coating 100 can be increased more stably. The lower limit of polymer content is preferably 62 wt%, more preferably 63 wt% and even more preferably 65 wt%. The upper limit of the polymer content is preferably 88 wt.% and more preferably 86 wt.%.

Твердый смазывающий порошокSolid lubricating powder

Твердый смазывающий порошок, содержащийся в полимерном покрытии 100 согласно данному варианту осуществления, не имеет конкретных ограничений. Твердый смазывающий порошок представляет собой, например, одно или несколько веществ выбранных из группы, состоящей из графита, оксида цинка, нитрида бора, талька, дисульфида молибдена, дисульфида вольфрама, фторида графита, сульфида олова, сульфида висмута, органического молибдена, тиосульфатных соединений и политетрафторэтилена. Предпочтительно, чтобы твердый смазывающий порошок представлял собой один или несколько веществ, выбранных из группы, состоящей из графита, политетрафторэтилена и дисульфида молибдена. Более предпочтительно, чтобы твердый смазывающий порошок был политетрафторэтиленом.The solid lubricating powder contained in the resin coating 100 according to this embodiment is not particularly limited. The solid lubricating powder is, for example, one or more substances selected from the group consisting of graphite, zinc oxide, boron nitride, talc, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite fluoride, tin sulfide, bismuth sulfide, organic molybdenum, thiosulfate compounds and polytetrafluoroethylene . Preferably, the solid lubricating powder is one or more selected from the group consisting of graphite, polytetrafluoroethylene and molybdenum disulfide. More preferably, the solid lubricating powder is polytetrafluoroethylene.

Содержание твердого смазывающего порошка в полимерном покрытии 100 составляет, например, от 1 до 30 вес.%. В этом случае пластичность и стойкость к образованию задиров полимерного покрытия 100 могут увеличиваться более стабильно. Нижний предел содержания твердого смазывающего порошка предпочтительно составляет 2 вес.% и более предпочтительно - 5 вес.%. Верхний предел содержания твердого смазывающего порошка предпочтительно составляет 25 вес.% и более предпочтительно - 20 вес.%.The content of solid lubricating powder in the polymer coating 100 is, for example, from 1 to 30 wt.%. In this case, the ductility and scuff resistance of the resin coating 100 can be increased more steadily. The lower limit of the solid lubricating powder content is preferably 2 wt% and more preferably 5 wt%. The upper limit of the solid lubricating powder content is preferably 25 wt%, and more preferably 20 wt%.

Фталоцианин медиCopper phthalocyanine

Полимерное покрытие 100 согласно настоящему варианту осуществления содержит фталоцианин меди. В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления фталоцианин меди является наиболее важным веществом для обеспечения характеристики высокого крутящего момента. Фталоцианин меди является одним типом фталоцианинового комплекса, в котором фталоцианин (C32H18N8) соединен с ионами меди (Cu2+). Химическая формула фталоцианина меди представлена ниже.The resin coating 100 according to the present embodiment contains copper phthalocyanine. In the metal oil well pipe 1 according to the present embodiment, copper phthalocyanine is the most important substance for achieving high torque characteristics. Copper phthalocyanine is one type of phthalocyanine complex in which phthalocyanine (C 32 H 18 N 8 ) is combined with copper ions (Cu 2+ ). The chemical formula of copper phthalocyanine is given below.

Если фталоцианин меди содержится в полимерном покрытии 100, характеристика высокого крутящего момента металлической трубы 1 для нефтяной скважины увеличивается. Подробно причина увеличения характеристики высокого крутящего момента не ясна. Тем не менее, примеры, раскрытые ниже, подтверждают, что в результате наличия фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 согласно данному варианту осуществления увеличивается крутящий момент ΔΤ при сопротивлении упора, являющийся разностью между крутящим моментом Ту на пределе текучести и крутящим моментом Ts упора. Таким образом, даже когда металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления имеет больший диаметр, металлическая труба 1 для нефтяной скважины может быть свинчена с высоким крутящим моментом.If copper phthalocyanine is contained in the resin coating 100, the high torque characteristic of the oil well metal pipe 1 is increased. The details of the reason for the increase in high torque characteristic are not clear. However, the examples disclosed below confirm that as a result of the presence of copper phthalocyanine in the resin coating 100 according to this embodiment, the abutment resistance torque ΔΤ, which is the difference between the yield stress torque Ty and the abutment torque Ts, increases. Thus, even when the metal oil well pipe 1 according to this embodiment has a larger diameter, the metal oil well pipe 1 can be screwed with high torque.

Содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 согласно данному варианту осуществления не имеет конкретных ограничений. Т. е. даже когда небольшое количество фталоцианина медиThe content of copper phthalocyanine in the resin coating 100 according to this embodiment is not particularly limited. That is, even when a small amount of copper phthalocyanine

- 10 045795 содержится в полимерном покрытии 100, эффект увеличения характеристики высокого крутящего момента металлической трубы 1 для нефтяной скважины достигается в известной мере. Нижний предел содержания фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 может составлять 0,1 вес.%. С другой стороны, если содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 составляет 0,2 вес.% или более, характеристика высокого крутящего момента металлической трубы 1 для нефтяной скважины продолжает увеличиваться. Соответственно, в данном варианте осуществления нижний предел содержания фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 предпочтительно составляет 0,1 вес.%, более предпочтительно - 0,2 вес.% и еще более предпочтительно -0,4 вес.%.- 10 045795 is contained in the resin coating 100, the effect of increasing the high torque characteristic of the metal oil well pipe 1 is achieved to a certain extent. The lower limit of copper phthalocyanine content in the polymer coating 100 may be 0.1 wt%. On the other hand, if the content of copper phthalocyanine in the resin coating 100 is 0.2 wt% or more, the high torque characteristic of the oil well metal pipe 1 continues to increase. Accordingly, in this embodiment, the lower limit of the content of copper phthalocyanine in the polymer coating 100 is preferably 0.1 wt%, more preferably 0.2 wt%, and even more preferably -0.4 wt%.

Если содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 согласно данному варианту осуществления составляет 30,0 вес.% или менее, дисперсность фталоцианина меди увеличивается. Соответственно, предпочтительный верхний предел содержания фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 составляет 30,0 вес.%. Кроме того, если содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 согласно данному варианту осуществления составляет 9,0 вес.% или менее, помимо характеристики высокого крутящего момента также увеличивается стойкость к образованию задиров металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Таким образом, верхний предел содержания фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 может составлять 9,0 вес.%.If the content of copper phthalocyanine in the resin coating 100 according to this embodiment is 30.0 wt% or less, the dispersity of copper phthalocyanine is increased. Accordingly, the preferred upper limit of copper phthalocyanine content in the polymer coating 100 is 30.0 wt%. Moreover, if the content of copper phthalocyanine in the resin coating 100 according to this embodiment is 9.0 wt% or less, in addition to the high torque characteristic, the scuffing resistance of the oil well metal pipe 1 is also improved. Thus, the upper limit of the copper phthalocyanine content in the polymer coating 100 may be 9.0 wt%.

Таким образом, верхний предел содержания фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 согласно данному варианту осуществления изобретения предпочтительно составляет 30,0 вес.%, более предпочтительно - 14,0 вес.%, еще более предпочтительно - 12,0 вес.%, еще более предпочтительно - 10,0 вес.%, еще более предпочтительно - 9,0 вес.% и еще более предпочтительно - 6,0 вес.%.Thus, the upper limit of the content of copper phthalocyanine in the resin coating 100 according to this embodiment is preferably 30.0 wt%, more preferably 14.0 wt%, even more preferably 12.0 wt%, even more preferably - 10.0 wt.%, even more preferably 9.0 wt.% and even more preferably 6.0 wt.%.

Стойкость к образованию задировScuff Resistance

В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления, если верхний предел содержания фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 регулируют дополнительно, помимо характеристики высокого крутящего момента также увеличивается стойкость к образованию задиров металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Далее содержание будет раскрыто подробнее со ссылкой на таблицу.In the oil well metal pipe 1 according to this embodiment, if the upper limit of the copper phthalocyanine content of the resin coating 100 is further adjusted, in addition to the high torque characteristic, the scoring resistance of the oil well metal pipe 1 is also increased. Further, the content will be disclosed in more detail with reference to the table.

В табл. 1 показано содержание фталоцианина меди в полимерных покрытиях 100 и результаты испытания Боудена в виде показателя стойкости к образованию задиров. Табл. 1 была получена путем извлечения некоторых результатов примера 2, который будет раскрыт ниже. В примере 2 полимерное покрытие 100 с содержанием фталоцианина меди, показанным в табл. 1, было сформировано на поверхности стальной пластины в каждом из испытаний. Испытания Боудена проводились с использованием стальных пластин с соответствующим номером испытаний, на которые наносили полимерное покрытие 100. Во время испытаний Боудена стальной шарик перемещали по поверхности полимерного покрытия 100 на стальной пластине с соответствующим номером испытаний и определяли коэффициент трения. Содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 и количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3 для каждого номера испытаний показаны в табл. 1. Следует учитывать, что более высокое количество скольжений до достижения коэффициентом трения значения 0,3 означает более высокую стойкость к образованию задиров.In table 1 shows the copper phthalocyanine content of polymer coatings 100 and the results of the Bowden test as an indicator of resistance to scuffing. Table 1 was obtained by extracting some results from Example 2, which will be disclosed below. In example 2, polymer coating 100 with the copper phthalocyanine content shown in table. 1 was formed on the surface of the steel plate in each of the tests. Bowden tests were carried out using steel plates with the corresponding test number, which were coated with polymer coating 100. During Bowden tests, a steel ball was moved over the surface of polymer coating 100 on a steel plate with the corresponding test number and the coefficient of friction was determined. The content of copper phthalocyanine in the polymer coating 100 and the number of slips until the coefficient of friction exceeds 0.3 for each test number are shown in Table. 1. It should be taken into account that a higher number of slips before the coefficient of friction reaches a value of 0.3 means a higher resistance to scuffing.

Таблица 1Table 1

Номер испытания Test number Содержание фталоцианина меди Copper phthalocyanine content Количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3 Number of slips until the friction coefficient exceeds 0.3 13 13 0,1 весовых % 0.1 wt% 510 510 14 14 0,5 весовых % 0.5 wt% 647 647 15 15 2,0 весовых % 2.0 wt% 524 524 16 16 5,0 весовых % 5.0 wt% 531 531 17 17 10,0 весовых % 10.0 wt% 55 55 21 21 - - 511 511

Как показано в табл. 1, если содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 составляет от 0,2 до 9,0 вес.%, количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3 увеличивается по сравнению с содержанием фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 в размере 0,1 вес.% или 10,0 вес.%. Т. е., если содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии 100 составляет от 0,2 до 9,0 вес.%, увеличивается не только характеристика высокого крутящего момента, но и стойкость к образованию задиров металлической трубы 1 для нефтяной скважины.As shown in table. 1, if the content of copper phthalocyanine in the polymer coating 100 is from 0.2 to 9.0 wt.%, the number of slips until the coefficient of friction exceeds the value of 0.3 increases compared with the content of copper phthalocyanine in the polymer coating 100 in the amount of 0.1 wt. .% or 10.0 wt.%. That is, if the content of copper phthalocyanine in the resin coating 100 is from 0.2 to 9.0 wt%, not only the high torque performance but also the scuffing resistance of the metal oil well pipe 1 is increased.

Другие компонентыOther components

Полимерное покрытие 100 согласно данному варианту осуществления может также содержать компоненты, отличающиеся от компонентов, раскрытых выше. Другие компоненты являются, например, одним или несколькими типами, выбранными из группы, состоящей из противокоррозионной добавки, антисептической добавки и антиоксидантной добавки. Противокоррозионная добавка представляет собой, например, одно или несколько веществ, выбранных из группы, состоящей из триполифосфата алюминия, фосфита алюминия и диоксида кремния с ионообменным кальцием. В качестве противокоррозиThe polymer coating 100 according to this embodiment may also contain components other than those disclosed above. The other components are, for example, one or more types selected from the group consisting of an anticorrosive additive, an antiseptic additive and an antioxidant additive. The anti-corrosion additive is, for example, one or more substances selected from the group consisting of aluminum tripolyphosphate, aluminum phosphite and calcium ion-exchange silica. As an anti-corrosion

- 11 045795 онной добавки можно использовать представленную на рынке водоотталкивающую добавку.- 11 045795 water-repellent additive available on the market can be used.

Полимерное покрытие 100 согласно данному варианту осуществления может быть сформировано из одного слоя или может содержать несколько слоев. Термин содержать несколько слоев относится к состоянию, в котором полимерное покрытие 100 нанесено в два или более слоев в радиальном направлении металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Полимерное покрытие 100 может быть нанесено и сформировано в два или более слоев за счет повторяющихся нанесения и отверждения композиции для формирования полимерного покрытия 100. Полимерное покрытие 100 может быть непосредственно сформировано по меньшей мере на контактной поверхности 400 ниппеля или на контактной поверхности 500 муфты или может быть сформировано после предварительной обработки контактной поверхности 400 ниппеля и/или контактной поверхности 500 муфты, раскрытой ниже. Если полимерное покрытие 100 содержит несколько слоев, любой из множества слоев полимерного покрытия 100 может содержать соответствующие компоненты в указанных выше диапазонах, или все из множества слоев полимерного покрытия 100 могут содержать соответствующие компоненты в указанных выше диапазонах. Предпочтительно, чтобы полимерное покрытие 100 содержало противокоррозионное полимерное покрытие. В данном варианте осуществления противокоррозионное полимерное покрытие является опциональным компонентом. Т. е. на металлическую трубу 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления противокоррозионное полимерное покрытие может быть не нанесено. Далее будет раскрыто противокоррозионное полимерное покрытие.The resin coating 100 according to this embodiment may be formed from a single layer or may comprise multiple layers. The term multilayer refers to a state in which the resin coating 100 is applied in two or more layers in the radial direction of the metal oil well pipe 1. The polymer coating 100 may be applied and formed in two or more layers by repeated application and curing of the composition to form the polymer coating 100. The polymer coating 100 may be directly formed on at least the pin contact surface 400 or the coupling contact surface 500 or may be formed after pre-treatment of the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500, disclosed below. If the polymer coating 100 contains multiple layers, any of the plurality of layers of the polymer coating 100 may contain corresponding components in the above ranges, or all of the multiple layers of the polymer coating 100 may contain corresponding components in the above ranges. Preferably, the polymer coating 100 contains an anti-corrosion polymer coating. In this embodiment, the anti-corrosion polymer coating is an optional component. That is, the anti-corrosion polymer coating may not be applied to the metal oil well pipe 1 according to this embodiment. Next, the anti-corrosion polymer coating will be disclosed.

Противокоррозионное полимерное покрытиеAnti-corrosion polymer coating

Металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения может содержать противокоррозионное полимерное покрытие в полимерном покрытии 100, сформированном на или поверх по меньшей мере контактной поверхности 400 ниппеля или контактной поверхности 500 муфты. Противокоррозионное полимерное покрытие содержит противокоррозионный наполнитель и акриловую кремнийорганическую смолу. Противокоррозионный наполнитель представляет собой, например, одно или несколько веществ, выбранных из группы, состоящей из триполифосфата алюминия, фосфита алюминия, цинконаполненной грунтовки (JIS K5552 (2010)) и слюдяного оксида железа. В качестве акриловой кремнийорганической смолы можно использовать представленную на рынке акриловую кремнийорганическую смолу. Представленной на рынке акриловой кремнийорганической смолой является, например, акриловая кремнийорганическая смола с торговым наименованием ACRYDIC производства DIC Corporation. Если полимерное покрытие 100 металлической трубы 1 нефтяной скважины содержит противокоррозионное полимерное покрытие 70, сопротивление коррозии металлической трубы 1 для нефтяной скважины увеличивается.The metal oil well pipe 1 according to this embodiment may include an anti-corrosion resin coating in the resin coating 100 formed on or over at least the nipple contact surface 400 or the coupling contact surface 500. The anti-corrosion polymer coating contains anti-corrosion filler and acrylic silicone resin. The anti-corrosion filler is, for example, one or more substances selected from the group consisting of aluminum tripolyphosphate, aluminum phosphite, zinc-rich primer (JIS K5552 (2010)) and mica iron oxide. As the acrylic silicone resin, a commercially available acrylic silicone resin can be used. A commercially available acrylic silicone resin is, for example, an acrylic silicone resin with the trade name ACRYDIC manufactured by DIC Corporation. If the resin coating 100 of the metal oil well pipe 1 contains the anti-corrosion resin coating 70, the corrosion resistance of the metal oil well pipe 1 is increased.

Содержание противокоррозионного наполнителя в противокоррозионном полимерном покрытии составляет, например, от 5 до 30 вес.%. Содержание акриловой кремнийорганической смолы в противокоррозионном полимерном покрытии составляет, например, от 50 до 80 вес.%. Противокоррозионное полимерное покрытие может содержать другие компоненты в дополнение к противокоррозионному наполнителю и акриловой кремнийорганической смоле. Примеры других компонентов содержат один или несколько типов, выбранных из группы, состоящей из наполнителя, противопенной добавки, выравнивающей добавки и волокнистого наполнителя. Содержание других компонентов в противокоррозионном полимерном покрытии составляет, например, всего от 0 до 20 вес.%.The content of the anti-corrosion filler in the anti-corrosion polymer coating is, for example, from 5 to 30 wt.%. The content of the acrylic silicone resin in the anti-corrosion resin coating is, for example, 50 to 80% by weight. The anti-corrosion polymer coating may contain other components in addition to the anti-corrosion filler and acrylic silicone resin. Examples of other components contain one or more types selected from the group consisting of filler, antifoam additive, leveling agent, and fiber filler. The content of other components in the anti-corrosion polymer coating is, for example, only from 0 to 20% by weight.

Согласно указанному выше, в полимерное покрытие 100 входит противокоррозионное полимерное покрытие. В частности, на фиг. 11 показана в увеличенном масштабе контактная поверхность 400 ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9. Как показано на фиг. 11, металлическая труба 1 для нефтяной скважины содержит противокоррозионное полимерное покрытие 70 и верхний слой 60 полимерного покрытия 100 в полимерном покрытии 100, сформированный на или поверх контактной поверхности 400 ниппеля. В этом случае верхний слой 60 полимерного покрытия 100 содержит полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, а противокоррозионное полимерное покрытие 70 в качестве нижнего слоя полимерного покрытия 100 содержит противокоррозионный наполнитель и акриловую кремнийорганическую смолу.As stated above, the resin coating 100 includes an anti-corrosion resin coating. In particular, in FIG. 11 is an enlarged view of a pin contact surface 400 according to this embodiment, different from FIG. 9. As shown in FIG. 11, the metal oil well pipe 1 includes an anti-corrosion resin coating 70 and a top layer 60 of the resin coating 100 in the resin coating 100 formed on or over the pin contact surface 400. In this case, the top layer 60 of the resin coating 100 contains a polymer, solid lubricating powder and copper phthalocyanine, and the anti-corrosion resin coating 70 as the bottom layer of the resin coating 100 contains an anti-corrosion filler and an acrylic silicone resin.

В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения место, где предусмотрено противокоррозионное полимерное покрытие 70, не ограничено местом в примере, показанном на фиг. 11. Несмотря на то, что это не показано на чертежах, аналогично проиллюстрированному на фиг. 11, металлическая труба 1 для нефтяной скважины может содержать противокоррозионное полимерное покрытие 70 в полимерном покрытии 100, сформированном на или поверх контактной поверхности 500 муфты. Также противокоррозионное полимерное покрытие 70 может содержаться только в полимерном покрытии 100, сформированном на или поверх контактной поверхности 400 ниппеля, и может не содержаться в полимерном покрытии 100, сформированном на или поверх контактной поверхности 500 муфты. Кроме того, противокоррозионное полимерное покрытие 70 может не содержаться в полимерном покрытии 100, сформированном на или поверх контактной поверхности 400 ниппеля, и может содержаться только в полимерном покрытии 100, сформированном на или поверх контактной поверхности 500 муфты. Кроме того, противокоррозионное полимерное покрытие 70 может содержаться и в полимерном покрытии 100, сформированном на или поверх контактной поверх- 12 045795 ности 400 ниппеля, и в полимерном покрытии 100, сформированном на или поверх контактной поверхности 500 муфты.In the metal oil well pipe 1 according to this embodiment, the location where the anti-corrosion resin coating 70 is provided is not limited to the location in the example shown in FIG. 11. Although not shown in the drawings, similar to that illustrated in FIG. 11, the metal oil well pipe 1 may include an anti-corrosion polymer coating 70 in the polymer coating 100 formed on or over the coupling contact surface 500. Also, the anti-corrosion polymer coating 70 may only be contained in the polymer coating 100 formed on or over the pin contact surface 400, and may not be contained in the polymer coating 100 formed on or over the coupling contact surface 500. In addition, the anti-corrosion polymer coating 70 may not be contained in the polymer coating 100 formed on or over the pin contact surface 400, and may only be contained in the polymer coating 100 formed on or over the coupling contact surface 500. In addition, the anti-corrosion polymer coating 70 may be contained in both a polymer coating 100 formed on or over the pin contact surface 400 and a polymer coating 100 formed on or over the coupling contact surface 500.

В данном варианте осуществления изобретения противокоррозионное полимерное покрытие 70 может содержаться в полимерном покрытии 100, сформированном на металлизированном слое, раскрытом ниже, или в полимерном покрытии 100, сформированном на слое, полученном посредством химической конверсии, раскрытом ниже. Т. е. в данном варианте осуществления противокоррозионное полимерное покрытие 70 может быть сформировано на контактной поверхности 400 ниппеля, контактной поверхности 500 муфты, металлизированном слое, раскрытом ниже, или слое, полученном посредством химической конверсии, раскрытом ниже.In this embodiment, the anti-corrosion polymer coating 70 may be contained in a polymer coating 100 formed on a metallized layer, disclosed below, or in a polymer coating 100 formed on a chemical conversion layer, disclosed below. That is, in this embodiment, the anti-corrosion resin coating 70 may be formed on the pin contact surface 400, the coupling contact surface 500, the metallized layer disclosed below, or the chemical conversion layer disclosed below.

Полимерное покрытие 100 может быть сформировано как самый наружный слой на контактной поверхности 400 ниппеля и/или контактной поверхности 500 муфты. При свинчивании металлической трубы 1 для нефтяной скважины на полимерное покрытие 100 может быть дополнительно нанесена жидкая смазка.The polymer coating 100 may be formed as the outermost layer on the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500. When screwing together a metal pipe 1 for an oil well, a liquid lubricant may be additionally applied to the polymer coating 100.

Толщина полимерного покрытияThickness of polymer coating

Толщина полимерного покрытия 100 конкретно не ограничена. Толщина полимерного покрытия 100 составляет, например, от 1 до 100 мкм. В этом случае характеристика высокого крутящего момента металлической трубы 1 для нефтяной скважины может увеличиваться более стабильно. Нижний предел толщины полимерного покрытия 100 предпочтительно составляет 2 мкм, более предпочтительно - 5 мкм и еще более предпочтительно - 10 мкм. Верхний предел толщины полимерного покрытия 100 предпочтительно составляет 80 мкм, более предпочтительно - 70 мкм, еще более предпочтительно - 60 мкм и еще более предпочтительно - 50 мкм.The thickness of the resin coating 100 is not particularly limited. The thickness of the polymer coating 100 is, for example, from 1 to 100 microns. In this case, the high torque characteristic of the oil well metal pipe 1 can be increased more stably. The lower limit of the thickness of the polymer coating 100 is preferably 2 μm, more preferably 5 μm, and even more preferably 10 μm. The upper limit of the thickness of the polymer coating 100 is preferably 80 μm, more preferably 70 μm, even more preferably 60 μm, and even more preferably 50 μm.

Способ измерения полимерного покрытияMethod for measuring polymer coating

Толщину полимерного покрытия 100 измеряют следующим способом. Зонд электромагнитного индукционного прибора для измерения толщины пленки приводят в контакт с контактной поверхностью 400 ниппеля или контактной поверхностью 500 муфты, на которой сформировано полимерное покрытие 100. Зонд оснащен электромагнитом, и когда к нему приближается магнитный объект, возникает электромагнитная индукция, и его напряжение изменяется в зависимости от расстояния между зондом и магнитным объектом. Толщину полимерного покрытия 100 определяют по изменению напряжения. Измерения проводят в двенадцати местах (на 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300° и 330°) в окружном направлении металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Среднее арифметическое результатов измерения в двенадцати местах является толщиной полимерного покрытия 100. Полимерное покрытие 100 может быть сформировано на контактной поверхности 400 ниппеля или контактной поверхности 500 муфты в непосредственном контакте с контактной поверхностью 400 ниппеля или контактной поверхностью 500 муфты. Металлическая труба 1 для нефтяной скважины также может содержать другое покрытие между контактной поверхностью 400 ниппеля или контактной поверхностью 500 муфты и полимерное покрытие 100. Другое покрытие имеет, например, один или несколько типов покрытия, выбранных из группы, состоящей из металлизированного слоя и слоя, полученного посредством химической конверсии.The thickness of the polymer coating 100 is measured in the following manner. The probe of the electromagnetic induction film thickness measuring instrument is brought into contact with a pin contact surface 400 or a coupling contact surface 500 on which a polymer coating 100 is formed. The probe is equipped with an electromagnet, and when a magnetic object approaches it, electromagnetic induction occurs and its voltage changes by depending on the distance between the probe and the magnetic object. The thickness of the polymer coating 100 is determined by the change in voltage. Measurements are carried out at twelve places (at 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300° and 330°) in the circumferential direction of metal pipe 1 for oil well. The arithmetic average of the measurement results at twelve locations is the thickness of the polymer coating 100. The polymer coating 100 may be formed on the pin contact surface 400 or the coupling contact surface 500 in direct contact with the pin contact surface 400 or the coupling contact surface 500. The metal oil well pipe 1 may also include another coating between the nipple contact surface 400 or the coupling contact surface 500 and a polymer coating 100. The other coating has, for example, one or more types of coating selected from the group consisting of a metallized layer and a layer obtained through chemical conversion.

Необязательные компонентыOptional Components

Металлизированный слойMetallized layer

Металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения может содержать металлизированный слой между по меньшей мере контактной поверхностью 400 ниппеля или контактной поверхностью 500 муфты и полимерным покрытием 100. В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления металлизированный слой является опциональным компонентом. Таким образом, в металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления металлизированный слой может быть не сформирован. На фиг. 12 показана в увеличенном масштабе контактная поверхность 400 ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9 и фиг. 11. На фиг. 12 металлизированный слой 80 предусмотрен между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100. В частности, на фиг. 12 металлизированный слой 80 сформирован на контактной поверхности 400 ниппеля, а полимерный слой 100 сформирован на металлизированном слое 80. Тем не менее, место, в котором предусмотрен металлизированный слой 80, не ограничено местом, показанным на фиг. 12. Несмотря на то, что это не показано на чертежах, например, металлизированный слой 80 может быть предусмотрен между контактной поверхностью 500 муфты и полимерным покрытием 100. Например, металлизированный слой 80 может быть предусмотрен между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100, при этом нет необходимости в том, чтобы полимерное покрытие 100 и металлизированный слой 80 были предусмотрены на контактной поверхности 500 муфты. Например, металлизированный слой 80 может быть предусмотрен между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100, и металлизированный слой 80 может также быть предусмотрен между контактной поверхностью 500 муфты и полимерным покрытием 100.The metal oil well pipe 1 according to this embodiment may include a metallized layer between at least the nipple contact surface 400 or the coupling contact surface 500 and the resin coating 100. In the metal oil well pipe 1 according to this embodiment, the metallized layer is an optional component. Thus, in the metal oil well pipe 1 according to this embodiment, a metallized layer may not be formed. In fig. 12 is an enlarged view of a pin contact surface 400 according to this embodiment, different from FIG. 9 and fig. 11. In FIG. 12, a metallized layer 80 is provided between the pin contact surface 400 and the polymer coating 100. Specifically, in FIG. 12, a metallized layer 80 is formed on the pin contact surface 400, and a resin layer 100 is formed on the metallized layer 80. However, the location at which the metallized layer 80 is provided is not limited to the location shown in FIG. 12. Although not shown in the drawings, for example, a metallized layer 80 may be provided between the coupling contact surface 500 and the polymer coating 100. For example, a metallized layer 80 may be provided between the pin contact surface 400 and the polymer coating 100, when it is not necessary that the resin coating 100 and the metallized layer 80 be provided on the coupling contact surface 500. For example, a metallized layer 80 may be provided between the pin contact surface 400 and the polymer coating 100, and a metallized layer 80 may also be provided between the coupling contact surface 500 and the polymer coating 100.

В данном варианте осуществления противокоррозионное полимерное покрытие 70 сформировано на металлизированном слое 80. На фиг. 13 показана в увеличенном масштабе контактная поверхностьIn this embodiment, the anti-corrosion resin coating 70 is formed on the metallized layer 80. In FIG. 13 shows the contact surface on an enlarged scale

- 13 045795- 13 045795

400 ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9, фиг. 11 и фиг. 12. Как показано на фиг. 13, металлизированный слой 80 может быть предусмотрен между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100, и, кроме того, противокоррозионное полимерное покрытие 70 и верхний слой 60 полимерного покрытия 100 могут содержаться в полимерном покрытии 100.A nipple 400 according to this embodiment of the invention, different from FIG. 9, fig. 11 and fig. 12. As shown in FIG. 13, a metallized layer 80 may be provided between the pin contact surface 400 and the resin coating 100, and further, the anti-corrosion resin coating 70 and the top layer 60 of the resin coating 100 may be contained in the resin coating 100.

В настоящем варианте осуществления изобретения вид металлизированного слоя 80 конкретно не ограничен. В качестве примера металлизированный слой 80 выбирают из группы, состоящей из цинкового металлизированного слоя, никелевого металлизированного слоя, медного металлизированного слоя, металлизированного слоя из сплава Zn-Ni, металлизированного слоя из сплава Zn-Co и металлизированного слоя из сплава Ni-W. В случае, когда металлизированный слой 80 является металлизированным слоем из сплава Zn-Ni, химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni включает в себя, например, от 10 до 20 вес.% Ni, а остальное - Zn и примеси. В случае, когда металлизированный слой 80 является медным металлизированным слоем, химический состав медного металлизированного слоя включает в себя, например, Cu и примеси.In the present embodiment, the kind of metallized layer 80 is not particularly limited. As an example, the metallized layer 80 is selected from the group consisting of a zinc metallized layer, a nickel metallized layer, a copper metallized layer, a Zn-Ni alloy metallized layer, a Zn-Co alloy metallized layer, and a Ni-W alloy metallized layer. In the case where the metallized layer 80 is a Zn-Ni alloy metallized layer, the chemical composition of the Zn-Ni alloy metallized layer includes, for example, 10 to 20 wt.% Ni, and the rest is Zn and impurities. In the case where the metallized layer 80 is a copper metallized layer, the chemical composition of the copper metallized layer includes, for example, Cu and impurities.

Когда металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения содержит металлизированный слой 80 на контактной поверхности 400 ниппеля и/или на контактной поверхности 500 муфты, стойкость металлической трубы 1 для нефтяной скважины к образованию задиров дополнительно увеличивается.When the metal oil well pipe 1 according to this embodiment includes a metallized layer 80 on the nipple contact surface 400 and/or on the coupling contact surface 500, the scuffing resistance of the metal oil well pipe 1 is further increased.

На фиг. 14 представлен график, иллюстрирующий взаимосвязь между металлизированным слоем 80, содержанием фталоцианина меди и результатами испытаний Боудена в виде показателя стойкости к образованию задиров. График на фиг. 14 был получен на основе примера 2, раскрытого ниже. Абсцисса на фиг. 14 представляет собой содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии 100. Ордината на фиг. 14 представляет собой количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3. В примере 2 стальной шарик перемещали по поверхности стальной пластины, на которой сформирован металлизированный слой 80 и/или полимерное покрытие 100, и измеряли количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3. Более высокое количество скольжений до достижения коэффициентом трения значения 0,3 означает более высокую стойкость к образованию задиров. На фиг. 14 белым кружком (О) обозначено, что только полимерное покрытие 100 сформировано на поверхности стальной пластины, а металлизированный слой 80 не сформирован. На фиг. 14 квадратом (□) обозначено, что на поверхности стальной пластины сформирован металлизированный слой из сплава Zi-Ni и полимерное покрытие 100. Как показано на фиг. 14, для металлической трубы 1 для нефтяной скважины с металлизированным слоем из сплава Zn-Ni количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3 большое по сравнению с металлической трубой 1 для нефтяной скважины без металлизированного слоя 80. Таким образом, стойкость к образованию задиров металлической трубы 1 для нефтяной скважины с металлизированным слоем 80 на контактной поверхности 400 ниппеля и/или на контактной поверхности 500 муфты дополнительно увеличивается.In fig. 14 is a graph illustrating the relationship between the metallized layer 80, copper phthalocyanine content and Bowden test results in terms of scuff resistance. The graph in Fig. 14 was obtained based on Example 2 disclosed below. Abscissa in Fig. 14 represents the copper phthalocyanine content of the resin coating 100. The ordinate in FIG. 14 represents the number of slips before the friction coefficient exceeds 0.3. In Example 2, a steel ball was moved over the surface of a steel plate on which a metallized layer 80 and/or a polymer coating 100 was formed, and the number of slides until the coefficient of friction exceeded a value of 0.3 was measured. A higher number of slips before the coefficient of friction reaches 0.3 means higher resistance to scuffing. In fig. 14, the white circle (O) indicates that only the resin coating 100 is formed on the surface of the steel plate, and the metallized layer 80 is not formed. In fig. 14, a square (□) indicates that a Zi-Ni alloy metallized layer and a resin coating 100 are formed on the surface of the steel plate. As shown in FIG. 14, for a metal pipe 1 for an oil well with a metallized layer of Zn-Ni alloy, the number of slips until the friction coefficient exceeds the value of 0.3 is large compared to the metal pipe 1 for an oil well without a metallized layer of 80. Thus, the resistance to the formation of metal scoring oil well pipe 1 with a metallized layer 80 on the nipple contact surface 400 and/or on the coupling contact surface 500 is further increased.

Толщина металлизированного слояMetallized layer thickness

Толщина металлизированного слоя 80 конкретно не ограничена. Толщина металлизированного слоя 80 составляет, например, от 1 до 30 мкм. В этом случае стойкость металлической трубы 1 для нефтяной скважины к образованию задиров может увеличиваться более стабильно. Нижний предел толщины металлизированного слоя 80 предпочтительно составляет 2 мкм, более предпочтительно - 3 мкм и еще более предпочтительно - 4 мкм. Верхний предел толщины металлизированного слоя 80 предпочтительно составляет 20 мкм и более предпочтительно - 10 мкм.The thickness of the metallized layer 80 is not particularly limited. The thickness of the metallized layer 80 is, for example, from 1 to 30 μm. In this case, the scuffing resistance of the metal oil well pipe 1 can be increased more steadily. The lower limit of the thickness of the metallized layer 80 is preferably 2 μm, more preferably 3 μm, and even more preferably 4 μm. The upper limit of the thickness of the metallized layer 80 is preferably 20 µm and more preferably 10 µm.

Способ измерения толщины металлизированного слояMethod for measuring the thickness of the metallized layer

Толщину металлизированного слоя 80 измеряют следующим способом. Зонд электромагнитного индукционного прибора для измерения толщины пленки приводят в контакт с контактной поверхностью 400 ниппеля или контактной поверхностью 500 муфты, на которой сформирован металлизированный слой 80. Зонд приводят в контакт с контактной поверхностью 400 ниппеля или контактной поверхностью 500 муфты в месте, где удалено полимерное покрытие 100. Зонд оснащен электромагнитом, и когда к нему приближается магнитный объект, возникает электромагнитная индукция, и его напряжение изменяется в зависимости от расстояния между зондом и магнитным объектом. Толщину металлизированного слоя 80 определяют по изменению напряжения. Измерения проводят в двенадцати местах (на 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300° и 330°) в окружном направлении металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Среднее арифметическое результатов измерения в двенадцати местах является толщиной металлизированного слоя 80.The thickness of the metallized layer 80 is measured in the following manner. The probe of the electromagnetic induction film thickness measuring instrument is brought into contact with a pin contact surface 400 or a coupling contact surface 500 on which a metallized layer 80 is formed. The probe is brought into contact with a pin contact surface 400 or a coupling contact surface 500 at a location where the polymer coating has been removed. 100. The probe is equipped with an electromagnet and when a magnetic object approaches it, electromagnetic induction occurs and its voltage changes depending on the distance between the probe and the magnetic object. The thickness of the metallized layer 80 is determined by the change in voltage. Measurements are carried out at twelve places (at 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300° and 330°) in the circumferential direction of metal pipe 1 for oil well. The arithmetic mean of the measurement results at twelve places is the thickness of the metallized layer 80.

Слой, полученный посредством химической конверсииChemical conversion layer

Металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения может дополнительно содержать слой, полученный посредством химической конверсии, между по меньшей мере контактной поверхностью 400 ниппеля или контактной поверхностью 500 муфты и полимерным покрытием 100. В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления слой, полученный посредством химической конверсии, является опциональным компонентом. Т.е. в металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществленияThe metal oil well pipe 1 according to this embodiment may further comprise a chemical conversion layer between at least the nipple contact surface 400 or the coupling contact surface 500 and the resin coating 100. In the metal oil well pipe 1 according to this embodiment The chemical conversion layer is an optional component. Those. in the metal oil well pipe 1 according to this embodiment

- 14 045795 слой, полученный посредством химической конверсии, может быть не сформирован.- 14 045795 the layer obtained by chemical conversion may not be formed.

На фиг. 15 показана в увеличенном масштабе контактная поверхность 500 муфты согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 10. На фиг. 15 слой 90, полученный посредством химической конверсии, предусмотрен между контактной поверхностью 500 муфты и полимерным покрытием 100. В частности, на фиг. 15 слой 90, полученный посредством химической конверсии, сформирован на контактной поверхности 500 муфты, а полимерный слой 100 сформирован на слое 90, полученном посредством химической конверсии. Тем не менее, место, в котором предусмотрен слой 90, полученный посредством химической конверсии, не ограничено местом, показанным на фиг. 15. Несмотря на то, что это не показано на чертежах, в качестве примера слой 90, полученный посредством химической конверсии, может быть предусмотрен между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100, и ни полимерное покрытие 100, ни слой 90, полученный посредством химической конверсии, не должны быть предусмотрены на контактной поверхности 500 муфты. Например, слой 90, полученный посредством химической конверсии, может быть предусмотрен между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100, и слой 90, полученный посредством химической конверсии, может также быть предусмотрен между контактной поверхностью 500 муфты и полимерным покрытием 100.In fig. 15 is an enlarged view of a coupling contact surface 500 according to this embodiment, different from FIG. 10. In FIG. 15, a chemical conversion layer 90 is provided between the coupling contact surface 500 and the resin coating 100. Specifically, in FIG. 15, the chemical conversion layer 90 is formed on the coupling contact surface 500, and the resin layer 100 is formed on the chemical conversion layer 90. However, the location at which the chemical conversion layer 90 is provided is not limited to the location shown in FIG. 15. Although not shown in the drawings, as an example, a chemical conversion layer 90 may be provided between the pin contact surface 400 and the polymer coating 100, and neither the polymer coating 100 nor the chemical conversion layer 90 conversions should not be provided on the coupling contact surface 500. For example, a chemical conversion layer 90 may be provided between the pin contact surface 400 and the polymer coating 100, and a chemical conversion layer 90 may also be provided between the coupling contact surface 500 and the polymer coating 100.

Кроме того, в данном варианте осуществления противокоррозионное полимерное покрытие 70 предусмотрено на слое 90, полученном посредством химической конверсии. В частности, на фиг. 16 показана в увеличенном масштабе контактная поверхность 400 ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9, фиг. 11, фиг. 12 и фиг. 13. Как показано на фиг. 16, слой 90, полученный посредством химической конверсии, может быть предусмотрен между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100, и, кроме того, противокоррозионное полимерное покрытие 70 и верхний слой 60 полимерного покрытия 100 могут входить в полимерное покрытие 100.Moreover, in this embodiment, the anti-corrosion resin coating 70 is provided on the chemical conversion layer 90. In particular, in FIG. 16 is an enlarged view of a pin contact surface 400 according to this embodiment, different from FIG. 9, fig. 11, fig. 12 and fig. 13. As shown in FIG. 16, a chemical conversion layer 90 may be provided between the pin contact surface 400 and the resin coating 100, and further, the anti-corrosion resin coating 70 and the top layer 60 of the resin coating 100 may be included in the resin coating 100.

Кроме того, контактная поверхность 400 ниппеля и контактная поверхность 500 муфты согласно данному варианту осуществления могут содержать металлизированный слой 80 и слой 90, полученный посредством химической конверсии. На фиг. 17 показан увеличенный вид контактной поверхности 400 ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающийся от фиг. 9, фиг. 11, фиг. 12, фиг. 13 и фиг. 16. На фиг. 17 металлизированный слой 80 предусмотрен на контактной поверхности 400 ниппеля, слой 90, полученный посредством химической конверсии, предусмотрен на металлизированном слое 80, полимерное покрытие 100 предусмотрено на слое 90, полученном посредством химической конверсии. Таким образом, когда металлическая труба 1 для нефтяной скважины содержит металлизированный слой 80, металлическая труба 1 для нефтяной скважины содержит слой 90, полученный посредством химической конверсии, между металлизированным слоем 80 и полимерным покрытием 100.In addition, the pin contact surface 400 and the coupling contact surface 500 according to this embodiment may include a metallized layer 80 and a chemical conversion layer 90. In fig. 17 is an enlarged view of a pin contact surface 400 according to this embodiment, different from FIG. 9, fig. 11, fig. 12, fig. 13 and fig. 16. In FIG. 17, a metallized layer 80 is provided on the pin contact surface 400, a chemically converted layer 90 is provided on the metallized layer 80, and a resin coating 100 is provided on the chemically converted layer 90. Thus, when the metal oil well pipe 1 includes a metallized layer 80, the metal oil well pipe 1 contains a chemical conversion layer 90 between the metallized layer 80 and the polymer coating 100.

В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления, несмотря на то, что места, в которых предусмотрен металлизированный слой 80 и слой 90, полученный посредством химической конверсии, не ограничены примером на фиг. 17, когда металлизированный слой 80 и слой 90, полученный посредством химической конверсии, предусмотрены между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100, слой 90, полученный посредством химической конверсии, может быть предусмотрен на металлизированном слое 80, а полимерное покрытие 100 может быть предусмотрено на слое 90, полученном посредством химической конверсии. Кроме того, когда металлизированный слой 80 не предусмотрен между контактной поверхностью 400 ниппеля и полимерным покрытием 100, слой 90, полученный посредством химической конверсии, может быть предусмотрен на контактной поверхности 400 ниппеля, а полимерное покрытие 100 может быть предусмотрено на слое 90, полученном посредством химической конверсии. Аналогично, когда металлическая труба 1 для нефтяной скважины содержит металлизированный слой 80 и слой 90, полученный посредством химической конверсии, между контактной поверхностью 500 муфты и полимерным покрытием 100, слой 90, полученный посредством химической конверсии, может быть предусмотрен на металлизированном слое 80, а полимерное покрытие 100 может быть предусмотрено на слое 90, полученном посредством химической конверсии. Кроме того, когда металлическая труба 1 для нефтяной скважины не содержит металлизированный слой 80 между контактной поверхностью 500 муфты и полимерным покрытием 100, слой 90, полученный посредством химической конверсии, может быть предусмотрен на контактной поверхности 500 муфты, а полимерное покрытие 100 может быть предусмотрено на слое 90, полученном посредством химической конверсии.In the metal oil well pipe 1 according to this embodiment, although the locations at which the metallized layer 80 and the chemical conversion layer 90 are provided are not limited to the example in FIG. 17, when the metallized layer 80 and the chemical conversion layer 90 are provided between the pin contact surface 400 and the resin coating 100, the chemical conversion layer 90 may be provided on the metallized layer 80, and the resin coating 100 may be provided on layer 90 obtained by chemical conversion. In addition, when a metallized layer 80 is not provided between the pin contact surface 400 and the resin coating 100, a chemical conversion layer 90 may be provided on the pin contact surface 400, and a resin coating 100 may be provided on the chemical conversion layer 90. conversions. Similarly, when the metal oil well pipe 1 includes a metallized layer 80 and a chemical conversion layer 90 between the coupling contact surface 500 and the polymer coating 100, the chemical conversion layer 90 may be provided on the metallized layer 80 and the polymer coating the coating 100 may be provided on the layer 90 obtained by chemical conversion. In addition, when the metal oil well pipe 1 does not include a metallized layer 80 between the coupling contact surface 500 and the resin coating 100, the chemical conversion layer 90 may be provided on the coupling contact surface 500, and the resin coating 100 may be provided on layer 90 obtained by chemical conversion.

В данном варианте осуществления, когда металлическая труба 1 для нефтяной скважины содержит металлизированный слой 80 и слой 90, полученный посредством химической конверсии, противокоррозионное полимерное покрытие 70 предусмотрено на слое 90, полученном посредством химической конверсии. В частности, на фиг. 18 показана в увеличенном масштабе контактная поверхность 400 ниппеля согласно данному варианту осуществления изобретения, отличающаяся от фиг. 9, фиг. 11, фиг. 12, фиг. 13, фиг. 16 и фиг. 17. Как показано на фиг. 18, металлизированный слой 80 может быть предусмотрен на контактной поверхности 400 ниппеля, слой 90, полученный посредством химической конверсии, может быть предусмотрен на металлизированном слое 80, полимерное покрытие 100 может быть предусмотрено на слое 90, полученном посредством химической конверсии, и, кроме того, противокоррозионное по- 15 045795 лимерное покрытие 70 и верхний слой 60 полимерного покрытия 100 могут входить в полимерное покрытие 100.In this embodiment, when the metal oil well pipe 1 includes a metallized layer 80 and a chemical conversion layer 90, an anti-corrosion resin coating 70 is provided on the chemical conversion layer 90. In particular, in FIG. 18 is an enlarged view of a pin contact surface 400 according to this embodiment, different from FIG. 9, fig. 11, fig. 12, fig. 13, fig. 16 and fig. 17. As shown in FIG. 18, a metallized layer 80 may be provided on the pin contact surface 400, a chemical conversion layer 90 may be provided on the metallized layer 80, a resin coating 100 may be provided on the chemical conversion layer 90, and further, the anti-corrosion polymer coating 70 and the top layer 60 of the polymer coating 100 may be included in the polymer coating 100.

В настоящем варианте осуществления изобретения вид слоя 90, полученного посредством химической конверсии, конкретно не ограничен. Слой 90, полученный посредством химической конверсии, в качестве примера выбран из группы, состоящей из слоев, полученных посредством химической конверсии фосфатов, химической конверсии оксалатов, химической конверсии боратов, и хроматного покрытия. С точки зрения адгезионной способности полимерного покрытия 100 предпочтительна обработка посредством химической конверсии фосфатов. В этом случае фосфат представляет собой, например, один или несколько типов, выбранных из группы, состоящей из фосфата марганца, фосфата цинка, фосфата марганца-железа или фосфата кальция-цинка. Слой 90, полученный посредством химической конверсии, может представлять собой хроматное покрытие. Хроматное покрытие может быть сформировано за счет хорошо известного процесса. Хроматное покрытие предпочтительно не должно содержать шестивалентный хром.In the present embodiment, the kind of layer 90 obtained by chemical conversion is not particularly limited. The chemical conversion layer 90 is, by way of example, selected from the group consisting of phosphate conversion layers, oxalate conversion layers, borate conversion layers, and a chromate coating. From the point of view of the adhesive ability of the polymer coating 100, treatment by chemical phosphate conversion is preferred. In this case, the phosphate is, for example, one or more types selected from the group consisting of manganese phosphate, zinc phosphate, manganese-iron phosphate or calcium-zinc phosphate. The chemical conversion layer 90 may be a chromate coating. The chromate coating can be formed by a well known process. The chromate coating should preferably not contain hexavalent chromium.

Когда слой 90, полученный посредством химической конверсии, предусмотрен на контактной поверхности 400 ниппеля и/или на контактной поверхности 500 муфты металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления, стойкость металлической трубы 1 для нефтяной скважины дополнительно увеличивается. Слой 90, полученный посредством химической конверсии, увеличивает адгезионную способность предусмотренного на нем полимерного покрытия 100 за счет эффекта якоря. За счет этого увеличивается стойкость металлической трубы 1 для нефтяной скважины к образованию задиров. Согласно примеру 3, раскрытому ниже, количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3 больше для металлической трубы 1 для нефтяной скважины, содержащей слой 90, полученный посредством химической конверсии, чем для металлической трубы 1 для нефтяной скважины, не содержащей слой 90, полученный посредством химической конверсии. Таким образом, стойкость к образованию задиров металлической трубы 1 для нефтяной скважины со слоем 90, полученным посредством химической конверсии, на контактной поверхности 400 ниппеля и/или контактной поверхности 500 муфты дополнительно увеличивается.When the chemical conversion layer 90 is provided on the pin contact surface 400 and/or on the coupling contact surface 500 of the metal oil well pipe 1 according to this embodiment, the durability of the metal oil well pipe 1 is further increased. The chemical conversion layer 90 increases the adhesive ability of the polymer coating 100 provided thereon through an anchoring effect. Due to this, the resistance of the metal pipe 1 for an oil well to the formation of scuffing increases. According to Example 3 disclosed below, the number of slides before the coefficient of friction exceeds 0.3 is greater for the oil well metal pipe 1 containing the chemical conversion layer 90 than for the oil well metal pipe 1 not containing the chemical conversion layer 90. through chemical conversion. Thus, the scoring resistance of the metal oil well pipe 1 with the chemical conversion layer 90 on the nipple contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500 is further increased.

Достаточно, чтобы металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения содержала полимерное покрытие 100 на по меньшей мере контактной поверхности 400 ниппеля или контактной поверхности 500 муфты. Что касается расположения металлизированного слоя 80, слоя 90, полученного посредством химической конверсии, и противокоррозионного полимерного покрытия 70 согласно раскрытому выше, они могут быть расположены аналогичным образом на контактной поверхности 400 ниппеля и контактной поверхности 500 муфты или могут быть расположены по-разному на контактной поверхности 400 ниппеля и контактной поверхности 500 муфты. Металлическая труба 1 для нефтяной скважины может по необходимости также содержать другие покрытия.It is sufficient that the metal oil well pipe 1 according to this embodiment contains a polymer coating 100 on at least the nipple contact surface 400 or the coupling contact surface 500. With regard to the arrangement of the metallized layer 80, the chemical conversion layer 90, and the anti-corrosion resin coating 70 as disclosed above, they may be arranged similarly on the pin contact surface 400 and the coupling contact surface 500, or may be arranged differently on the contact surface 400 nipple and contact surface 500 coupling. The metal oil well pipe 1 may also contain other coatings as required.

Предварительная обработкаPreliminary processing

В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения по меньшей мере контактная поверхность 400 ниппеля или контактная поверхность 500 муфты может быть поверхностью, подлежащей предварительной обработке. Таким образом, в данном варианте осуществления предварительная обработка является опциональным процессом, и контактная поверхность 400 ниппеля, и контактная поверхность 500 муфты может не быть поверхностью, подлежащей предварительной обработке. Если предварительную обработку выполняют, она относится, например, к одному или нескольким типам, выбранным из группы, состоящей из струйной обработки и травления. При выполнении предварительной обработки увеличивается шероховатость контактной поверхности 400 ниппеля и/или контактной поверхности 500 муфты. Таким образом, увеличивается адгезионная способность полимерного покрытия 100, металлизированного слоя 80 и/или слоя 90, полученного посредством химической конверсии, сформированных на них. В результате увеличивается стойкость металлической трубы 1 для нефтяной скважины к образованию задиров.In the metal oil well pipe 1 according to this embodiment, at least the nipple contact surface 400 or the coupling contact surface 500 may be a surface to be pretreated. Thus, in this embodiment, pretreatment is an optional process, and the pin contact surface 400 and the coupling contact surface 500 may not be the surface to be pretreated. If pre-treatment is performed, it is, for example, one or more types selected from the group consisting of blasting and etching. When performing pre-treatment, the roughness of the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500 increases. Thus, the adhesive ability of the polymer coating 100, the metallized layer 80 and/or the chemical conversion layer 90 formed thereon is increased. As a result, the resistance of the metal oil well pipe 1 to scuffing increases.

Химический состав основного корпуса трубыChemical composition of the pipe main body

Основной корпус 10 металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления не имеет конкретных ограничений. Компонентом металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления является полимерное покрытие 100. Таким образом, в данном варианте осуществления вид стали основного корпуса 10 металлической трубы 1 для нефтяной скважины не имеет конкретных ограничений.The main body 10 of the metal oil well pipe 1 according to this embodiment is not particularly limited. A component of the oil well metal pipe 1 according to this embodiment is a resin coating 100. Thus, in this embodiment, the type of steel of the main body 10 of the oil well metal pipe 1 is not particularly limited.

Основной корпус 10 трубы может быть сформирован, например, из углеродистой стали, нержавеющей стали, легированной стали и т.п. Соответственно, металлическая труба для нефтяной скважины может быть стальной трубой из сплава на основе Fe или трубой из легированной стали, представленной трубой из сплава на основе Ni. Здесь стальная труба представляет собой, например, трубу из низколегированной стали, мартенситной нержавеющей стали и дуплексной нержавеющей стали. В то же время, среди легированных сталей высоколегированные стали, такие как сплав Ni и дуплексные нержавеющие стали, содержащие легирующие элементы, такие как Cr, Ni и Мо, обладают высокой коррозионной стойкостью. Таким образом, при использовании этих высоколегированных сталей в качестве основного кор- 16 045795 пуса 10 трубы достигается превосходная коррозионная стойкость в коррозионной среде, содержащей сероводород, диоксид углерода и т.п.The pipe main body 10 may be formed, for example, from carbon steel, stainless steel, alloy steel and the like. Accordingly, the oil well metal pipe may be a Fe-based alloy steel pipe or an alloy steel pipe represented by a Ni-based alloy pipe. Here, the steel pipe is, for example, a low alloy steel pipe, a martensitic stainless steel pipe, and a duplex stainless steel pipe. At the same time, among alloy steels, high alloy steels such as Ni alloy and duplex stainless steels containing alloying elements such as Cr, Ni and Mo have high corrosion resistance. Thus, by using these high-alloy steels as the main pipe body 10, excellent corrosion resistance is achieved in a corrosive environment containing hydrogen sulfide, carbon dioxide, and the like.

Способ изготовленияPreparation method

Способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения раскрыт ниже. Способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения включает подготовительный процесс, процесс нанесения и процесс отверждения. Процесс отверждения осуществляется после процесса нанесения.A method for manufacturing a metal pipe 1 for an oil well according to the present embodiment is disclosed below. The method for manufacturing a metal oil well pipe 1 according to the present embodiment includes a preparation process, an application process, and a curing process. The curing process is carried out after the application process.

Подготовительный процессPreparatory process

В процессе подготовки подготавливают металлическую трубу 1 для нефтяной скважины, имеющую основной корпус 10 трубы, содержащей ниппель 40, содержащий контактную поверхность 400 ниппеля, содержащую часть 41 с наружной резьбой, и муфту 50, содержащую контактную поверхность 500 муфты, содержащую часть 51 с внутренней резьбой. Согласно раскрытому выше металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления имеет общеизвестную конструкцию. Другими словами, в подготовительном процессе достаточно подготовить металлическую трубу 1 для нефтяной скважины, имеющую общеизвестную конструкцию.In the preparation process, a metal oil well pipe 1 is prepared having a main pipe body 10 containing a nipple 40 containing a nipple contact surface 400 containing a male thread portion 41 and a coupling 50 containing a coupling contact surface 500 containing a female thread portion 51 . As disclosed above, the metal oil well pipe 1 according to the present embodiment has a generally known structure. In other words, in the preparatory process it is sufficient to prepare a metal pipe 1 for an oil well having a well-known design.

Процесс нанесенияApplication process

В процессе нанесения композицию, содержащую полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, наносят на по меньшей мере на контактную поверхность 400 ниппеля или контактную поверхность 500 муфты. Композиция представляет собой композицию для формирования вышеуказанного полимерного покрытия 100. Композиция содержит полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди. Композиция для формирования полимерного покрытия 100 такая же, что и для полимерного покрытия 100, раскрытого выше, исключая растворитель.During the application process, a composition comprising a polymer, a solid lubricating powder and copper phthalocyanine is applied to at least a pin contact surface 400 or a coupling contact surface 500. The composition is a composition for forming the above polymer coating 100. The composition contains a polymer, a solid lubricating powder and copper phthalocyanine. The composition for forming the polymer coating 100 is the same as for the polymer coating 100 disclosed above, excluding the solvent.

Композиция без растворителя может быть получена, например, путем нагревания полимера до расплавленного состояния, добавления твердого смазывающего порошка, фталоцианина меди и их смешивания. Композиция может быть получена из смеси порошков путем смешивания всех компонентов в форме порошка.The solvent-free composition can be prepared, for example, by heating the polymer to a molten state, adding solid lubricating powder, copper phthalocyanine and mixing them. The composition can be prepared from a mixture of powders by mixing all the components in powder form.

Композиция с растворителем может быть получена, например, путем расплавления или дисперсии полимера, твердого смазывающего порошка и фталоцианина меди в растворителе и их смешивания. Растворителем является, например, вода, спирт или органический растворитель. Растворитель может содержать небольшое количество поверхностно-активного вещества. Доля растворителя не имеет конкретных ограничений. Достаточно отрегулировать долю растворителя до определенной вязкости согласно методу нанесения. Доля растворителя находится, например, в диапазоне от 40 до 60 вес.%, если взять общее количество всех компонентов, кроме растворителя, за 100 вес.%. Способ нанесения композиции на контактную поверхность 400 ниппеля и/или на контактную поверхность 500 муфты не имеет конкретных ограничений, и возможно применение хорошо известного способа. В случае композиции, не содержащей растворителя, например, композицию можно наносить на контактную поверхность 400 ниппеля и/или на контактную поверхность 500 муфты посредством процесса покрытия горячим расплавом. В процессе нанесения горячего расплава композицию нагревают, чтобы расплавить полимер для перехода композиции в жидкое состояние с низкой вязкостью. Композицию в жидком состоянии можно наносить пистолетом-распылителем с функцией поддержания температуры. Вместо нанесения распылением возможно применение другого способа, такого как нанесение кистью или погружение, в качестве способа нанесения композиции на контактную поверхность 400 ниппеля и/или контактную поверхность 500 муфты. Следует учитывать, что температура, до которой нагревают композиция, предпочтительно превышает температуру плавления полимера на величину в диапазоне от 10 до 50°С.The solvent composition can be prepared, for example, by melting or dispersing a polymer, a solid lubricating powder and copper phthalocyanine in a solvent and mixing them. The solvent is, for example, water, alcohol or an organic solvent. The solvent may contain a small amount of surfactant. The proportion of solvent is not particularly limited. It is enough to adjust the proportion of solvent to a certain viscosity according to the application method. The proportion of solvent is, for example, in the range from 40 to 60 wt.%, if the total amount of all components except solvent is taken as 100 wt.%. The method of applying the composition to the pin contact surface 400 and/or to the coupling contact surface 500 is not particularly limited, and a well-known method can be used. In the case of a solvent-free composition, for example, the composition can be applied to the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500 by a hot melt coating process. During the hot melt application process, the composition is heated to melt the polymer to transform the composition into a low-viscosity liquid state. The composition in a liquid state can be applied with a spray gun with a temperature maintenance function. Instead of spray application, another method, such as brushing or dipping, may be used as a method of applying the composition to the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500. It should be taken into account that the temperature to which the composition is heated preferably exceeds the melting point of the polymer by an amount in the range from 10 to 50°C.

В случае композиции с растворителем, например, композицию в виде раствора наносят на контактную поверхность 400 ниппеля и/или контактную поверхность 500 муфты путем распыления. В этом случае вязкость композиции должна регулироваться с возможностью ее нанесения путем распыления покрытия в окружающей среде при нормальной температуре и нормальном давлении. Вместо нанесения распылением возможно применение другого способа, такого как нанесение кистью или погружение, в качестве способа нанесения композиции на контактную поверхность 400 ниппеля и/или на контактную поверхность 500 муфты.In the case of a solvent composition, for example, the composition as a solution is applied to the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500 by spraying. In this case, the viscosity of the composition must be controlled so that it can be applied by spraying the coating in an environment at normal temperature and normal pressure. Instead of spray application, another method, such as brushing or dipping, may be used as a method of applying the composition to the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500.

Процесс отвержденияCuring process

В процессе отверждения нанесенная композиция твердеет для формирования полимерного покрытия 100. В случае композиции, не содержащей растворителя, за счет охлаждения композиции, нанесенной по меньшей мере на контактную поверхность 400 ниппеля или на контактную поверхность 500 муфты, композиция в расплавленном состоянии твердеет, и формируется твердое полимерное покрытие 100. В этом случае способ охлаждения не имеет конкретных ограничений и возможно применение хорошо известного способа. Примеры способа охлаждения содержат охлаждение в атмосфере и охлаждение воздухом. В случае композиции с растворителем за счет высушивания композиции, нанесенной по меньшей мере на контактную поверхность 400 ниппеля или на контактную поверхность 500 муфты, композиция твердеет, и формируется твердое полимерное покрытие 100. В этом случае способ высушивания не име- 17 045795 ет конкретных ограничений и возможно применение хорошо известного способа. Способ высушивания представляет собой, например, естественную сушку, сушку на воздухе при низкой температуре или вакуумную сушку. Кроме того, если полимер является термореактивным полимером, твердое полимерное покрытие 100 может быть сформировано за счет отверждения композиции путем выполнения процесса термозакалки.During the curing process, the applied composition hardens to form a polymer coating 100. In the case of a solvent-free composition, by cooling the composition applied to at least the pin contact surface 400 or the coupling contact surface 500, the composition in the molten state hardens and a solid is formed. polymer coating 100. In this case, the cooling method is not particularly limited, and a well-known method can be used. Examples of the cooling method include atmospheric cooling and air cooling. In the case of a solvent composition, by drying the composition applied to at least the pin contact surface 400 or the coupling contact surface 500, the composition hardens and a solid polymer coating 100 is formed. In this case, the drying method is not particularly limited and it is possible to use a well known method. The drying method is, for example, natural drying, low temperature air drying or vacuum drying. In addition, if the polymer is a thermoset polymer, the hard polymer coating 100 can be formed by curing the composition by performing a heat-hardening process.

Металлическую трубу 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изготавливают за счет вышеуказанных процессов.The metal oil well pipe 1 according to this embodiment is manufactured by the above processes.

Опциональный процессOptional process

Способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления может дополнительно включать один или несколько процессов из следующих: процесс формирования металлизированного слоя, процесс химической конверсии, процесс формирования противокоррозионного полимерного покрытия и процесс предварительной обработки. Все прочие процессы являются опциональными. Таким образом, эти процессы могут не выполняться.The method for manufacturing a metal oil well pipe 1 according to this embodiment may further include one or more processes of a metallized layer forming process, a chemical conversion process, an anti-corrosion resin coating forming process, and a pre-treatment process. All other processes are optional. Therefore, these processes may not run.

Процесс образования металлизированного слояThe process of formation of a metallized layer

Способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения может дополнительно включать процесс формирования металлизированного слоя перед процессом нанесения. Когда процесс формирования металлизированного слоя выполнен, металлизированный слой 80 сформирован по меньшей мере на контактной поверхности 400 ниппеля или контактной поверхности 500 муфты.The method for manufacturing a metal oil well pipe 1 according to the present embodiment may further include a process of forming a metallized layer before the deposition process. When the metallized layer forming process is completed, the metallized layer 80 is formed on at least the pin contact surface 400 or the coupling contact surface 500.

Способ формирования металлизированного слоя 80 не имеет конкретных ограничений и возможно применение хорошо известного способа. Формирование металлизированного слоя 80 может осуществляться за счет электроосаждения или за счет химического восстановления. Например, в случае образования металлизированного слоя из сплава Zn-Ni путем электроосаждения гальваническая ванна содержит ионы цинка и ионы никеля. В состав гальванической ванны предпочтительно должны входить ионы цинка в количестве от 1 до 100 г/л; и ионы никеля в количестве от 1 до 50 г/л. Условия для электроосаждения, например, следующие: рН в гальванической ванне от 1 до 10, температура в гальванической ванне от 20 до 60°С; плотность тока от 1 до 100 А/дм2 и продолжительность обработки от 0,1 до 50 мин. Например, при формировании медного металлизированного слоя путем электроосаждения может быть применен хорошо известный способ.The method of forming the metallized layer 80 is not particularly limited, and a well-known method can be used. Formation of the metallized layer 80 may be accomplished by electrodeposition or by chemical reduction. For example, in the case of forming a metallized layer of a Zn-Ni alloy by electrodeposition, the electroplating bath contains zinc ions and nickel ions. The composition of the galvanic bath should preferably include zinc ions in an amount from 1 to 100 g/l; and nickel ions in an amount from 1 to 50 g/l. Conditions for electrodeposition are, for example, the following: pH in the plating bath from 1 to 10, temperature in the plating bath from 20 to 60°C; current density from 1 to 100 A/dm 2 and treatment duration from 0.1 to 50 minutes. For example, when forming a copper metallized layer by electrodeposition, a well-known method can be used.

Процесс химической конверсииChemical conversion process

Способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения может дополнительно содержать процесс химической конверсии перед процессом нанесения. Когда выполняют процесс химической конверсии, слой 90, полученный посредством химической конверсии, формируется по меньшей мере на контактной поверхности 400 ниппеля или контактной поверхности 500 муфты.The method for manufacturing a metal oil well pipe 1 according to the present embodiment may further comprise a chemical conversion process before the deposition process. When the chemical conversion process is performed, the chemical conversion layer 90 is formed on at least the pin contact surface 400 or the coupling contact surface 500.

Способ химической конверсии не имеет конкретных ограничений и может быть хорошо известным способом. Химическую конверсию в качестве примера выбирают из группы, состоящей из химической конверсии фосфатов, химической конверсии оксалатов, химической конверсии боратов и обработки хроматом. В качестве раствора для химической конверсии может быть использован обычный кислотный раствор для обработки посредством химической конверсии фосфатов для оцинкованных изделий. В качестве раствора для обработки посредством химической конверсии, например, может быть использован раствор фосфата цинка, содержащий от 1 до 150 г/л ионов фосфата, от 3 до 70 г/л ионов цинка, от 1 до 100 г/л ионов нитрата и от 0 до 30 г/л ионов никеля. Также в качестве раствора для химической конверсии могут быть использованы растворы фосфата марганца, обычно используемые для металлических труб 1 для нефтяной скважины. Также в качестве раствора для обработки может быть использован представленный на рынке раствор для обработки хроматом. Температура раствора для обработки находится, например, в диапазоне от нормальной температуры до 100°С. Время химической конверсии может быть установлено соответствующим образом в зависимости от требуемой толщины покрытия и, например, может составлять от 0,5 до 15 минут. Чтобы способствовать образованию слоя 90, полученного посредством химической конверсии, перед обработкой посредством химической конверсии может быть проведена модификация поверхности. Под модификацией поверхности понимают обработку, включающую погружение в водный раствор, содержащий коллоидный титан, для модификации поверхности. Если проводится химическая конверсия, после нее предпочтительна промывка водой или теплой водой перед сушкой.The chemical conversion method is not particularly limited and may be a well-known method. The chemical conversion is exemplified from the group consisting of phosphate chemical conversion, oxalate chemical conversion, borate chemical conversion, and chromate treatment. As a chemical conversion solution, an ordinary acid solution can be used for chemical conversion treatment of phosphates for galvanized products. As a solution for chemical conversion treatment, for example, a zinc phosphate solution containing 1 to 150 g/L phosphate ions, 3 to 70 g/L zinc ions, 1 to 100 g/L nitrate ions, and 0 to 30 g/l nickel ions. Also, manganese phosphate solutions commonly used for oil well metal pipes 1 can be used as the chemical conversion solution. A commercially available chromate treatment solution can also be used as the treatment solution. The temperature of the treatment solution is, for example, in the range from normal temperature to 100°C. The chemical conversion time can be set accordingly depending on the required coating thickness and, for example, can be from 0.5 to 15 minutes. To facilitate the formation of the chemical conversion layer 90, surface modification may be performed prior to the chemical conversion treatment. Surface modification refers to a treatment that involves immersion in an aqueous solution containing colloidal titanium to modify the surface. If chemical conversion is carried out, it is preferable to rinse with water or warm water before drying.

Следует учитывать, что согласно раскрытому выше, в металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения слой 90, полученный посредством химической конверсии, сформирован на контактной поверхности 400 ниппеля, контактной поверхности 500 муфты и металлизированном слое 80. Т. е. в способе изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления при выполнении процесса формирования металлизированного слоя и химической конверсии химическую конверсию выполняют после процесса формирования металлизированного слоя, а затем выполняют процесс нанесения.It should be noted that, as disclosed above, in the metal oil well pipe 1 according to this embodiment of the invention, the chemical conversion layer 90 is formed on the nipple contact surface 400, the coupling contact surface 500 and the metallized layer 80. That is, in the method manufacturing a metal pipe 1 for an oil well according to this embodiment, when performing the metallized layer forming process and chemical conversion, the chemical conversion is performed after the metallized layer forming process, and then the deposition process is performed.

Процесс формирования противокоррозионного полимерного слояThe process of forming an anti-corrosion polymer layer

- 18 045795- 18 045795

Способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения может дополнительно содержать процесс формирования противокоррозионного полимерного слоя перед процессом нанесения. Когда выполняют процесс формирования противокоррозионного полимерного покрытия, противокоррозионное полимерное покрытие 70 формируют по меньшей мере на контактной поверхности 400 ниппеля, контактной поверхности 500 муфты, металлизированном слое 80 и слое 90, полученном посредством химической конверсии.The method for manufacturing a metal oil well pipe 1 according to the present embodiment may further comprise a process of forming an anti-corrosion resin layer before the application process. When the anti-corrosion resin coating forming process is performed, the anti-corrosion resin coating 70 is formed on at least the pin contact surface 400, the coupling contact surface 500, the metallized layer 80 and the chemical conversion layer 90.

Способ формирования противокоррозионного полимерного слоя 70 не имеет конкретных ограничений и возможно применение хорошо известного способа. Противокоррозионное полимерное покрытие 70 может быть сформировано, например, путем нанесения композиции, содержащей противокоррозионный наполнитель и акриловую кремнийорганическую смолу, по меньшей мере на контактную поверхность 400 ниппеля, контактную поверхность 500 муфты, металлизированный слой 80 и слой 90, полученный посредством химической конверсии, и отверждения композиции. Способ нанесения не имеет конкретных ограничений и может быть нанесением распылением, кистью или погружением. Композиция для формирования противокоррозионного полимерного покрытия 70 может содержать растворитель. Композиция для формирования противокоррозионного полимерного покрытия 70 такая же, что и для противокоррозионного полимерного покрытия 70, раскрытого выше, исключая растворитель. Способ отверждения представляет собой, например, естественную сушку, сушку на воздухе при низкой температуре или сушку нагреванием.The method of forming the anti-corrosion resin layer 70 is not particularly limited, and a well-known method can be used. The anti-corrosion polymer coating 70 can be formed, for example, by applying a composition containing an anti-corrosion filler and an acrylic silicone resin to at least the pin contact surface 400, the coupling contact surface 500, the metallized layer 80 and the chemical conversion layer 90 and curing compositions. The application method is not particularly limited and may be spray, brush or dip application. The composition for forming the anti-corrosion polymer coating 70 may contain a solvent. The composition for forming the anti-corrosion resin coating 70 is the same as that for the anti-corrosion resin coating 70 disclosed above, excluding the solvent. The curing method is, for example, natural drying, low temperature air drying or heat drying.

Следует учитывать, что согласно раскрытому выше в металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения противокоррозионное полимерное покрытие 70 сформировано на контактной поверхности 400 ниппеля, контактной поверхности 500 муфты, металлизированном слое 80 и слое 90, полученном посредством химической конверсии. Т.е. в способе изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления при выполнении процесса формирования металлизированного слоя, химической конверсии и формирования противокоррозионного полимерного покрытия эти покрытия выполняют в этом порядке, а затем осуществляют процесс нанесения.It should be noted that, as disclosed above, in the metal oil well pipe 1 according to this embodiment, an anti-corrosion resin coating 70 is formed on the nipple contact surface 400, the coupling contact surface 500, the metallized layer 80 and the chemical conversion layer 90. Those. in the method for manufacturing a metal oil well pipe 1 according to this embodiment, when performing the process of forming a metallized layer, chemical conversion and forming an anti-corrosion resin coating, these coatings are carried out in this order, and then the deposition process is carried out.

Процесс предварительной обработкиPre-treatment process

Способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения может дополнительно содержать процесс предварительной обработки перед процессом нанесения. Если должен осуществляться процесс формирования металлизированного слоя, способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины может содержать процесс предварительной обработки перед процессом формирования металлизированного слоя. Если должен осуществляться процесс химической конверсии, способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины может содержать процесс предварительной обработки перед процессом химической конверсии. Если должен осуществляться процесс формирования противокоррозионного полимерного покрытия, способ изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины может содержать процесс предварительной обработки перед процессом формирования противокоррозионного полимерного покрытия. В процессе предварительной обработки, например, осуществляют травление и/или струйную обработку. Кроме того, может осуществляться щелочное обезжиривание.The method for manufacturing a metal oil well pipe 1 according to the present embodiment may further comprise a pre-treatment process before the deposition process. If a metallized layer forming process is to be carried out, the method for manufacturing a metal pipe 1 for an oil well may comprise a pre-treatment process before the metallized layer forming process. If a chemical conversion process is to be carried out, the method for manufacturing a metal pipe 1 for an oil well may comprise a pre-treatment process before the chemical conversion process. If the anti-corrosion resin coating forming process is to be carried out, the method for manufacturing the metal oil well pipe 1 may comprise a pre-treatment process before the anti-corrosion resin coating forming process. In the pre-treatment process, for example, etching and/or blasting are carried out. In addition, alkaline degreasing can be carried out.

При травлении, например, контактную поверхность 400 ниппеля и/или контактную поверхность 500 муфты погружают в раствор сильной кислоты, например, серной кислоты, соляной кислоты, азотной кислоты, плавиковой кислоты или их смесь, чтобы повысить таким образом шероховатость контактной поверхности 400 и/или контактной поверхности 500 муфты. При струйной обработке, например, выполняют пескоструйную обработку, при которой абразивный материал (абразив) смешивают со сжатым воздухом и полученную смесь подают на контактную поверхность 400 ниппеля и/или контактную поверхность 500 муфты. В этом случае увеличивается шероховатость контактной поверхности 400 ниппеля и/или контактной поверхности 500 муфты.In etching, for example, the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500 is immersed in a solution of a strong acid, such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, or a mixture thereof, thereby increasing the roughness of the contact surface 400 and/or contact surface 500 of the coupling. In blasting, for example, sandblasting is performed in which an abrasive material is mixed with compressed air and the resulting mixture is applied to a pin contact surface 400 and/or a coupling contact surface 500. In this case, the roughness of the pin contact surface 400 and/or the coupling contact surface 500 increases.

Следует учитывать, что с учетом вышеуказанного процесса формирования металлизированного слоя, химической конверсии и предварительной обработки контактная поверхность 400 ниппеля и контактная поверхность 500 муфты могут быть подвергнуты одним и тем же или разным процессам. Кроме того, процессы могут осуществляться только на контактной поверхности 400 ниппеля или только на контактной поверхности 500 муфты.It should be noted that in view of the above process of forming the metallized layer, chemical conversion and pre-treatment, the pin contact surface 400 and the coupling contact surface 500 may be subjected to the same or different processes. In addition, the processes can be carried out only on the contact surface 400 of the pin or only on the contact surface 500 of the coupling.

Металлическую трубу 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изготавливают с использованием вышеуказанных процессов. Тем не менее, способ изготовления, раскрытый выше, является одним примером способа изготовления металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления, и данный вариант осуществления изобретения не ограничен способом изготовления, раскрытым выше. Металлическую трубу 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления также могут изготовить другим способом.The metal oil well pipe 1 according to this embodiment is manufactured using the above processes. However, the manufacturing method disclosed above is one example of the manufacturing method of the metal oil well pipe 1 according to this embodiment, and this embodiment is not limited to the manufacturing method disclosed above. The metal pipe 1 for the oil well according to this embodiment can also be manufactured by another method.

Пример 1Example 1

В примере 1 полимерное покрытие 100 было сформировано на контактной поверхности 400 ниппеля или контактной поверхности 500 муфты металлической трубы 1 для нефтяной скважины, и оценивалась характеристика высокого крутящего момента и стойкость к образованию задиров. В частности, вIn Example 1, a resin coating 100 was formed on a pin contact surface 400 or a coupling contact surface 500 of a metal oil well pipe 1, and the high torque performance and scuffing resistance were evaluated. In particular, in

- 19 045795 примере 1 использована металлическая труба для нефтяной скважины с торговым наименованием- 19 045795 example 1, a metal pipe for an oil well with a trade name was used

VAM21 (зарегистрированная торговая марка) НТ производства NIPPON STEEL CORPORATION (наружный диаметр: 273,05 мм (10,75 дюйма), толщина стенки: 12,570 мм (0,495 дюйма)). Марка стали металлической трубы для нефтяной скважины SM2535-M110 (С < 0,03 %, Si < 0,50 %, Mn < 1,0 %, Cu < 1,5 %, Ni от 29,5 до 36,5 %, Cr от 24,0 до 27,0 %, прочее Fe и примеси).VAM21 (Registered Trademark) HT manufactured by NIPPON STEEL CORPORATION (outer diameter: 273.05 mm (10.75 in.), wall thickness: 12.570 mm (0.495 in.)). Steel grade of metal pipe for oil well SM2535-M110 (C < 0.03%, Si < 0.50%, Mn < 1.0%, Cu < 1.5%, Ni from 29.5 to 36.5%, Cr from 24.0 to 27.0%, other Fe and impurities).

Для Испытаний 1-12 металлизированный слой и противокоррозионное полимерное покрытие, входящие в полимерное покрытие, были сформированы надлежащим образом на контактной поверхности муфты, чтобы подготовить металлические трубы для нефтяной скважины, содержащие ниппель и муфту из Испытаний 1-12. Сформированные металлизированные слои показаны в столбце Металлизированный слой в табл. 2. Значок - в столбце Металлизированный слой в табл. 2 означает, что металлизированный слой не был сформирован. Толщина каждого сформированного металлизированного слоя составила 8 мкм. Измерение толщины металлизированного слоя проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd. Было ли сформировано противокоррозионное полимерное покрытие, указано в столбце Противокоррозионное полимерное покрытие в табл. 2. Термин Формирование в столбце Противокоррозионное полимерное покрытие в табл. 2 означает, что противокоррозионное полимерное покрытие было сформировано. Значок - в столбце Противокоррозионное полимерное покрытие в табл. 2 означает, что противокоррозионное полимерное покрытие не было сформировано. Следует учитывать, что противокоррозионное полимерное покрытие, которое было сформировано, было таким же, что и противокоррозионное полимерное покрытие в Испытаниях 32 и 33 в примере 4, раскрытом ниже.For Tests 1-12, a metallized layer and an anti-corrosion resin coating included in the polymer coating were properly formed on the coupling contact surface to prepare metal oil well pipes containing the nipple and coupling of Tests 1-12. The formed metallized layers are shown in the Metallized Layer column in Table. 2. Icon - in the Metallized layer column in the table. 2 means that the metallized layer has not been formed. The thickness of each formed metallized layer was 8 μm. The thickness of the metallized layer was measured using the method described above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd. Whether an anti-corrosion polymer coating has been formed is indicated in the Anti-corrosion polymer coating column in Table. 2. The term Formation in the Anti-corrosion polymer coating column in the table. 2 means that the anti-corrosion polymer coating has been formed. The icon is in the Anti-corrosion polymer coating column in the table. 2 means that the anti-corrosion polymer coating has not been formed. It should be noted that the anti-corrosion polymer coating that was formed was the same as the anti-corrosion polymer coating in Tests 32 and 33 in Example 4 disclosed below.

Было ли сформировано полимерное покрытие, указано в столбце Полимерное покрытие в табл. 2. Термин Формирование в столбце Полимерное покрытие в табл. 2 означает, что полимерное покрытие было сформировано. Значок - в столбце Полимерное покрытие в табл. 2 означает, что полимерное покрытие не было сформировано. Следует учитывать, что в каждом из испытаний 1-9 и 11-12 толщина каждого полимерного покрытия, которое было сформировано, составляла 20 мкм. В Испытании 10 толщина полимерного покрытия составляла 20 мкм, за исключением толщины противокоррозионного полимерного покрытия. Измерение толщины полимерного покрытия проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd. В каждом из Испытаний 2-9 и 11, 12 полимерное покрытие было сформировано на поверхности вышеуказанного металлизированного слоя.Whether a polymer coating has been formed is indicated in the Polymer coating column in the table. 2. The term Formation in the Polymer coating column in the table. 2 means the polymer coating has been formed. The icon is in the Polymer coating column in the table. 2 means no polymer coating has been formed. It should be noted that in each of tests 1-9 and 11-12, the thickness of each polymer coating that was formed was 20 microns. In Test 10, the thickness of the polymer coating was 20 μm, excluding the thickness of the anti-corrosion polymer coating. The thickness measurement of the polymer coating was carried out by the method described above using an electromagnetic film thickness measuring device SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd. In each of Tests 2-9 and 11, 12, a polymer coating was formed on the surface of the above metallized layer.

В Испытании 1 металлизированный слой не был сформирован. Таким образом, в Испытании 1 полимерное покрытие было сформировано непосредственно на контактной поверхности муфты. В Испытании 10 полимерное покрытие было сформировано на противокоррозионном полимерном покрытии. Таким образом, в Испытании 10 полимерное покрытие содержало несколько слоев. Содержание фталоцианина меди в соответствующих полимерных покрытиях, которые были сформированы, показано в табл. 2. Следует учитывать, что полимерные покрытия, которые были сформированы, также содержали от 1 до 30 вес.% политетрафторэтилена (ПТФЭ) в качестве твердого смазывающего порошка, а прочие вещества состояли из эпоксидной смолы в качестве полимера. Значок - в столбце Содержание фталоцианина меди в табл. 2 означает, что полимерное покрытие не было сформировано или что фталоцианин меди не содержался в полимерном покрытии, которое было сформировано. Следует учитывать, что в Испытании 12 сформированное полимерное покрытие не содержало фталоцианин меди. В Испытании 12 полимерное покрытие содержало 8,6 вес.% Cr2O3 вместо фталоцианина меди. Полимерное покрытие в Испытаниях 12 также содержало от 1 до 30 вес.% политетрафторэтилена (ПТФЭ) в качестве твердого смазывающего порошка, а прочие вещества состояли из эпоксидной смолы в качестве полимера.In Test 1, no metallized layer was formed. Thus, in Test 1, a polymer coating was formed directly on the coupling contact surface. In Test 10, a polymer coating was formed on an anti-corrosion polymer coating. Thus, in Test 10, the polymer coating contained multiple layers. The content of copper phthalocyanine in the corresponding polymer coatings that were formed is shown in table. 2. It should be noted that the polymer coatings that were formed also contained from 1 to 30 wt.% polytetrafluoroethylene (PTFE) as a solid lubricating powder, and the other substances consisted of epoxy resin as a polymer. The icon is in the Copper phthalocyanine content column in the table. 2 means that no resin coating was formed or that copper phthalocyanine was not contained in the resin coating that was formed. It should be noted that in Test 12, the polymer coating formed did not contain copper phthalocyanine. In Test 12, the polymer coating contained 8.6 wt.% Cr 2 O 3 instead of copper phthalocyanine. The polymer coating in Test 12 also contained from 1 to 30 wt.% polytetrafluoroethylene (PTFE) as a solid lubricating powder, and the other substances consisted of epoxy resin as a polymer.

- 20 045795- 20 045795

Таблица 2table 2

Номер испытания Test number Металлизированный слой Metallized layer Противокоррозионное полимерное покрытие Anti-corrosion polymer coating Полимерное покрытие Polymer coating Содержание фталоцианина меди Copper phthalocyanine content Характеристика высокого крутящего момента High torque characteristic Количество М&В Quantity of M&V 1 1 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 120 120 - - Контактная поверхность муфты Coupling contact surface - - - - Формирование Formation 10,0 весовых % 10.0 wt% 2 2 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 110 110 8 8 Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation 0,1 весовых % 0.1 wt% 3 3 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 120 120 11 eleven Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation 0,2 весовых % 0.2 wt% 4 4 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 127 127 10 10 Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation 0,4 весовых % 0.4 wt% 5 5 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 138 138 14 14 Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation 1,0 весовых % 1.0 wt% 6 6 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 120 120 12 12 Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation 4,0 весовых % 4.0 wt% 7 7 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 125 125 11 eleven Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation 10,0 весовых % 10.0 wt% 8 8 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 132 132 6 6 Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation 20,0 весовых % 20.0 wt% 9 9 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 128 128 6 6 Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation 30,0 весовых % 30.0 wt% 10 10 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 130 130 - - Контактная поверхность муфты Coupling contact surface - - Формирование Formation Формирование Formation 10,0 весовых % 10.0 wt% 11 eleven Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 65 65 8 8 Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation - - 12 12 Контактная поверхность ниппеля Nipple contact surface - - - - - - - - 90 90 10 10 Контактная поверхность муфты Coupling contact surface Из сплава ZnNi ZnNi alloy - - Формирование Formation (СггОз: 8,6 весовых %) (CggOz: 8.6 wt%)

Контактная поверхность муфтыCoupling contact surface

Процесс образования металлизированного слояThe process of formation of a metallized layer

Как показано в табл. 2, металлизированный слой из сплава Zn-Ni был сформирован электроосаждением на контактной поверхности муфты в Испытаниях 2-9, 11, 12. В качестве гальванической ванны использовали DAIN Zinalloy N-PL (торговое название), производства Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni составляла 8 мкм. Измерение толщины металлизированного слоя проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd. Условия для электроосаждения были следующие: рН в гальванической ванне 6,5, температура в гальванической ванне 25°С; плотность тока 2 А/дм и продолжительность обработки 18 мин. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni имел следующий состав: Zn 85% и Ni 15%. Кроме того, на полученном металлизированном слое из сплава Zn-Ni было сформировано покрытие из трехвалентного хромата. Раствором для обработки для формирования покрытия из трехвалентного хромата был DAIN Chromate TR-02 производства Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. Условия химической конверсии были следующие: температура в ванне 25°С, рН 4,0 и продолжительность обработки 50 с.As shown in table. 2, a metallized Zn-Ni alloy layer was formed by electrodeposition on the coupling contact surface in Tests 2-9, 11, 12. DAIN Zinalloy N-PL (trade name), manufactured by Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd., was used as the plating bath. The thickness of the metallized layer of the Zn-Ni alloy was 8 μm. The thickness of the metallized layer was measured using the method described above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd. The conditions for electrodeposition were as follows: pH in the plating bath 6.5, temperature in the plating bath 25°C; current density 2 A/dm and treatment duration 18 min. The metallized layer of the Zn-Ni alloy had the following composition: Zn 85% and Ni 15%. In addition, a trivalent chromate coating was formed on the resulting Zn-Ni alloy metallized layer. The treatment solution for forming the trivalent chromate coating was DAIN Chromate TR-02 from Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. The chemical conversion conditions were as follows: bath temperature 25°C, pH 4.0, and treatment duration 50 s.

Процесс нанесения и процесс отвержденияApplication process and curing process

- 21 045795- 21 045795

Как показано в табл. 2, полимерное покрытие было сформировано на контактной поверхности муфты в Испытаниях 1-12. В Испытаниях 2-9, 11, 12 полимерное покрытие было сформировано на контактной поверхности муфты, на которой был сформирован металлизированный слой. В Испытании 1 полимерное покрытие было сформировано непосредственно на контактной поверхности муфты. В Испытании 10 верхний слой полимерного покрытия был сформирован на противокоррозионном полимерном покрытии. Композицию для формирования полимерного покрытия наносили посредством распыления на контактную поверхность муфты, на металлизированный слой из сплава Zn-Ni или на противокоррозионное полимерное покрытие и отверждали. Согласно раскрытому выше компоненты композиции, отличающиеся от растворителя, были частицами политетрафторэтилена и фталоцианином меди, а прочее являлось эпоксидной смолой. Композиция также содержала растворитель. В качестве растворителя использовали раствор из смеси воды, спирта и поверхностно-активного вещества. После нанесения распылением композиции на металлизированный слой из сплава Zn-Ni на поверхности муфты осуществляли процесс теплового отверждения в течение 20 мин при температуре 210°С, чтобы сформировать полимерное покрытие. В Испытании 12 не использовали фталоцианин меди, вместо него использовали Cr2O3 в количестве 8,6 вес.%.As shown in table. 2, a polymer coating was formed on the coupling contact surface in Tests 1-12. In Tests 2-9, 11, 12, a polymer coating was formed on the contact surface of the coupling, on which a metallized layer was formed. In Test 1, a polymer coating was formed directly on the coupling contact surface. In Test 10, a top layer of polymer coating was formed on an anti-corrosion polymer coating. The composition for forming a polymer coating was applied by spraying onto the contact surface of the coupling, onto a metallized layer of a Zn-Ni alloy or onto an anti-corrosion polymer coating and cured. As disclosed above, the components of the composition other than the solvent were polytetrafluoroethylene particles and copper phthalocyanine, and the rest were epoxy resin. The composition also contained a solvent. A solution of a mixture of water, alcohol and surfactant was used as a solvent. After spraying the composition onto the metallized Zn-Ni alloy layer on the surface of the coupling, a thermal curing process was carried out for 20 minutes at a temperature of 210°C to form a polymer coating. In Test 12, copper phthalocyanine was not used and Cr 2 O 3 was used instead at 8.6 wt%.

Контактная поверхность ниппеляNipple contact surface

Контактную поверхность ниппеля в Испытаниях 1-12 подвергали обработке машинным шлифованием. Т.е., как показано в табл. 2, металлизированный слой и полимерное покрытие не были сформированы на контактной поверхности ниппеля в Испытаниях 1-12.The contact surface of the pin in Tests 1-12 was subjected to machine grinding. That is, as shown in table. 2, the metallized layer and polymer coating were not formed on the pin contact surface in Tests 1-12.

Оценка характеристики высокого крутящего моментаHigh Torque Characteristic Evaluation

Крутящий момент AT при сопротивлении упора измеряли с использованием металлической трубы для нефтяной скважины, имеющей контактную поверхность ниппеля и контактную поверхность муфты каждого из Испытаний 1-12. В частности, при скорости свинчивания 10 об/мин значение момента затяжки постепенно увеличивали, и испытание заканчивалось, когда материал приобретал свойства текучести. Крутящий момент во время свинчивания измеряли и составляли диаграмму крутящего момента, показанную на фиг. 19. Ссылочные обозначения Ts на фиг. 19 обозначают крутящий момент упора. Ссылочные обозначения MTV на фиг. 19 обозначают значение крутящего момента, при котором линейный сегмент L и график крутящего момента пересекаются. Линейный сегмент L представляет собой прямую линию, которая имеет тот же наклон, что и наклон линейной области графика крутящего момента после упора, и для которой число оборотов на 0,2% больше превышает указанную выше линейную область. Обычно Ту (крутящий момент на пределе текучести) используется при измерении крутящего момента при сопротивлении упора. Тем не менее, в данном примере крутящий момент Ту на пределе текучести (граница между линейной областью и нелинейной областью на диаграмме крутящего момента после упора) был неразличимым. Поэтому MTV был определен с использованием линейного сегмента L. Разность между MTV и Ts была принята за крутящий момент при сопротивлении упора AT. Крутящий момент AT при сопротивлении упора был определен как относительное значение по сравнению с крутящим моментом AT при сопротивлении упора, когда использовали присадку в соответствии со стандартом API, и его значение было взято равным 100. Результаты показаны в столбце Характеристика высокого крутящего момента в табл. 2.The thrust torque AT was measured using a metal oil well pipe having a pin contact surface and a coupling contact surface of each of Tests 1-12. In particular, at a make-up speed of 10 rpm, the tightening torque value was gradually increased, and the test ended when the material acquired flow properties. The torque during make-up was measured and the torque diagram shown in FIG. 19. Reference symbols Ts in FIG. 19 indicate the torque of the stop. The MTV reference symbols in FIG. 19 indicate the torque value at which the linear segment L and the torque graph intersect. Linear segment L is a straight line that has the same slope as the slope of the linear region of the after-stop torque graph and for which the RPM is 0.2% greater than the above linear region. Typically YT (yield torque) is used when measuring torque at abutment resistance. However, in this example, the torque Ty at the yield point (the boundary between the linear region and the nonlinear region in the post-stop torque diagram) was indistinguishable. Therefore, MTV was determined using the linear segment L. The difference between MTV and Ts was taken as the torque at the thrust resistance AT. The torque AT at abutment resistance was determined as a relative value compared to the torque AT at abutment resistance when an additive according to the API standard was used, and its value was taken to be 100. The results are shown in the High Torque Characteristic column in Table 1. 2.

Циклические испытания на свинчиваниеCyclic make-up tests

Циклические испытания на свинчивание с применением крутящего момента затяжки 53800 Нм проводили с использованием металлической трубы для нефтяной скважины, имеющей контактную поверхность ниппеля и контактную поверхность муфты из Испытаний 1-12. Свинчивание проводили до образования задиров, не подлежащих ремонту, на резьбовой части (часть с наружной резьбой и/или часть с внутренней резьбой) или до образования задиров на части металлического уплотнения. Результаты показаны в столбце Количество М&В в табл. 2. Значок - в столбце Количество М&В в табл. 2 означает, что циклические испытания на свинчивание не проводились.Cyclic make-up tests using a torque of 53,800 Nm were performed using a metal oil well pipe having a pin contact surface and a coupling contact surface from Tests 1-12. Screwing was carried out until the formation of burrs that cannot be repaired on the threaded part (the part with external threads and/or the part with internal threads) or until the formation of burrs on the part of the metal seal. The results are shown in the Amount of M&W column in the table. 2. Icon - in the Quantity of M&V column in the table. 2 means that cyclic make-up tests were not carried out.

Результаты оценкиEvaluation results

Как показано в табл. 2, металлические трубы для нефтяной скважины из Испытаний 1-10 содержали полимерное покрытие, содержащее полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, на по меньшей мере одной из контактной поверхности ниппеля или контактной поверхности муфты. Таким образом, крутящий момент ΔΤ при сопротивлении упора для каждого из Испытаний 1-10 составлял 100 или более, что означает отличную характеристику высокого крутящего момента.As shown in table. 2, the metal oil well pipes of Tests 1-10 contained a polymer coating containing a polymer, solid lubricating powder and copper phthalocyanine on at least one of the pin contact surface or the coupling contact surface. Therefore, the thrust resistance torque ΔΤ for each of Tests 1 to 10 was 100 or more, which means excellent high torque performance.

Кроме того, в металлических трубах для нефтяной скважины в Испытаниях 1, 3-10 содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии составляло от 0,2 до 30,0 вес.%. Кроме того, крутящий момент ΔΤ при сопротивлении упора металлических труб для нефтяной скважины в Испытаниях 1, 3-10 дополнительно увеличивался по сравнению с Испытаниями 2, в которых содержание фталоцианина меди составляло менее 0,2 вес.%. С другой стороны, в металлической трубе для нефтяной скважины в Испытании 11, несмотря на то, что полимерное покрытие, содержащее полимер и твердый смазывающий порошок, было сформировано на контактной поверхности муфты, полимерное покрытие не содержало фталоцианин меди. В результате крутящий момент ΔΤ при сопротивлении упора составлял 65, и поэтомуIn addition, in the metal oil well pipes in Tests 1, 3-10, the content of copper phthalocyanine in the polymer coating ranged from 0.2 to 30.0 wt%. In addition, the abutment torque ΔΤ of the metal oil well pipes in Tests 1, 3-10 was further increased compared with Tests 2 in which the copper phthalocyanine content was less than 0.2 wt%. On the other hand, in the metal oil well pipe in Test 11, although a resin coating containing a resin and a solid lubricating powder was formed on the coupling contact surface, the resin coating did not contain copper phthalocyanine. As a result, the torque ΔΤ at the stop resistance was 65, and therefore

- 22 045795 характеристика высокого крутящего момента была низкой. В металлической трубе для нефтяной скважины в Испытании 12, несмотря на то, что полимерное покрытие, содержащее полимер и твердый смазывающий порошок, было сформировано на контактной поверхности муфты, полимерное покрытие не содержало фталоцианин меди и вместо него содержало Cr2O3. В результате крутящий момент ΔΤ при сопротивлении упора составлял 90, и поэтому характеристика высокого крутящего момента была низкой.- 22 045795 high torque characteristic was low. In the metal oil well pipe in Test 12, although a polymer coating containing a polymer and a solid lubricating powder was formed on the coupling contact surface, the polymer coating did not contain copper phthalocyanine and instead contained Cr 2 O 3 . As a result, the torque ΔΤ at the stop resistance was 90, and therefore the high torque characteristic was low.

Пример 2Example 2

В примере 2 полимерное покрытие было сформировано на поверхности стальных пластин, моделирующих металлическую трубу для нефтяной скважины, и оценивали стойкость к образованию задиров. В частности, в примере 2 использовали пластины из холоднокатаной стали (химический состав: С< 0,15%, Mn < 0,60 %, Р < 0,100%, S < 0,050%, и остальное Fe и примеси).In Example 2, a polymer coating was formed on the surface of steel plates simulating a metal oil well pipe and the resistance to scuffing was evaluated. In particular, in example 2, cold-rolled steel plates were used (chemical composition: C < 0.15%, Mn < 0.60%, P < 0.100%, S < 0.050%, and the rest Fe and impurities).

Металлизированные слои, показанные в табл. 3, были сформированы надлежащим образом на поверхностях стальных пластин в Испытаниях 13-21. Сформированные металлизированные слои показаны в столбце Металлизированный слой в табл. 3. Значок - в столбце Металлизированный слой в табл. 3 означает, что металлизированный слой не был сформирован. Толщина каждого сформированного металлизированного слоя составила 8 мкм. Полимерное покрытие было сформировано на поверхностях стальных пластин в Испытаниях 13-17 и 21. В Испытаниях 18-20 полимерное покрытие было сформировано на металлизированном слое, который был сформирован. Толщина каждого сформированного полимерного покрытия составила 20 мкм. Измерение толщины полимерного покрытия проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., и среднее значение толщины в девяти точках на одной оцениваемой поверхности было взято как толщина полимерного покрытия. Кроме того, содержание фталоцианина меди в полимерных покрытиях, которые были сформированы, показано в табл. 3. Следует учитывать, что полимерные покрытия, которые были сформированы, также содержали 1-30 вес.% политетрафторэтилена (ПТФЭ) в качестве твердого смазывающего порошка, а прочие вещества состояли из эпоксидной смолы в качестве полимера. Значок - в столбце Содержание фталоцианина меди в табл. 3 означает, что фталоцианин меди не содержался в полимерном покрытии, которое было сформировано.The metallized layers shown in table. 3 were properly formed on the surfaces of the steel plates in Tests 13-21. The formed metallized layers are shown in the Metallized Layer column in Table. 3. Icon - in the Metallized layer column in the table. 3 means that the metallized layer has not been formed. The thickness of each formed metallized layer was 8 μm. A polymer coating was formed on the surfaces of the steel plates in Tests 13-17 and 21. In Tests 18-20, a polymer coating was formed on the metallized layer that was formed. The thickness of each formed polymer coating was 20 μm. The thickness measurement of the resin coating was carried out by the method disclosed above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., and the average thickness value at nine points on one evaluation surface was taken as the thickness of the resin coating. In addition, the content of copper phthalocyanine in the polymer coatings that were formed is shown in Table. 3. It should be taken into account that the polymer coatings that were formed also contained 1-30 wt.% polytetrafluoroethylene (PTFE) as a solid lubricating powder, and the other substances consisted of epoxy resin as a polymer. The icon is in the Copper phthalocyanine content column in the table. 3 means that copper phthalocyanine was not contained in the polymer coating that was formed.

Таблица 3Table 3

Номер испытания Test number Металлизированный слой Metallized layer Содержание фталоцианина меди Copper phthalocyanine content Количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3 Number of slips until the friction coefficient exceeds 0.3 13 13 - - 0,1 весовых % 0.1 wt% 510 510 14 14 - - 0,5 весовых % 0.5 wt% 647 647 15 15 - - 2,0 весовых % 2.0 wt% 524 524 16 16 - - 5,0 весовых % 5.0 wt% 531 531 17 17 - - 10,0 весовых % 10.0 wt% 55 55 18 18 Металлизированный слой из сплава Zn-Ni Metallized layer of Zn-Ni alloy 0,5 весовых % 0.5 wt% 743 743 19 19 Металлизированный слой из сплава Zn-Ni Metallized layer of Zn-Ni alloy 2,0 весовых % 2.0 wt% 660 660 20 20 Металлизированный слой из сплава Zn-Ni Metallized layer of Zn-Ni alloy 5,0 весовых % 5.0 wt% 609 609 21 21 - - - - 511 511

Процесс образования металлизированного слояThe process of formation of a metallized layer

Металлизированный слой из сплава Zn-Ni был сформирован электроосаждением на поверхности стальной пластины в каждом из Испытаний 18-20. В качестве гальванической ванны использовали DAIN Zinalloy N-PL (торговое название), производства Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni составляла 8 мкм. Измерение толщины металлизированного слоя проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., и среднее значение толщины в девяти точках на одной оцениваемой поверхности было взято как толщина металлизированного слоя. Условия для электроосаждения были следующие: рН в гальванической ванне 6,5, температура в гальванической ванне 25°С; плотность тока 2 А/дм2 и продолжительность обработки 18 мин. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni имел следующий состав: Zn 85% и Ni 15%. Кроме того, на полученном металлизированном слое из сплава Zn-Ni было сформировано покрытие из трехвалентного хромата. Раствором для обработки для формирования покрытия из трехвалентного хромата был DAIN Chromate TR-02 производства Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. Условия химической конверсии были следующие: температура в ванне 25°С, рН 4,0 и продолжительность обработки 50 секунд.A metallized Zn-Ni alloy layer was formed by electrodeposition on the surface of a steel plate in each of Tests 18-20. DAIN Zinalloy N-PL (trade name), manufactured by Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd., was used as the plating bath. The thickness of the metallized layer of the Zn-Ni alloy was 8 μm. The thickness measurement of the metallized layer was carried out by the method disclosed above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., and the average value of the thickness at nine points on one evaluation surface was taken as the thickness of the metallized layer. The conditions for electrodeposition were as follows: pH in the plating bath 6.5, temperature in the plating bath 25°C; current density 2 A/dm 2 and treatment duration 18 minutes. The metallized layer of the Zn-Ni alloy had the following composition: Zn 85% and Ni 15%. In addition, a trivalent chromate coating was formed on the resulting Zn-Ni alloy metallized layer. The treatment solution for forming the trivalent chromate coating was DAIN Chromate TR-02 from Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. The chemical conversion conditions were as follows: bath temperature 25°C, pH 4.0, and treatment duration 50 seconds.

Процесс нанесения и процесс отвержденияApplication process and curing process

Полимерное покрытие было сформировано на поверхностях стальных пластин в каждом из Испытаний 13-21. В частности, композиция для формирования полимерного покрытия была нанесена на поверхность стальной пластины в каждом из Испытаний 13-21 с использованием стержневого устройства и была отверждена. Компоненты композиции, отличающиеся от растворителя, были частицами твердойA polymer coating was formed on the surfaces of the steel plates in each of Tests 13-21. Specifically, the resin coating forming composition was applied to the surface of the steel plate in each of Tests 13 to 21 using a rod device and was cured. Components of the composition other than the solvent were solid particles

- 23 045795 смазки и фталоцианином меди, а прочее - полимер. Эпоксидную смолу использовали в качестве полимера в Испытаниях 13-21. Частицы политетрафторэтилена использовали в качестве частиц твердой смазки в Испытаниях 13-21. Содержание фталоцианина меди показано в табл. 3. Композиция также содержала растворитель. В качестве растворителя использовали раствор из смеси воды, спирта и поверхностноактивного вещества. При наличии металлизированного слоя композицию наносили стержневым устройством на металлизированный слой (или на слой, полученный посредством химической конверсии, сформированный на нем), а при отсутствии металлизированного слоя композицию наносили стержневым устройством на поверхность стальной пластины, а затем осуществляли процесс теплового отверждения при 210°С в течение 20 мин для формирования полимерного покрытия.- 23 045795 lubricants and copper phthalocyanine, and other things - polymer. Epoxy resin was used as the polymer in Tests 13-21. Polytetrafluoroethylene particles were used as solid lubricant particles in Tests 13-21. The content of copper phthalocyanine is shown in table. 3. The composition also contained a solvent. A solution of a mixture of water, alcohol and a surfactant was used as a solvent. In the presence of a metallized layer, the composition was applied with a rod device to the metallized layer (or on a layer obtained by chemical conversion formed on it), and in the absence of a metallized layer, the composition was applied with a rod device to the surface of the steel plate, and then the thermal curing process was carried out at 210°C for 20 minutes to form a polymer coating.

Испытания БоуденаBowden tests

Испытания Боудена проводились с использованием стальных пластин в Испытаниях 13-21, на которые наносили полимерное покрытие, и оценивали стойкость к образованию задиров. В частности, стальной шарик заставляли скользить по поверхности полимерного покрытия в Испытаниях 13-21 и определяли коэффициент трения. Стальной шарик имел диаметр 3/16 дюйма и химический состав, аналогичный SUJ2, указанный в стандарте JIS. Нагрузка составляла 3 кгс (контактное давление Герца: в среднем 1,56 ГПа). Ширина скольжения была установлена как 10 мм, а скорость скольжения - 4 мм/с. Скольжение осуществляли без смазки при комнатной температуре. Измеряли коэффициент трения μ стального шарика во время скольжения и количество скольжений (количество законченных циклов, т. е. каждый раз, когда стальной шарик прокатывался туда и обратно по площади 10 мм, считали за один раз) до превышения коэффициентом трения μ значения 0,3 (эквивалент коэффициента трения между полимерным покрытием и стальным шариком). Для испытаний использовали боуденовский испытательный прибор прерывистого скольжения производства Shinko Engineering Co., Ltd. Результаты представлены в столбце Количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3 в табл. 3.Bowden tests were carried out using steel plates in Tests 13-21, which were coated with a polymer and evaluated for resistance to scoring. Specifically, a steel ball was made to slide over the surface of a polymer coating in Tests 13-21 and the coefficient of friction was determined. The steel ball had a diameter of 3/16 inch and a chemical composition similar to SUJ2 specified in the JIS standard. The load was 3 kgf (Hertzian contact pressure: average 1.56 GPa). The sliding width was set to 10 mm and the sliding speed to 4 mm/s. Sliding was carried out without lubrication at room temperature. We measured the coefficient of friction μ of the steel ball during sliding and the number of slides (the number of completed cycles, i.e., each time the steel ball rolled back and forth over an area of 10 mm, counted at one time) until the coefficient of friction μ exceeded 0.3 (equivalent to the coefficient of friction between the polymer coating and the steel ball). A Bowden stick-slip testing apparatus manufactured by Shinko Engineering Co., Ltd. was used for testing. The results are presented in the column Number of slips before the friction coefficient exceeds the value of 0.3 in the table. 3.

Результаты оценкиEvaluation results

Как показано в табл. 3, стальные пластины из Испытаний 13-20 содержали полимерное покрытие, содержащее полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, на поверхности. Как показано в табл. 3, в полимерном покрытии, сформированном на стальной пластине в каждом из Испытаний 14-16 и 18-20, содержание фталоцианина меди находилось в диапазоне от 0,2 до 9,0 вес.%. В результате для стальных пластин в Испытаниях 14-16 и 18-20 количество скольжений до превышения коэффициентом трения значения 0,3 было высоким по сравнению со стальной пластиной в Испытаниях 21, в которых полимерное покрытие не содержало фталоцианин меди, и со стальными пластинами в Испытаниях 13 и 17, в которых содержание фталоцианина меди в полимерном покрытии выходило за пределы диапазона от 0,2 до 9,0 вес.%. Т.е. была продемонстрирована отличная стойкость к образованию задиров.As shown in table. 3, the steel plates from Tests 13-20 contained a polymer coating containing polymer, solid lubricating powder and copper phthalocyanine on the surface. As shown in table. 3, in the resin coating formed on the steel plate in each of Tests 14-16 and 18-20, the copper phthalocyanine content ranged from 0.2 to 9.0 wt%. As a result, for the steel plates in Tests 14-16 and 18-20, the number of slips before the coefficient of friction exceeded 0.3 was high compared to the steel plate in Tests 21, in which the polymer coating did not contain copper phthalocyanine, and with the steel plates in Tests 13 and 17, in which the copper phthalocyanine content of the polymer coating was outside the range of 0.2 to 9.0 wt.%. Those. Excellent scuff resistance has been demonstrated.

Пример 3Example 3

В примере 3 аналогично примеру 2 полимерное покрытие было сформировано на поверхности стальных пластин, моделирующих металлическую трубу для нефтяной скважины, и оценивали стойкость к образованию задиров. В частности, в Примере 3 использовали пластины из холоднокатаной стали (химический состав: С < 0,15%, Mn < 0,60%, Р < 0,100%, S < 0,050%, остальное: Fe и примеси).In example 3, similar to example 2, a polymer coating was formed on the surface of steel plates simulating a metal pipe for an oil well, and resistance to scuffing was assessed. In particular, in Example 3, cold-rolled steel plates were used (chemical composition: C < 0.15%, Mn < 0.60%, P < 0.100%, S < 0.050%, balance: Fe and impurities).

Металлизированные слои, показанные в табл. 4, были сформированы надлежащим образом на поверхностях стальных пластин в Испытаниях 22-31. Сформированные металлизированные слои показаны в столбце Металлизированный слой в табл. 4. Значок - в столбце Металлизированный слой в табл. 4 означает, что металлизированный слой не был сформирован. Толщина каждого сформированного металлизированного слоя составила 8 мкм. Измерение толщины металлизированного слоя проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., и среднее значение толщины в девяти точках на одной оцениваемой поверхности было взято как толщина металлизированного слоя. Слой, полученный посредством химической конверсии, был сформирован на поверхности стальной пластины в Испытаниях 22-29 и 31. Сформированный слой, полученный посредством химической конверсии, показан в столбце Слой, полученный посредством химической конверсии в табл. 4. Раствор для химической конверсии, температура и время обработки, применяемые для формирования покрытий A-D, среди слоев, полученных посредством химической конверсии, в столбце Слой, полученный посредством химической конверсии представлены в табл. 5. Следует учитывать, что термин трехвалентный хромат в столбце Слой, полученный посредством химической конверсии в табл. 4 означает, что было сформировано покрытие из трехвалентного хромата. Покрытие из трехвалентного хромата раскрыто ниже.The metallized layers shown in table. 4 were properly formed on the surfaces of the steel plates in Tests 22-31. The formed metallized layers are shown in the Metallized Layer column in Table. 4. Icon - in the Metallized layer column in the table. 4 means that the metallized layer has not been formed. The thickness of each formed metallized layer was 8 μm. The thickness measurement of the metallized layer was carried out by the method disclosed above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., and the average value of the thickness at nine points on one evaluation surface was taken as the thickness of the metallized layer. The chemical conversion layer was formed on the surface of the steel plate in Tests 22 to 29 and 31. The formed chemical conversion layer is shown in the Chemical conversion layer column in Table 1. 4. The chemical conversion solution, temperature and treatment time used to form coatings A-D, among the chemical conversion layers in the Chemical conversion layer column are presented in Table. 5. It should be taken into account that the term trivalent chromate in the Layer column obtained by chemical conversion in the table. 4 means that a trivalent chromate coating has been formed. The trivalent chromate coating is disclosed below.

- 24 045795- 24 045795

Таблица 4Table 4

Номер испытаний Test number Металлизированный слой Metallized layer Слой,полученный посредством химической конверсии Layer obtained by chemical conversion Содержание фталоцианина меди Copper phthalocyanine content Расстояние скольжения до превышения коэффициентом трения значения 0,6 (м) Sliding distance until the friction coefficient exceeds 0.6 (m) 22 22 - - Покрытие А Coating A 0,5 весовых % 0.5 wt% 153,4 153.4 23 23 - - Покрытие А Coating A 2,0 весовых % 2.0 wt% 155,8 155.8 24 24 - - Покрытие В Coating B 0,5 весовых % 0.5 wt% 193,5 193.5 25 25 - - Покрытие В Coating B 2,0 весовых % 2.0 wt% 201,0 201.0 26 26 - - Покрытие С Coating C 0,5 весовых % 0.5 wt% 143,9 143.9 27 27 - - Покрытие С Coating C 2,0 весовых % 2.0 wt% 151,2 151.2 28 28 - - Покрытие D Coating D 0,5 весовых % 0.5 wt% 362,5 362.5 29 29 - - Покрытие D Coating D 2,0 весовых % 2.0 wt% 375,8 375.8 30 thirty Металлизированный слой из сплава Zn-Ni Metallized layer of Zn-Ni alloy - - 2,0 весовых % 2.0 wt% 108,8 108.8 31 31 Металлизированный слой из сплава Zn-Ni Metallized layer of Zn-Ni alloy Трехвалентный хромат Trivalent chromate 2,0 весовых % 2.0 wt% 121,5 121.5

Таблица 5Table 5

Покрытие А Coating A Покрытие В Coating B Покрытие С Coating C Покрытие D Coating D Раствор для химической конверсии Chemical conversion solution Система System Система фосфата цинка Zinc Phosphate System Система фосфата цинка Zinc Phosphate System Система фосфата цинка Zinc Phosphate System Система фосфата марганца Manganese Phosphate System Свободная кислотность Free acidity 7,5 ч/10 мл 7.5 h/10 ml 0,6 ч/б мл 0.6 b/w ml 1,9 ч/б мл 1.9 b/w ml 7,5 ч/10 мл 7.5 h/10 ml Общая кислотность Total acidity 45,0 ч/10 мл 45.0 h/10 ml 22,0 ч/10 мл 22.0 h/10 ml 12,2 ч/б мл 12.2 b/w ml 24,4 ч/б мл 24.4 b/w ml Температура обработки Processing temperature 80°С 80°С 40°С 40°C 60°С 60°C 90°С 90°C Продолжительность обработки Processing time 10 мин. 10 min. 2 мин. 2 minutes. 2 мин. 2 minutes. 5 мин. 5 minutes.

Полимерное покрытие было сформировано на металлизированном слое или на слое, полученном посредством химической конверсии, в Испытаниях 22-31. Толщина каждого сформированного полимерного покрытия составила 20 мкм. Измерение толщины полимерного покрытия проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., и среднее значение толщины в девяти точках на одной оцениваемой поверхности было взято как толщина полимерного покрытия. Следует учитывать, что полимерные покрытия, которые были сформированы, содержали фталоцианин меди в количестве, указанном в табл. 4, а также содержали от 1 до 30 вес.% политетрафторэтилена (ПТФЭ) в качестве твердого смазывающего порошка, а прочие вещества состояли из эпоксидной смолы в качестве полимера.The polymer coating was formed on the metallized or chemically converted layer in Tests 22-31. The thickness of each formed polymer coating was 20 μm. The thickness measurement of the resin coating was carried out by the method disclosed above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., and the average thickness value at nine points on one evaluation surface was taken as the thickness of the resin coating. It should be taken into account that the polymer coatings that were formed contained copper phthalocyanine in the amount indicated in the table. 4, and also contained from 1 to 30 wt.% polytetrafluoroethylene (PTFE) as a solid lubricating powder, and the other substances consisted of epoxy resin as a polymer.

Процесс образования металлизированного слояThe process of formation of a metallized layer

Металлизированный слой из сплава Zn-Ni был сформирован электроосаждением на поверхности стальной пластины в каждом из Испытаний 30-31. В качестве гальванической ванны использовали DAIN Zinalloy N-PL (торговое название), производства Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni составляла 8 мкм. Измерение толщины металлизированного слоя проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., и среднее значение толщины в девяти точках на одной оцениваемой поверхности было взято как толщина металлизированного слоя. Условия для электроосаждения были следующие: рН в гальванической ванне 6,5, температура в гальванической ванне 25°С; плотность тока 2 А/дм2 и продолжительность обработки 18 мин. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni имел следующий состав Zn в количестве 85% и Ni в количестве 15%.A metallized Zn-Ni alloy layer was formed by electrodeposition on the surface of a steel plate in each of Tests 30-31. DAIN Zinalloy N-PL (trade name), manufactured by Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd., was used as the plating bath. The thickness of the metallized layer of the Zn-Ni alloy was 8 μm. The thickness measurement of the metallized layer was carried out by the method disclosed above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., and the average value of the thickness at nine points on one evaluation surface was taken as the thickness of the metallized layer. The conditions for electrodeposition were as follows: pH in the plating bath 6.5, temperature in the plating bath 25°C; current density 2 A/dm 2 and treatment duration 18 minutes. The metallized layer of Zn-Ni alloy had the following composition: Zn in the amount of 85% and Ni in the amount of 15%.

Процесс формирования слоя, полученного посредством химической конверсииThe process of forming a layer obtained through chemical conversion

Слой, полученный посредством химической конверсии, был сформирован на поверхности стальной пластины или металлизированном слое в Испытаниях 22-29 и 31. В частности, растворы для химической конверсии, указанные в табл. 5, использовали как растворы для химической конверсии для покрытий AD. Раствором для обработки для формирования покрытия из трехвалентного хромата был DAIN Chromate TR-02 производства Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. Условия химической конверсии для покрытий A-D были согласно указанному в Таблице 5. Условия химической конверсии для формирования покрытия из трехвалентного хромата были следующие: температура в ванне 25°С, рН 4,0 и продолжительность обработки 50 секунд.The chemical conversion layer was formed on the surface of the steel plate or the metallized layer in Tests 22-29 and 31. In particular, the chemical conversion solutions listed in Table. 5 were used as chemical conversion solutions for AD coatings. The treatment solution for forming the trivalent chromate coating was DAIN Chromate TR-02 from Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. The chemical conversion conditions for coatings A-D were as specified in Table 5. The chemical conversion conditions for forming the trivalent chromate coating were as follows: bath temperature 25°C, pH 4.0 and treatment duration 50 seconds.

Процесс нанесения и процесс отвержденияApplication process and curing process

- 25 045795- 25 045795

Полимерное покрытие было сформировано на поверхности металлизированного слоя или слоя, полученного посредством химической конверсии, в Испытаниях 22-31. В частности, композиция для формирования полимерного покрытия была нанесена на поверхность металлизированного слоя или слоя, полученного посредством химической конверсии, из Испытаний 22-31 посредством стержневого устройства и была отверждена. Компоненты композиции, отличающиеся от растворителя, были частицами твердой смазки и фталоцианином меди, а прочее - полимер. Эпоксидную смолу использовали в качестве полимера в Испытаниях 22-31. Частицы политетрафторэтилена использовали в качестве частиц твердой смазки в Испытаниях 22-31. Содержание фталоцианина меди показано в табл. 4. Композиция также содержала растворитель. В качестве растворителя использовали раствор из смеси воды, спирта и поверхностно-активного вещества. При наличии слоя, полученного посредством химической конверсии, композицию наносили стержневым устройством на слой, полученный посредством химической конверсии, а при отсутствии слоя, полученного посредством химической конверсии, композицию наносили стержневым устройством на металлизированный слой, а затем осуществляли процесс теплового отверждения при 210°С в течение 20 мин для формирования полимерного покрытия.A polymer coating was formed on the surface of the metallized or chemical conversion layer in Tests 22-31. Specifically, the resin coating forming composition was applied to the surface of the metallized layer or the chemical conversion layer of Tests 22-31 by a rod device and was cured. The components of the composition other than the solvent were solid lubricant particles and copper phthalocyanine, and the rest were polymer. Epoxy resin was used as the polymer in Tests 22-31. Polytetrafluoroethylene particles were used as solid lubricant particles in Tests 22-31. The content of copper phthalocyanine is shown in table. 4. The composition also contained a solvent. A solution of a mixture of water, alcohol and surfactant was used as a solvent. In the presence of a layer obtained by chemical conversion, the composition was applied by a rod device to the layer obtained by chemical conversion, and in the absence of a layer obtained by chemical conversion, the composition was applied by a rod device to the metallized layer, and then the thermal curing process was carried out at 210°C in for 20 minutes to form a polymer coating.

Испытания штифт-дискPin-disk tests

Стойкость к образованию задиров оценивали при помощи штифтодисковой машины для испытаний на трение и износ с использованием стальных пластин из Испытаний 22-31, на которых было сформировано полимерное покрытие. В частности, стальная пластина из каждого из Испытаний 22-31 была зафиксирована на вращающемся диске, и вращающийся диск вращали со скоростью 100 об/мин, в то время как стальной шарик оставался прижатым к вращающемуся диску с силой 60 Н. Вращение диска было установлено только в одном направлении. Следует учитывать, что за счет вращения диска скольжение стального шарика относительно полимерного покрытия осуществлялось без смазки при комнатной температуре. Измеряли коэффициент трения μ стального шарика во время скольжения и расстояние скольжения (м) до превышения коэффициентом трения μ значения 0,6 (эквивалент коэффициента трения между полимерным покрытием и стальным шариком). Результаты представлены в столбце Расстояние скольжения до превышения коэффициентом трения значения 0,6 в табл. 4.Resistance to scuffing was assessed using a pin-disk friction and wear test machine using steel plates from Tests 22-31 on which a polymer coating had been formed. Specifically, the steel plate from each of Tests 22-31 was fixed to a rotating disk, and the rotating disk was rotated at a speed of 100 rpm while the steel ball remained pressed against the rotating disk with a force of 60 N. The rotation of the disk was set only in one direction. It should be taken into account that due to the rotation of the disk, the sliding of the steel ball relative to the polymer coating was carried out without lubrication at room temperature. The coefficient of friction μ of the steel ball during sliding and the sliding distance (m) until the coefficient of friction μ exceeded 0.6 (equivalent to the coefficient of friction between the polymer coating and the steel ball) were measured. The results are presented in the column Sliding distance before the friction coefficient exceeds 0.6 in the table. 4.

Результаты оценкиEvaluation results

Как показано в табл. 4, стальные пластины из Испытаний 22-31 содержали полимерное покрытие, содержащее полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди на поверхности. Как показано в табл. 4, в полимерном покрытии, сформированном на стальных пластинах в Испытаниях 22-31, содержание фталоцианина меди находилось в диапазоне от 0,2 до 9,0 вес.%. В результате расстояние скольжения до превышения коэффициентом трения значения 0,6 было большим. Т.е. была продемонстрирована отличная стойкость к образованию задиров.As shown in table. 4, the steel plates from Tests 22-31 contained a polymer coating containing polymer, solid lubricating powder and copper phthalocyanine on the surface. As shown in table. 4, in the resin coating formed on the steel plates in Tests 22-31, the copper phthalocyanine content ranged from 0.2 to 9.0 wt%. As a result, the sliding distance before the friction coefficient exceeded 0.6 was large. Those. Excellent scuff resistance has been demonstrated.

Стальные пластины в Испытаниях 22-29 и 31 содержали слой, полученный посредством химической конверсии, в качестве подложки полимерного покрытия. В результате по сравнению со стальной пластиной из Испытаний 30, которая не содержала слой, полученный посредством химической конверсии, в качестве подложки для полимерного покрытия, расстояние скольжения до превышения коэффициентом трения значения 0,6 было больше. Т.е. была продемонстрирована лучшая стойкость к образованию задиров. Стальные пластины в Испытаниях 22-29 содержали покрытия A-D в качестве слоя, полученного посредством химической конверсии. В результате по сравнению со стальной пластиной из Испытаний 31, которая содержала покрытие трехвалентным хроматом, расстояние скольжения до превышения коэффициентом трения значения 0,6 было еще больше. Т.е. была продемонстрирована лучшая стойкость к образованию задиров.The steel plates in Tests 22-29 and 31 contained a chemical conversion layer as a polymer coating substrate. As a result, compared with the steel plate from Test 30, which did not contain the chemical conversion layer as a substrate for the resin coating, the sliding distance before the friction coefficient exceeded 0.6 was longer. Those. better resistance to scuffing has been demonstrated. The steel plates in Tests 22-29 contained coatings A-D as a chemical conversion layer. As a result, compared to the steel plate from Test 31, which contained a trivalent chromate coating, the sliding distance before the coefficient of friction exceeded 0.6 was even greater. Those. better resistance to scuffing has been demonstrated.

Пример 4Example 4

В примере 4 полимерное покрытие было сформировано на поверхности стальных пластин, моделирующих металлическую трубу для нефтяной скважины, и оценивали стойкость к образованию задиров. В частности, в примере 4 использовали пластины из холоднокатаной стали (химический состав: С < 0,15%, Mn < 0,60%, Р < 0,100%, S < 0,050%, остальное Fe и примеси). Противокоррозионное полимерное покрытие, содержащее полимерное покрытие, или полимерное покрытие, как показано в табл. 6, были сформированы на поверхностях стальной пластины в Испытаниях 32-34. Термин Формирование в столбце Противокоррозионное полимерное покрытие в табл. 6 означает, что противокоррозионное полимерное покрытие было сформировано на поверхности стальной пластины. Символ - в столбце Противокоррозионное полимерное покрытие в табл. 6 означает, что противокоррозионное полимерное покрытие не было сформировано на поверхности стальной пластины.In Example 4, a polymer coating was formed on the surface of steel plates simulating a metal oil well pipe and the resistance to scuffing was evaluated. In particular, in example 4, cold-rolled steel plates were used (chemical composition: C < 0.15%, Mn < 0.60%, P < 0.100%, S < 0.050%, the rest Fe and impurities). An anti-corrosion polymer coating containing a polymer coating, or a polymer coating, as shown in Table. 6 were formed on the surfaces of the steel plate in Tests 32-34. The term Formation in the Anti-corrosion polymer coating column in the table. 6 means that the anti-corrosion polymer coating has been formed on the surface of the steel plate. The symbol is in the Anti-corrosion polymer coating column in the table. 6 means that the anti-corrosion resin coating has not been formed on the surface of the steel plate.

Таблица 6Table 6

Номер испытаний Test number Противокоррозионное полимерное покрытие Anti-corrosion polymer coating Содержание фталоцианина меди Copper phthalocyanine content Период развития коррозии (ч) Corrosion development period (h) 32 32 Формирование Formation 0,5 весовых % 0.5 wt% 1006< 1006< 33 33 Формирование Formation 2,0 весовых % 2.0 wt% 1006< 1006< 34 34 - - 2,0 весовых % 2.0 wt% 768 768

- 26 045795- 26 045795

Процесс формирования противокоррозионного полимерного слояThe process of forming an anti-corrosion polymer layer

Противокоррозионное полимерное покрытие было сформировано на поверхностях стальных пластин в Испытаниях 32, 33. Композиция для формирования противокоррозионного полимерного покрытия содержала противокоррозионный наполнитель в количестве 8 вес.% и акриловую кремнийорганическую смолу в количестве 70 вес.%. Композиция для формирования противокоррозионного полимерного покрытия также содержала растворитель. Композиция для формирования противокоррозионного полимерного покрытия была нанесена на поверхность стальной пластины из Испытаний 32,33 путем распыления и была отверждена путем естественного высыхания. Толщина противокоррозионного полимерного покрытия из Испытаний 32 составила 13 мкм. Толщина противокоррозионного полимерного покрытия из Испытаний 33 составила 11 мкм. Измерение толщины противокоррозионного полимерного покрытия проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., и среднее значение толщины в девяти точках на одной оцениваемой поверхности было взято как толщина противокоррозионного полимерного покрытия.An anti-corrosion resin coating was formed on the surfaces of steel plates in Tests 32, 33. The composition for forming an anti-corrosion resin coating contained an anti-corrosion filler in an amount of 8 wt.% and an acrylic silicone resin in an amount of 70 wt.%. The composition for forming an anti-corrosion polymer coating also contained a solvent. The composition for forming an anti-corrosion polymer coating was applied to the surface of the steel plate from Tests 32,33 by spraying and was cured by natural drying. The thickness of the anti-corrosion polymer coating from Test 32 was 13 microns. The thickness of the anti-corrosion polymer coating from Test 33 was 11 microns. Measurement of the thickness of the anti-corrosion resin coating was carried out by the method disclosed above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., and the average value of the thickness at nine points on one evaluation surface was taken as the thickness of the anti-corrosion resin coating .

Процесс нанесения и процесс отвержденияApplication process and curing process

Верхний слой полимерного покрытия был сформирован на поверхности противокоррозионного полимерного покрытия из Испытаний 32, 33. Полимерное покрытие было сформировано на поверхности стальной пластины из Испытаний 34. В частности, композиция для формирования полимерного покрытия была нанесена на поверхность стальной пластины или на поверхность противокоррозионного полимерного покрытия из Испытаний 32-34 посредством стержневого устройства и была отверждена. Компоненты композиции, отличающиеся от растворителя, были частицами твердой смазки и фталоцианином меди, а прочее — полимер. Эпоксидную смолу использовали в качестве полимера. Частицы политетрафторэтилена использовали в качестве частиц твердой смазки. Содержание фталоцианина меди показано в табл. 6. Композиция также содержала растворитель. В качестве растворителя использовали раствор из смеси воды, спирта и поверхностно-активного вещества. При наличии противокоррозионного полимерного покрытия композицию наносили стержневым устройством на противокоррозионное полимерное покрытие, а при отсутствии противокоррозионного полимерного покрытия композицию наносили стержневым устройством на поверхность стальной пластины, а затем осуществляли процесс теплового отверждения при 210°С в течение 20 мин для формирования полимерного покрытия. Полимерные покрытия, которые были сформированы, также содержали 1-30 вес.% политетрафторэтилена (ПТФЭ) в качестве твердого смазывающего порошка, а прочие вещества состояли из эпоксидной смолы в качестве полимера.The top resin coating layer was formed on the surface of the anti-corrosion resin coating of Tests 32, 33. The resin coating was formed on the surface of the steel plate of Test 34. Specifically, the resin coating forming composition was applied to the surface of the steel plate or the surface of the anti-corrosion resin coating of Tested 32-34 using a rod device and was cured. The components of the composition other than the solvent were solid lubricant particles and copper phthalocyanine, and the rest was a polymer. Epoxy resin was used as a polymer. Polytetrafluoroethylene particles were used as solid lubricant particles. The content of copper phthalocyanine is shown in table. 6. The composition also contained a solvent. A solution of a mixture of water, alcohol and surfactant was used as a solvent. In the presence of an anti-corrosion polymer coating, the composition was applied with a rod device to the anti-corrosion polymer coating, and in the absence of an anti-corrosion polymer coating, the composition was applied with a rod device to the surface of the steel plate, and then the thermal curing process was carried out at 210°C for 20 minutes to form a polymer coating. The polymer coatings that were formed also contained 1-30 wt.% polytetrafluoroethylene (PTFE) as a solid lubricating powder, and the other substances consisted of epoxy resin as a polymer.

Толщина полимерного покрытия из Испытаний 32 составляла 35,5 мкм, толщина полимерного покрытия из Испытаний 33 составляла 33,0 мкм, а толщина полимерного покрытия из Испытаний 34 составляла 26,8 мкм. Следует учитывать, что полимерное покрытие из Испытаний 32 и 33 содержало противокоррозионное полимерное покрытие. Таким образом, толщина верхнего слоя полимерного покрытия из Испытаний 32 составляла 22,5 мкм, а толщина верхнего слоя полимерного покрытия из Испытаний 33 составляла 22,0 мкм. Измерение толщины полимерного покрытия проводили способом, раскрытым выше, с применением электромагнитного прибора для измерения толщины пленки SDM-picoR производства Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., и среднее значение толщины в девяти точках на одной оцениваемой поверхности было взято как толщина полимерного покрытия.The polymer coating thickness from Test 32 was 35.5 μm, the polymer coating thickness from Test 33 was 33.0 μm, and the polymer coating thickness from Test 34 was 26.8 μm. It should be noted that the polymer coating from Tests 32 and 33 contained an anti-corrosion polymer coating. Thus, the thickness of the top layer of polymer coating from Test 32 was 22.5 μm, and the thickness of the top layer of polymer coating from Test 33 was 22.0 μm. The thickness measurement of the resin coating was carried out by the method disclosed above using an electromagnetic film thickness measuring instrument SDM-picoR manufactured by Sanko Electronic Laboratory Co., Ltd., and the average thickness value at nine points on one evaluation surface was taken as the thickness of the resin coating.

Испытания в солевой камереSalt chamber tests

Испытания в солевой камере проводились с использованием стальных пластин в Испытаниях 32-34, на которые наносили полимерное покрытие. Для испытаний в солевой камере использовали прибор с торговым наименованием Combined Cyclic Corrosion Test Instrument CY90 производства Suga Test Instruments Co., Ltd. Испытания в солевой камере соответствовали требованиям стандарта JIS Z 2371 (2015). Условия испытаний были следующие: концентрация NaCl в спрее 5±0,5 %, распыляемое количество 1,5±0,5 мл/ч/80 см2, температура 35±2°С, рН во время испытаний 6,5-7,2. В данном примере период до вздутия полимерного покрытия был взят в качестве периода развития коррозии. Периоды развития коррозии указаны в табл. 6.Salt chamber tests were carried out using steel plates in Tests 32-34, which were coated with a polymer coating. For salt chamber testing, a device with the trade name Combined Cyclic Corrosion Test Instrument CY90 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. was used. Salt chamber testing complied with JIS Z 2371 (2015). The test conditions were as follows: NaCl concentration in the spray 5±0.5%, spray amount 1.5±0.5 ml/h/80 cm2 , temperature 35±2°C, pH during testing 6.5-7, 2. In this example, the period before swelling of the polymer coating was taken as the period of corrosion development. The periods of corrosion development are indicated in table. 6.

Результаты оценкиEvaluation results

Как показано в табл. 6, стальные пластины из Испытаний 32-34 содержали полимерное покрытие, содержащее полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, на поверхности.As shown in table. 6, the steel plates from Tests 32-34 contained a polymer coating containing polymer, solid lubricating powder and copper phthalocyanine on the surface.

Стальные пластины из Испытаний 32 и 33 содержали противокоррозионное полимерное покрытие в полимерном покрытии. В результате период до развития коррозии был дольше по сравнению со стальной пластиной из Испытаний 34, которая не содержала противокоррозионное полимерное покрытие в полимерном покрытии. Т.е. была продемонстрирована отличная стойкость к образованию коррозии.The steel plates from Tests 32 and 33 contained an anti-corrosion polymer coating in the polymer coating. As a result, the period until corrosion developed was longer compared to the steel plate from Test 34, which did not contain the anti-corrosion polymer coating in the polymer coating. Those. Excellent resistance to corrosion has been demonstrated.

Выше был раскрыт вариант осуществления настоящего изобретения. Тем не менее, вышеизложенный вариант осуществления изобретения является одним из примеров реализации настоящего изобретения. Соответственно, настоящее изобретение не ограничено вышеописанным вариантом осуществления, и упомянутый выше вариант осуществления изобретения может быть соответствующим образом измеAn embodiment of the present invention has been disclosed above. However, the above embodiment is one example of the present invention. Accordingly, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-mentioned embodiment may be suitably modified.

Claims (11)

нен в пределах объема без отклонения от сущности настоящего изобретения.not within the scope without departing from the spirit of the present invention. Перечень ссылочных обозначенийList of reference designations 1 Металлическая труба для нефтяной скважины,1 metal pipe for oil well, 10 Основной корпус трубы,10 Pipe main body, 10 А Первая концевая часть,10 A First end part, 10В Вторая концевая часть,10V Second end part, 11 Трубчатый корпус ниппеля,11 Tubular nipple body, 12 Соединительная муфта,12 Coupling coupling, 40 Ниппель,40 Nipple, 41 Часть с наружной резьбой,41 Part with external thread, 42 Уплотнительная поверхность ниппеля,42 Nipple sealing surface, 43 Упорная поверхность ниппеля,43 Nipple thrust surface, 50 Муфта,50 coupling, 51 Часть с внутренней резьбой,51 Part with internal thread, 52 Уплотнительная поверхность муфты,52 Coupling sealing surface, 53 Упорная поверхность муфты,53 Clutch thrust surface, 70 Противокоррозионное полимерное покрытие,70 Anti-corrosion polymer coating, 80 Металлизированный слой,80 Metallized layer, 90 Слой, полученный посредством химической конверсии,90 The layer obtained by chemical conversion, 100 Полимерное покрытие,100 Polymer coating, 400 Контактная поверхность ниппеля,400 Nipple contact surface, 500 Контактная поверхность муфты.500 Contact surface of the coupling. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Металлическая труба для нефтяной скважины, содержащая: основной корпус трубы, содержащий первую концевую часть и вторую концевую часть;1. A metal pipe for an oil well, comprising: a pipe main body containing a first end portion and a second end portion; пр и этом основной корпус трубы содержит ниппель, сформированный на первой концевой части, и муфту, сформированную на второй концевой части;wherein the pipe main body includes a nipple formed on the first end portion and a coupling formed on the second end portion; ни ппель содержит контактную поверхность ниппеля, содержащую часть с наружной резьбой;neither the pin comprises a pin contact surface including a male thread portion; му фта содержит контактную поверхность муфты, содержащую часть с внутренней резьбой;the coupling includes a coupling contact surface including a female thread portion; металлическая труба для нефтяной скважины дополнительно содержит полимерное покрытие, содержащее полимер, твердый смазывающий порошок и фталоцианин меди, на или поверх, по меньшей мере, одной из контактных поверхностей ниппеля и контактной поверхности муфты.the metal oil well pipe further comprises a polymer coating comprising a polymer, a solid lubricating powder and copper phthalocyanine on or over at least one of the pin contact surfaces and the coupling contact surface. 2. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.1, в которой полимерное покрытие содержит от 0,2 до 30,0 вес.% фталоцианина меди.2. A metal pipe for an oil well according to claim 1, in which the polymer coating contains from 0.2 to 30.0 wt.% copper phthalocyanine. 3. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.2, в которой полимерное покрытие содержит от 0,2 до 30,0 вес.% фталоцианина меди, от 60 до 90 вес.% полимера, и от 1 до 30 вес.% твердого смазывающего порошка.3. A metal pipe for an oil well according to claim 2, in which the polymer coating contains from 0.2 to 30.0 wt.% copper phthalocyanine, from 60 to 90 wt.% polymer, and from 1 to 30 wt.% solid lubricant powder. 4. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.2 или 3, в которой полимерное покрытие содержит от 0,2 до 9,0 вес.% фталоцианина меди.4. A metal pipe for an oil well according to claim 2 or 3, in which the polymer coating contains from 0.2 to 9.0 wt.% copper phthalocyanine. 5. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-4, дополнительно содержащая металлизированный слой между по меньшей мере контактной поверхностью ниппеля или контактной поверхностью муфты и полимерным покрытием.5. A metal pipe for an oil well according to any one of claims 1 to 4, further comprising a metallized layer between at least the contact surface of the nipple or the contact surface of the coupling and the polymer coating. 6. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-4, дополнительно содержащая слой, полученный посредством химической конверсии, между по меньшей мере контактной поверхностью ниппеля или контактной поверхностью муфты и полимерным покрытием.6. The metal pipe for an oil well according to any one of claims 1 to 4, further comprising a layer obtained by chemical conversion between at least the contact surface of the nipple or the contact surface of the coupling and the polymer coating. 7. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.5, дополнительно содержащая слой, полученный посредством химической конверсии, между металлизированным слоем и полимерным покрытием.7. The metal pipe for an oil well according to claim 5, further comprising a layer obtained by chemical conversion between the metallized layer and the polymer coating. 8. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-7, в которой полимерное покрытие дополнительно содержит противокоррозионный наполнитель.8. A metal pipe for an oil well according to any one of claims 1-7, in which the polymer coating additionally contains an anti-corrosion filler. 9. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-8, в которой, по меньшей мере, одна из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты представляет собой поверхность, подвергнутую одному или более видов обработки из группы, состоящей из струйной обработки и травления.9. The metal oil well pipe according to any one of claims 1 to 8, wherein at least one of the pin contact surface and the coupling contact surface is a surface subjected to one or more treatments from the group consisting of blasting and etching. 10. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-9, в которой полимер относится к одному или нескольким типам, выбранным из группы, состоящей из эпоксидной смолы, фенольной смолы, акриловой смолы, уретановой смолы, полиэфирной смолы, полиамидоимидной смолы, полиамидной смолы, полиимидной смолы и полиэфирэфиркетонной смолы.10. The metal oil well pipe according to any one of claims 1 to 9, wherein the polymer is one or more types selected from the group consisting of epoxy resin, phenolic resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyamide imide resin, polyamide resin, polyimide resin and polyetheretherketone resin. 11. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-10, в которой твердый смазывающий порошок представляет собой одно или несколько веществ из группы, состоящей из графита,11. The metal oil well pipe according to any one of claims 1 to 10, wherein the solid lubricating powder is one or more substances from the group consisting of graphite, --
EA202390535 2020-08-20 2021-08-16 METAL PIPE FOR OIL WELL AND METHOD OF ITS MANUFACTURE EA045795B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-139430 2020-08-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045795B1 true EA045795B1 (en) 2023-12-27

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3064359C (en) Threaded connection for pipes or tubes and method for producing the threaded connection for pipes or tubes
US10359133B2 (en) Threaded connection for pipe or tube and method of producing the threaded connection for pipe or tube
RU2729482C1 (en) Threaded joint for pipes or tubes and method of making threaded joint for pipes or tubes
US20040195825A1 (en) Threaded joint for steel pipes
WO2018003455A1 (en) Screw joint for pipe and manufacturing method for screw joint for pipe
WO2020149310A1 (en) Threaded joint for pipes and method for manufacturing threaded joint for pipes
US20230312946A1 (en) Oil-well metal pipe, and method for producing oil-well metal pipe
EA045795B1 (en) METAL PIPE FOR OIL WELL AND METHOD OF ITS MANUFACTURE
WO2024005167A1 (en) Metal pipe for oil wells
WO2023063384A1 (en) Metal pipe for oil wells
OA19360A (en) Threaded joint for pipe and method for producing threaded joint for pipe.
CN118103628A (en) Metal pipe for oil well
OA18803A (en) Threaded joint for pipe, and manufacturing method of threaded joint for pipe.