EA047428B1 - METAL PIPE FOR OIL WELL - Google Patents

METAL PIPE FOR OIL WELL Download PDF

Info

Publication number
EA047428B1
EA047428B1 EA202390599 EA047428B1 EA 047428 B1 EA047428 B1 EA 047428B1 EA 202390599 EA202390599 EA 202390599 EA 047428 B1 EA047428 B1 EA 047428B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
contact surface
coupling
oil well
nipple
pipe
Prior art date
Application number
EA202390599
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юки Бения
Кэйити Накамура
Такао КУРАНИСИ
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 EA047428B1 publication Critical patent/EA047428B1/en

Links

Description

Область техникиField of technology

Настоящее изобретение относится к металлической трубе для нефтяной скважины.The present invention relates to a metal pipe for an oil well.

Предшествующий уровень техникиPrior art

Металлическая труба для нефтяной скважины используется для бурения на месторождениях нефти и природного газа (далее совместно именуемых нефтяные скважины). Металлическая труба для нефтяной скважины имеет резьбовое соединение. На буровой площадке нефтяной скважины, в соответствии с глубиной нефтяной скважины, несколько металлических труб для нефтяной скважины соединены для образования объединенного корпуса трубных изделий нефтепромыслового сортамента. Объединенный корпус трубных изделий нефтепромыслового сортамента получают путем свинчивания металлических труб для нефтяной скважины друг с другом. Объединенный корпус трубных изделий нефтепромыслового сортамента вынимают и развинчивают для инспекции и т.п., и после инспекции объединенный корпус трубных изделий нефтепромыслового сортамента снова свинчивают и используют повторно.The metal pipe for oil well is used for drilling in oil and natural gas fields (hereinafter collectively referred to as oil wells). The metal pipe for oil well has a threaded joint. At the drilling site of the oil well, according to the depth of the oil well, several metal pipes for oil well are connected to form a combined body of oil well tubular goods. The combined body of oil well tubular goods is obtained by screwing the metal pipes for oil wells together. The combined body of oil well tubular goods is taken out and unscrewed for inspection etc., and after the inspection, the combined body of oil well tubular goods is screwed again and reused.

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.A metal pipe for an oil well comprises a nipple and a coupling. The nipple comprises a contact surface of the nipple, containing a part with an external thread, formed on the outer peripheral surface of the end part of the metal pipe for an oil well. The coupling comprises a contact surface of the coupling, containing a part with an internal thread, formed on the inner peripheral surface of the end part of the metal pipe for an oil well.

Контактная поверхность ниппеля и контактная поверхность муфты неоднократно испытывают сильное трение при свинчивании и развинчивании металлической трубы для нефтяной скважины. Если контактная поверхность ниппеля и контактная поверхность муфты не обладают достаточной устойчивостью к трению, многократное свинчивание и развинчивание приводят к образованию задиров (не поддающемуся устранению заеданию). Таким образом, металлическая труба для нефтяной скважины должна иметь достаточную устойчивость к трению, т.е. высокую стойкость к образованию задиров.The contact surface of the nipple and the contact surface of the coupling repeatedly experience strong friction when screwing and unscrewing the metal pipe for oil wells. If the contact surface of the nipple and the contact surface of the coupling do not have sufficient friction resistance, repeated screwing and unscrewing will cause scoring (unremovable seizure). Therefore, the metal pipe for oil wells should have sufficient friction resistance, i.e., high resistance to scoring.

Обычно для повышения стойкости к образованию задиров используют компаундные консистентные смазки с содержанием тяжелых металлов, называемые присадками. Нанесение компаундной консистентной смазки на контактную поверхность ниппеля и/или контактную поверхность муфты может повысить стойкость металлической трубы для нефтяной скважины к образованию задиров. Однако тяжелые металлы, такие как Pb, Zn и Cu, содержащиеся в компаундных консистентных смазках, могут влиять на окружающую среду. Поэтому необходимо разработать металлическую трубу для нефтяной скважины, отличающуюся высокой стойкостью к образованию задиров без применения компаундной консистентной смазки. Поэтому были предложены способы, в которых вместо компаундной консистентной смазки используют твердое смазочное покрытие. Например, в резьбовом соединении для труб, предложенном в публикации международной заявки № WO2009/072486 (патентный документ 1), на контактной поверхности муфты формируют твердое смазочное покрытие, а на контактной поверхности ниппеля формируют твердое антикоррозийное покрытие, состоящее из полимера, отверждаемого ультрафиолетовым излучением. В патентном документе 1 указано, что твердое смазочное покрытие позволяет исключить образование задиров даже при многократном свинчивании и развинчивании. В связи с этим, когда объединенный корпус трубных изделий нефтепромыслового сортамента, в котором несколько металлических труб для нефтяной скважины свинчены вместе, продвигают вперед в нефтяную скважину, объединенный корпус трубных изделий нефтепромыслового сортамента продвигают вперед с вращением. Пласты, в которых залегает нефть (нефтяные пласты), проходят в горизонтальном, а не в вертикальном направлении. Поэтому такие способы бурения нефтяных скважин, как направленное бурение или горизонтальное бурение, все чаще применяют для охвата широкого пласта нефти и повышения эффективности нефтедобычи. При направленном и горизонтальном бурении объединенный корпус трубных изделий нефтепромыслового сортамента изгибают под землей, и нижнюю концевую часть объединенного корпуса трубных изделий нефтепромыслового сортамента направляют в диагональном или горизонтальном направлении. Если нефтяная скважина ориентирована в горизонтальном или наклонном направлении, то с увеличением длины в горизонтальном или наклонном направлении увеличивается крутящий момент, необходимый для продвижения объединенного корпуса трубных изделий нефтепромыслового сортамента. Если при приложении такого высокого крутящего момента металлическая труба для нефтяной скважины подвергается пластической деформации, в некоторых случаях может оказаться невозможным сохранить высокий уровень герметичности. Таким образом, существует потребность в металлической трубе для нефтяной скважины, которая не будет подвержена пластической деформации даже при приложении высокого крутящего момента, иными словами, в металлической трубе для нефтяной скважины, отличающейся высоким крутящим моментом на пределе текучести.Generally, compound greases containing heavy metals, called additives, are used to improve the scuffing resistance. Applying compound grease to the contact surface of the pin and/or the contact surface of the box can improve the scuffing resistance of the metal pipe for oil wells. However, heavy metals such as Pb, Zn and Cu contained in compound greases may affect the environment. Therefore, it is necessary to develop a metal pipe for oil wells that has high scuffing resistance without using compound grease. Therefore, methods have been proposed in which a solid lubricating coating is used instead of compound grease. For example, in the threaded joint for pipes proposed in International Publication No. WO2009/072486 (Patent Document 1), a solid lubricating coating is formed on the contact surface of the coupling, and a solid anticorrosive coating consisting of a polymer curable by ultraviolet radiation is formed on the contact surface of the pin. Patent Document 1 states that the solid lubricating coating can prevent the formation of scoring even when repeatedly screwed and unscrewed. In this regard, when a combined body of oil well tubular goods in which several metal pipes for an oil well are screwed together is advanced into an oil well, the combined body of the oil well tubular goods is advanced with rotation. The layers in which oil lies (oil layers) extend in a horizontal direction rather than a vertical direction. Therefore, such oil well drilling methods as directional drilling or horizontal drilling are increasingly used to cover a wide oil reservoir and improve the efficiency of oil production. In directional drilling and horizontal drilling, the combined body of oil field tubular goods is bent underground, and the lower end of the combined body of oil field tubular goods is directed in a diagonal or horizontal direction. If the oil well is oriented in a horizontal or inclined direction, then with an increase in the length in the horizontal or inclined direction, the torque required to advance the combined body of oil field tubular goods increases. If the metal pipe for the oil well is subjected to plastic deformation when such a high torque is applied, it may be impossible to maintain a high level of tightness in some cases. Thus, there is a need for a metal pipe for oil well which will not undergo plastic deformation even when a high torque is applied, in other words, a metal pipe for oil well having high yield torque.

В этом отношении крутящий момент на пределе текучести определяют следующим образом. На фиг. 1 изображен график, иллюстрирующий взаимосвязь между количеством оборотов 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 металлических труб для нефтяной скважины входят в контакт друг с другом. Возникающий в это время крутящий момент называют крутящим моменIn this regard, the yield torque is defined as follows. Fig. 1 is a graph illustrating the relationship between the number of revolutions of a metal pipe for an oil well and the torque when screwing the metal pipe for an oil well. As shown in Fig. 1, when screwing the metal pipes for an oil well together, the torque initially increases moderately and proportionally to the number of revolutions. As screwing continues, the abutment sections of the metal pipes for an oil well come into contact with each other. The torque that occurs at this time is called the torque

- 1 047428 том 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 предварительно заданного значения (крутящего момента То затяжки). При крутящем моменте То затяжки контактные поверхности ниппеля и муфты взаимодействуют друг с другом с соответствующим давлением между поверхностями. В этом случае герметичность объединенного корпуса трубных изделий нефтепромыслового сортамента, образованного путем свинчивания нескольких металлических труб для нефтяной скважины, будет высокой. Тем не менее, при дальнейшем увеличении крутящего момента, приложенного к металлической трубе для нефтяной скважины, в некоторых случаях часть ниппеля и муфты переходит в текучее состояние, что приводит к пластической деформации. Крутящий момент в это время называют крутящим моментом Ту на пределе текучести.- 1 047428 volume Ts of the stop. After reaching the torque Ts of the stop, with continued make-up, 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). At the tightening torque To, the contact surfaces of the pin and the coupling interact with each other with a corresponding pressure between the surfaces. In this case, the tightness of the combined body of the oil field tubular goods formed by screwing together several metal pipes for an oil well will be high. However, with a further increase in the torque applied to the metal pipe for an oil well, in some cases, a part of the pin and the coupling goes into a fluid state, which leads to plastic deformation. The torque at this time is called the torque Tu at the yield point.

В связи с этим, если металлическая труба для нефтяной скважины не имеет участка упора, то есть в случае металлической трубы для нефтяной скважины, имеющей так называемый клиновидный резьбовой профиль, взаимосвязь между количеством оборотов металлической трубы для нефтяной скважины и крутящим моментом также показана на фиг. 1, подобно металлической трубе для нефтяной скважины, имеющей участок упора. Таким образом, в случае клиновидного резьбового профиля в направлении завинчивания ниппеля ширина вершины резьбы на части с наружной резьбой постепенно уменьшается вдоль винтовой линии резьбы, а ширина канавки резьбы на части с наружной резьбой постепенно увеличивается вдоль винтовой линии резьбы. Кроме того, в направлении завинчивания ниппеля ширина канавки резьбы на части с внутренней резьбой постепенно уменьшается вдоль винтовой линии резьбы, а ширина вершины резьбы на части с наружной резьбой постепенно увеличивается вдоль винтовой линии резьбы.In this connection, if the metal pipe for an oil well does not have a stop section, that is, in the case of a metal pipe for an oil well having a so-called wedge-shaped thread profile, the relationship between the number of turns of the metal pipe for an oil well and the torque is also shown in Fig. 1, similar to the metal pipe for an oil well having a stop section. Thus, in the case of a wedge-shaped thread profile, in the direction of screwing the nipple, the width of the thread crest on the external thread portion gradually decreases along the helical thread line, and the width of the thread groove on the external thread portion gradually increases along the helical thread line. In addition, in the direction of screwing the nipple, the width of the thread groove on the internal thread portion gradually decreases along the helical thread line, and the width of the thread crest on the external thread portion gradually increases along the helical thread line.

В случае металлической трубы для нефтяной скважины с клиновидным резьбовым профилем и без участка упора по мере свинчивания опорные стороны части с наружной резьбой и части с внутренней резьбой вступают в контакт друг с другом, закладные стороны части с наружной резьбой и части с внутренней резьбой также вступают в контакт друг с другом, и происходит блокировка (посадка с натягом). Крутящий момент при блокировке называют контрящим крутящим моментом. Контрящий крутящий момент эквивалентен крутящему моменту упора в металлической трубе для нефтяной скважины, содержащей участок упора. Таким образом, в настоящем раскрытии, если не указано иное, не устанавливается различие между контрящим крутящим моментом и крутящим моментом упора, и для отсылки к ним используется термин крутящий момент упора. В случае металлической трубы для нефтяной скважины, имеющей клиновидный резьбовой профиль, аналогично металлической трубе для нефтяной скважины, имеющей участок упора, после достижения крутящего момента Ts упора, если свинчивание продолжается, крутящий момент будет быстро увеличиваться пропорционально количеству оборотов. Кроме того, если после этого продолжить свинчивание, возникает крутящий момент Ty на пределе текучести.In the case of a metal pipe for an oil well with a wedge-shaped thread profile and without a thrust section, as they are screwed together, the bearing sides of the external threaded part and the internal threaded part come into contact with each other, the insertion sides of the external threaded part and the internal threaded part also come into contact with each other, and a locking (pressure fit) occurs. The locking torque is called a counter torque. The counter torque is equivalent to the thrust torque in a metal pipe for an oil well containing a thrust section. Therefore, in the present disclosure, unless otherwise specified, no distinction is made between the counter torque and the thrust torque, and the term thrust torque is used to refer to them. In the case of a metal pipe for oil wells having a wedge-shaped threaded profile, similar to a metal pipe for oil wells having a thrust section, after the thrust torque Ts is reached, if make-up is continued, the torque will increase rapidly in proportion to the number of turns. In addition, if make-up is continued after this, a yield torque Ty occurs.

Как было раскрыто выше, в последнее время существует потребность в металлической трубе для нефтяной скважины с высоким крутящим моментом на пределе текучести, которая не будет подвержена пластической деформации даже в случае приложения высокого крутящего момента. В публикации международной заявки № 2013/176281 (патентный документ 2) предложено резьбовое соединение в форме патрубка, отличающееся превосходными характеристиками свинчивания с высоким крутящим моментом. В резьбовом соединении в форме патрубка, раскрытом в патентном документе 2, первое твердое смазочное покрытие формируют на части, содержащей участок упора контактной поверхности ниппеля и/или муфты. Кроме того, второе твердое смазочное покрытие формируют, по меньшей мере, на той части всей контактной поверхности, на которой отсутствует первое твердое смазочное покрытие. Твердость по Кнупу первого твердого смазочного покрытия выше, чем твердость по Кнупу второго твердого смазочного покрытия. Во время свинчивания, пока участок упора ниппеля и участок упора муфты не войдут в контакт, действует второе твердое смазочное покрытие, имеющее меньшую твердость по Кнупу, и тем самым уменьшает коэффициент трения во время завинчивания. Поэтому крутящий момент упора остается низким. После того, как участок упора ниппеля и участок упора муфты войдут в контакт, действует первое твердое смазочное покрытие, имеющее более высокую твердость по Кнупу, и тем самым увеличивает коэффициент трения. Таким образом, увеличивается крутящий момент на пределе текучести.As disclosed above, recently there has been a demand for a metal pipe for an oil well with a high yield torque which is not subject to plastic deformation even when a high torque is applied. International Patent Application Publication No. 2013/176281 (Patent Document 2) proposes a threaded joint in the form of a nipple characterized by excellent make-up performance under a high torque. In the threaded joint in the form of a nipple disclosed in Patent Document 2, a first solid lubricating coating is formed on a portion including a stop portion of a contact surface of a pin and/or a box. Further, a second solid lubricating coating is formed on at least that portion of the entire contact surface on which the first solid lubricating coating is absent. The Knoop hardness of the first solid lubricating coating is higher than the Knoop hardness of the second solid lubricating coating. During make-up, until the stop portion of the pin and the stop portion of the coupling come into contact, the second solid lubricating coating, which has a lower Knoop hardness, acts and thereby reduces the friction coefficient during make-up. Therefore, the stop torque remains low. After the stop portion of the pin and the stop portion of the coupling come into contact, the first solid lubricating coating, which has a higher Knoop hardness, acts and thereby increases the friction coefficient. Thus, the yield torque increases.

Список процитированных материаловList of cited materials

Патентные документы.Patent documents.

Патентный документ 1: Публикация международной заявки № 2009/072486.Patent Document 1: International Application Publication No. 2009/072486.

Патентный документ 2: Публикация международной заявки № 2013/176281.Patent Document 2: International Application Publication No. 2013/176281.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Техническая задача.Technical challenge.

Крутящий момент на пределе текучести можно увеличить, используя способ, раскрытый в патентном документе 2. Тем не менее, крутящий момент на пределе текучести можно также увеличить другими способами. Кроме того, как раскрыто выше, металлическая труба для нефтяной скважины также должна отличаться стойкостью к образованию задиров. Поэтому желательно иметь возможность совмещения высокого крутящего момента на пределе текучести, так и высокой стойкости к образованию задиров.The yield torque can be increased by using the method disclosed in Patent Document 2. However, the yield torque can also be increased by other methods. In addition, as disclosed above, the metal pipe for an oil well also needs to have a scuffing resistance. Therefore, it is desirable to be able to combine a high yield torque and high scuffing resistance.

- 2 047428- 2 047428

Задачей настоящего изобретения является разработка металлической трубы для нефтяной скважины, позволяющей совместить высокий крутящий момент на пределе текучести с высокой стойкостью к образованию задиров.The objective of the present invention is to develop a metal pipe for an oil well that can combine high yield torque with high resistance to scuffing.

Решение задачи.Solution to 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 comprises: a pipe main body comprising a first end portion and a second end portion, wherein the pipe main body comprises a nipple formed on the first end portion and a coupling formed on the second end portion;

ниппель содержит контактную поверхность ниппеля, содержащую по меньшей мере часть с наружной резьбой, выполненную на внешней периферийной поверхности первой концевой части основного корпуса трубы;the nipple comprises a nipple contact surface comprising at least a portion with an external thread formed on the outer peripheral surface of the first end portion of the main body of the pipe;

муфта содержит:The coupling contains:

контактную поверхность муфты, содержащую по меньшей мере часть с внутренней резьбой, выполненную на внутренней периферийной поверхности второй концевой части основного корпуса трубы;a coupling contact surface comprising at least a portion with an internal thread formed on the inner peripheral surface of the second end portion of the main body of the pipe;

металлизированный слой сформирован на первой контактной поверхности, причем первая контактная поверхность представляет собой одну поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты;a metallized layer is formed on the first contact surface, wherein the first contact surface is one surface of the contact surface of the nipple and the contact surface of the coupling;

слой твердой смазки сформирован на металлизированном слое;a layer of solid lubricant is formed on the metallized layer;

среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности составляет от 0,5 до 10,0 мкм, причем вторая контактная поверхность представляет собой другую поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты; и на второй контактной поверхности сформировано полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие.the arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface is from 0.5 to 10.0 μm, wherein the second contact surface is the other surface of the contact surface of the nipple and the contact surface of the coupling; and a semi-solid or liquid anti-corrosion coating is formed on the second contact surface.

Технические результаты изобретения.Technical results of the invention.

Металлическая труба для нефтяной скважины в соответствии с настоящим изобретением позволяет одновременно реализовать как высокий крутящий момент на пределе текучести, так и высокую стойкость к образованию задиров.The metal pipe for an oil well according to the present invention makes it possible to simultaneously realize both a high yield torque and high resistance to scuffing.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 изображен график, иллюстрирующий взаимосвязь между количеством оборотов металлической трубы для нефтяной скважины и крутящим моментом при свинчивании металлической трубы для нефтяной скважины.Fig. 1 is a graph illustrating the relationship between the number of revolutions of a metal oil well pipe and the torque when screwing the metal oil well pipe.

На фиг. 2 показана схема, иллюстрирующая один пример металлической трубы для нефтяной скважины с резьбой и соединительной муфтой согласно данному варианту осуществления изобретения.Fig. 2 is a diagram illustrating one example of a metal pipe for an oil well with a thread and a coupling according to this embodiment of the invention.

На фиг. 3 изображен частичный вид в разрезе (продольном разрезе), параллельном направлению оси муфты металлической трубы для нефтяной скважины, показанной на фиг. 2.Fig. 3 shows a partial sectional view (longitudinal section) parallel to the axis direction of the coupling of the metal pipe for the oil well shown in Fig. 2.

На фиг. 4 изображен вид в разрезе, параллельном направлению оси металлической трубы для нефтяной скважины, показанной на фиг. 3, иллюстрирующий находящуюся вблизи ниппеля часть металлической трубы для нефтяной скважины.Fig. 4 is a sectional view parallel to the axis direction of the metal pipe for an oil well shown in Fig. 3, illustrating a portion of the metal pipe for an oil well located near the nipple.

На фиг. 5 изображен вид в разрезе, параллельном направлению оси металлической трубы для нефтяной скважины, показанной на фиг. 3, иллюстрирующий находящуюся вблизи муфты часть металлической трубы для нефтяной скважины.Fig. 5 is a sectional view parallel to the axis direction of the metal pipe for an oil well shown in Fig. 3, illustrating a portion of the metal pipe for an oil well located near the coupling.

На фиг. 6 показана схема, иллюстрирующая другой пример металлической трубы для нефтяной скважины с резьбой и соединительной муфтой, отличающийся от фиг. 2.Fig. 6 is a diagram illustrating another example of a metal pipe for an oil well with a thread and a coupling, different from Fig. 2.

На фиг. 7 показана схема, иллюстрирующая металлическую трубу интегрального типа для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения.Fig. 7 is a diagram illustrating an integral type metal pipe for an oil well according to this embodiment of the invention.

На фиг. 8 изображен вид в разрезе для пояснения структуры на первой контактной поверхности в случае, когда первая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность муфты.Fig. 8 is a sectional view for explaining the structure on the first contact surface in the case where the first contact surface is a coupling contact surface.

На фиг. 9 изображен вид в разрезе для пояснения структуры на второй контактной поверхности в случае, когда вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность ниппеля.Fig. 9 is a sectional view for explaining the structure on the second contact surface in the case where the second contact surface is a contact surface of a nipple.

На фиг. 10 представлена в увеличенном масштабе часть вблизи второй контактной поверхности (на фиг. 9 - контактной поверхности ниппеля), изображенной на фиг. 9.Fig. 10 shows, on an enlarged scale, a part near the second contact surface (in Fig. 9 - the contact surface of the nipple), depicted in Fig. 9.

На фиг. 11 изображен вид в разрезе для пояснения структуры на первой контактной поверхности в случае, когда первая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность ниппеля.Fig. 11 is a sectional view for explaining the structure on the first contact surface in the case where the first contact surface is a contact surface of a nipple.

На фиг. 12 изображен вид в разрезе для пояснения структуры на второй контактной поверхности в случае, когда вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность муфты.Fig. 12 is a sectional view for explaining the structure on the second contact surface in the case where the second contact surface is a coupling contact surface.

На фиг. 13 изображен вид, иллюстрирующий структуру второй контактной поверхности, содержащей полученное химической обработкой покрытие, в случае, когда вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность ниппеля.Fig. 13 is a view illustrating the structure of a second contact surface containing a coating obtained by chemical treatment, in the case where the second contact surface is a contact surface of a nipple.

На фиг. 14 изображена диаграмма крутящего момента для пояснения испытания по измерению крутящего момента на пределе текучести в соответствии с примерами.Fig. 14 shows a torque diagram for explaining the yield torque measurement test according to the examples.

- 3 047428- 3 047428

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. In the drawings, the same reference signs will be used for the same or similar parts, and their disclosure will not be repeated.

Авторы настоящего изобретения выполнили несколько исследований металлической трубы для нефтяной скважины, позволяющей одновременно реализовать как высокий крутящий момент на пределе текучести, так и высокую стойкость к образованию задиров. В результате авторы настоящего изобретения пришли к следующим выводам.The present inventors have carried out several studies on a metal pipe for an oil well that can simultaneously realize both high yield torque and high resistance to scuffing. As a result, the present inventors have come to the following conclusions.

Для увеличения стойкости к образованию задиров при свинчивании металлической трубы для нефтяной скважины, предпочтительно, металлизированный слой сформировать на контактной поверхности (далее первая контактная поверхность) ниппеля (далее контактная поверхность ниппеля) или на контактной поверхности муфты (далее контактная поверхность муфты), и слой твердой смазки сформировать на металлизированном слое. Стойкость к образованию задиров повышается благодаря смазывающему действию слоя твердой смазки. Металлизированный слой также повышает стойкость к образованию задиров, а металлизированный слой, имеющий высокую твердость и высокую температуру плавления, дополнительно повышает стойкость к образованию задиров при свинчивании. Поэтому авторы настоящего изобретения решили, что, принимая во внимание стойкость к образованию задиров, предпочтительно формировать металлизированный слой и слой твердой смазки многослойным способом на первой контактной поверхности, представляющей собой контактную поверхность ниппеля или контактную поверхность муфты.In order to increase the resistance to scuffing during screwing of a metal pipe for an oil well, it is preferable to form a metallized layer on the contact surface (hereinafter referred to as the first contact surface) of a pin (hereinafter referred to as the contact surface of the pin) or on the contact surface of a coupling (hereinafter referred to as the contact surface of the coupling), and to form a solid lubricant layer on the metallized layer. The resistance to scuffing is increased due to the lubricating effect of the solid lubricant layer. The metallized layer also increases the resistance to scuffing, and the metallized layer having high hardness and high melting point further increases the resistance to scuffing during screwing. Therefore, the inventors of the present invention decided that, taking into account the resistance to scuffing, it is preferable to form a metallized layer and a solid lubricant layer in a multilayer manner on the first contact surface, which is the contact surface of the pin or the contact surface of the coupling.

В случае, когда металлизированный слой и слой твердой смазки последовательно нанесены на первую контактную поверхность, представляющую собой контактную поверхность ниппеля или контактную поверхность муфты, авторы настоящего изобретения также выполнили исследования структуры второй контактной поверхности, представляющей собой другую контактную поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты, с целью увеличения крутящего момента при сохранении стойкости к образованию задиров.In the case where a metallized layer and a solid lubricant layer are successively applied to a first contact surface, which is a contact surface of a pin or a contact surface of a coupling, the authors of the present invention also carried out studies on the structure of a second contact surface, which is another contact surface of the contact surface of a pin and a contact surface of a coupling, in order to increase the torque while maintaining resistance to scuffing.

При этом металлические трубы для нефтяной скважины после изготовления хранят под открытым небом на площадке, расположенной недалеко от места бурения нефтяной скважины, до фактического использования для бурения нефтяной скважины. Таким образом, металлические трубы для нефтяной скважины должны обладать определенной коррозионной стойкостью, а не только стойкостью к образованию задиров. Поэтому в обычной металлической трубе для нефтяной скважины, имеющей контактную поверхность ниппеля и контактную поверхность муфты, в некоторых случаях крайний верхний слой первой контактной поверхности представляет собой слой твердой смазки, а крайний верхний слой второй контактной поверхности представляет собой известное твердое антикоррозионное покрытие, состоящее из полимера, отверждаемого ультрафиолетовым излучением. Тем не менее, твердое антикоррозионное покрытие не обладает действием, увеличивающим крутящий момент на пределе текучести.In this case, the metal pipes for oil wells after manufacturing are stored outdoors in a site located near the oil well drilling site until they are actually used for drilling the oil well. Therefore, the metal pipes for oil wells must have a certain corrosion resistance, not just the resistance to scoring. Therefore, in a conventional metal pipe for oil wells having a pin contact surface and a coupling contact surface, in some cases, the outermost upper layer of the first contact surface is a solid lubricant layer, and the outermost upper layer of the second contact surface is a known hard anticorrosive coating consisting of a polymer cured by ultraviolet radiation. However, the hard anticorrosive coating does not have the effect of increasing the yield torque.

Поэтому у авторов настоящего изобретения возникла идея увеличить коэффициент трения и увеличить крутящий момент на пределе текучести во время свинчивания путем придания второй контактной поверхности формы (текстуры), отличающейся от формы поверхности известной металлической трубы для нефтяной скважины, без использования твердого антикоррозионного покрытия. Далее, в результате дополнительного рассмотрения, у авторов настоящего изобретения возникла идея, заключающаяся в том, что при определенной шероховатости второй контактной поверхности плотный контакт первой контактной поверхности и второй контактной поверхности во время свинчивания позволит получить высокий коэффициент трения за счет металлизированного слоя под слоем твердой смазки первой контактной поверхности и неровностей второй контактной поверхности, в результате увеличится крутящий момент на пределе текучести.Therefore, the inventors of the present invention have an idea of increasing the friction coefficient and increasing the yield torque during make-up by giving the second contact surface a shape (texture) different from the surface shape of a known metal pipe for an oil well, without using a hard anti-corrosion coating. Further, as a result of further consideration, the inventors of the present invention have an idea that, with a certain roughness of the second contact surface, close contact of the first contact surface and the second contact surface during make-up will make it possible to obtain a high friction coefficient due to the metallized layer under the solid lubricant layer of the first contact surface and the unevenness of the second contact surface, as a result, the yield torque will increase.

С другой стороны, предпочтительно обеспечить определенную коррозионную стойкость второй контактной поверхности. Тем не менее, если на второй контактной поверхности, поверхность которой была шероховатой, сформировано обычное известное твердое антикоррозионное покрытие, неровность второй контактной поверхности не будет перенесена на поверхность твердого антикоррозионного покрытия, и, следовательно, поверхность твердого антикоррозионного покрытия не будет шероховатой до степени неровности второй контактной поверхности.On the other hand, it is preferable to ensure a certain corrosion resistance of the second contact surface. However, if a conventional known hard anticorrosive coating is formed on the second contact surface whose surface is rough, the unevenness of the second contact surface will not be transferred to the surface of the hard anticorrosive coating, and therefore the surface of the hard anticorrosive coating will not be roughened to the degree of unevenness of the second contact surface.

Поэтому авторы настоящего изобретения придумали формировать на второй контактной поверхности, являющейся шероховатой поверхностью, полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие, а не твердое покрытие. Когда на шероховатой второй контактной поверхности формируют полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие, антикоррозионные свойства второй контактной поверхности обеспечиваются антикоррозионным покрытием, и когда первая контактная поверхность и вторая контактная поверхность плотно соприкасаются во время свинчивания, антикоррозионное покрытие на контактной части легко выдавливается из промежутка между первой контактной поверхностью и второй контактной поверхностью. Таким образом, используя металлизированный слой под слоем твердой смазки первой контактной поверхности и неровности второй контактной поверхности повышают коэффициент трения и, как следствие, увеличивают крутящий момент на пределе текучести.Therefore, the inventors of the present invention conceived of forming a semi-solid or liquid anticorrosive coating on the second contact surface, which is a rough surface, rather than a solid coating. When a semi-solid or liquid anticorrosive coating is formed on the rough second contact surface, the anticorrosive properties of the second contact surface are provided by the anticorrosive coating, and when the first contact surface and the second contact surface are tightly contacted during screwing, the anticorrosive coating on the contact portion is easily squeezed out from the gap between the first contact surface and the second contact surface. Thus, using a metallized layer under the solid lubricant layer of the first contact surface and the unevenness of the second contact surface, the friction coefficient is increased and, as a result, the yield torque is increased.

- 4 047428- 4 047428

Металлическая труба для нефтяной скважины согласно настоящему изобретению, выполненная на основе вышеприведенных результатов, имеет следующую конструкцию:A metal pipe for an oil well according to the present invention, made on the basis of the above results, has the following structure:

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

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 main body of a pipe comprising a first end portion and a second end portion, wherein the main body of the pipe comprises a nipple formed on the first end portion and a coupling formed on the second end portion;

ниппель содержит контактную поверхность ниппеля, содержащую по меньшей мере часть с наружной резьбой, выполненную на внешней периферийной поверхности первой концевой части основного корпуса трубы;the nipple comprises a nipple contact surface comprising at least a portion with an external thread formed on the outer peripheral surface of the first end portion of the main body of the pipe;

муфта содержит:The coupling contains:

контактную поверхность муфты, содержащую по меньшей мере часть с внутренней резьбой, выполненную на внутренней периферийной поверхности второй концевой части основного корпуса трубы;a coupling contact surface comprising at least a portion with an internal thread formed on the inner peripheral surface of the second end portion of the main body of the pipe;

металлизированный слой сформирован на первой контактной поверхности, причем первая контактная поверхность представляет собой одну поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты;a metallized layer is formed on the first contact surface, wherein the first contact surface is one surface of the contact surface of the nipple and the contact surface of the coupling;

слой твердой смазки сформирован на металлизированном слое;a layer of solid lubricant is formed on the metallized layer;

среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности составляет от 0,5 до 10,0 мкм, причем вторая контактная поверхность представляет собой другую поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты; и на второй контактной поверхности сформировано полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие.the arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface is from 0.5 to 10.0 μm, wherein the second contact surface is the other surface of the contact surface of the nipple and the contact surface of the coupling; and a semi-solid or liquid anti-corrosion coating is formed on the second contact surface.

2. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.1, в которой:2. A metal pipe for an oil well according to item 1, in which:

на второй контактной поверхности дополнительно сформировано полученное химической обработкой покрытие, и антикоррозионное покрытие сформировано на полученном химической обработкой покрытии.on the second contact surface, a coating obtained by chemical treatment is additionally formed, and an anti-corrosion coating is formed on the coating obtained by chemical treatment.

3. Металлическая труба для нефтяной скважины по п.1 или 2, в которой вторая контактная поверхность подвергнута струйной обработке.3. A metal pipe for an oil well according to claim 1 or 2, wherein the second contact surface is subjected to jet processing.

4. Металлическая труба для нефтяной скважины по любому из пп.1-3, в которой металлизированный слой выполнен из сплава Zn-Ni.4. A metal pipe for an oil well according to any one of claims 1 to 3, in which the metallized layer is made of a Zn-Ni alloy.

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

Конструкция металлической трубы для нефтяной скважины.Construction of metal pipe for oil well.

Сначала, перед описанием металлической трубы для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения, будут описаны конструкции металлических труб для нефтяной скважины, которые являются предметом настоящего варианта осуществления изобретения. Доступными типами металлических труб для нефтяной скважины являются металлическая труба типа с резьбой и соединительной муфтой для нефтяной скважины и металлическая труба интегрального типа для нефтяной скважины. Ниже будет подробно раскрыт каждый тип металлической трубы для нефтяной скважины. Вариант, в котором металлическая труба 1 для нефтяной скважины представляет собой тип с резьбой и соединительной муфтой.First, before describing the metal pipe for an oil well according to the present embodiment, the structures of the metal pipes for an oil well, which are the subject of the present embodiment, will be described. The available types of metal pipes for an oil well are a threaded and coupling type metal pipe for an oil well and an integral type metal pipe for an oil well. Each type of metal pipe for an oil well will be explained in detail below. The embodiment in which the metal pipe 1 for an oil well is a threaded and coupling type.

На фиг. 2 показана схема, иллюстрирующая один пример металлической трубы 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения. На фиг. 2 показана схема, иллюстрирующая металлическую трубу 1 для нефтяной скважины так называемого типа с резьбой и соединительной муфтой. Как показано на фиг. 2, металлическая труба 1 для нефтяной скважины содержит основной корпус 10 трубы.Fig. 2 is a diagram illustrating one example of a metal pipe 1 for an oil well according to the present embodiment of the invention. Fig. 2 is a diagram illustrating a metal pipe 1 for an oil well of a so-called threaded and coupling type. As shown in Fig. 2, the metal pipe 1 for an oil well has 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, изображенной на фиг. 2, основной корпус 10 трубы содержит трубчатый корпус 11 ниппеля и соединительную муфту 12. Соединительная муфта 12 присоединена к одному концу трубчатого корпуса 11 ниппеля. В частности, соединительная муфта 12 навинчена на резьбу на одном конце трубчатого корпуса 11 ниппеля.The main body 10 of the pipe extends in the direction of the pipe axis. The cross-section perpendicular to the direction of the pipe axis of the main body 10 of the pipe has a circular shape. The main body 10 of the pipe 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 pipe 1 for an oil well of the type with a thread and a coupling shown in Fig. 2, the main body 10 of the pipe includes a tubular body 11 of the nipple and a coupling 12. The coupling 12 is connected to one end of the tubular body 11 of the nipple. In particular, the coupling 12 is screwed onto a thread at one end of the tubular body 11 of the nipple.

На фиг. 3 показан частичный вид в разрезе (продольном разрезе), параллельном направлению оси трубы соединительной муфты 12 металлической трубы 1 для нефтяной скважины, показанной на фиг. 2. Как показано на фиг. 2 и фиг. 3, 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 другой металлической трубы для нефтяной скважины (не показанной на фигуре) и ввинчивают в муфту другой металлической трубы для нефтяной скважины. Муфта 50 сформирована на второй концевой части 10В основного корпуса 10 трубы. При свинчивании ниппель другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины вставляют в муфту 50, и муфту 50 навинчивают на ниппель другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины.Fig. 3 is a partial sectional view (longitudinal section) parallel to the pipe axis direction of the coupling coupling 12 of the metal pipe 1 for an oil well shown in Fig. 2. As shown in Fig. 2 and Fig. 3, 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 screwing, the nipple 40 is inserted into the coupling of another metal pipe for an oil well (not shown in the figure) and screwed into the coupling of another metal pipe for an oil well. The coupling 50 is formed on the second end portion 10B of the pipe main body 10. When screwing, the nipple of another metal pipe 1 for an oil well is inserted into the coupling 50, and the coupling 50 is screwed onto the nipple of another metal pipe 1 for an oil well.

- 5 047428- 5 047428

Конструкция ниппеля 40.Nipple design 40.

На фиг. 4 изображен вид в разрезе находящейся вблизи ниппеля 40 части металлической трубы 1 для нефтяной скважины, показанной на фиг. 3, на котором изображен вид в разрезе, параллельном направлению оси металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Пунктирная линия на фиг. 4 обозначает 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. 4, ниппель 40 содержит контактную поверхность 400 ниппеля на внешней периферийной поверхности первой концевой части 10А основного корпуса 10 трубы. Контактная поверхность 400 ниппеля вступает в контакт с контактной поверхностью 500 муфты 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины при свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины.Fig. 4 is a sectional view of a portion located near the nipple 40 of the metal pipe 1 for an oil well shown in Fig. 3, which is a sectional view parallel to the axis direction of the metal pipe 1 for an oil well. The dotted line in Fig. 4 indicates a structure of a coupling 50 of another metal pipe for an oil well in the case of screwing the metal pipe 1 for an oil well with another metal pipe 1 for an oil well. As shown in Fig. 4, the nipple 40 has a nipple contact surface 400 on an outer peripheral surface of the first end portion 10A of the pipe main body 10. The nipple contact surface 400 comes into contact with the contact surface 500 of the coupling 50 of the other metal pipe 1 for an oil well when screwing with another metal pipe 1 for an oil well.

Контактная поверхность 400 ниппеля содержит по меньшей мере часть 41 с наружной резьбой, 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. 4 на внешней периферийной поверхности первой концевой части 10А уплотнительная поверхность 42 ниппеля расположена дальше на передней торцевой стороне первой концевой части 10 А, чем часть 41с 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 форму конуса. В частности, внешний диаметр уплотнительной поверхности 42 ниппеля постепенно уменьшается от части 41 с наружной резьбой к упорной поверхности 43 ниппеля в продольном направлении (направлении оси трубы) первой концевой части 10А.The contact surface 400 of the pin comprises at least a portion 41 with an external thread formed on the outer peripheral surface of the first end portion 10A. The contact surface 400 of the pin may further comprise a sealing surface 42 of the pin and a stop surface 43 of the pin. In Fig. 4, on the outer peripheral surface of the first end portion 10A, the sealing surface 42 of the pin is located further on the front end side of the first end portion 10A than the portion 41 with an external thread. In other words, the sealing surface 42 of the pin is located between the portion 41 with an external thread and the stop surface 43 of the pin. The sealing surface 42 of the pin has a conical shape. In particular, the outer diameter of the sealing surface 42 of the nipple gradually decreases from the part 41 with the external thread to the thrust surface 43 of the nipple in the longitudinal direction (the direction of the pipe axis) of the first end part 10A.

При свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины уплотнительная поверхность 42 ниппеля вступает в контакт с уплотнительной поверхностью 52 (будет раскрыта ниже) муфты 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Точнее говоря, во время свинчивания, когда ниппель 40 вставляют в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины, уплотнительная поверхность 42 ниппеля вступает в контакт 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 вступает в плотный контакт с уплотнительной поверхностью 52 муфты. За счет этого во время свинчивания уплотнительная поверхность 42 ниппеля вступает в плотный контакт с уплотнительной поверхностью 52 муфты, тем самым формируя уплотнение, основанное на непосредственном контакте металлов. Это позволяет повысить герметичность в свинчиваемых металлических трубах 1 для нефтяной скважины.When screwing with another metal pipe 1 for an oil well, the sealing surface 42 of the nipple comes into contact with the sealing surface 52 (to be explained below) of the coupling 50 of the other metal pipe 1 for an oil well. More specifically, during screwing, when the nipple 40 is inserted into the coupling 50 of the other metal pipe 1 for an oil well, the sealing surface 42 of the nipple comes into 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 pipe 1 for an oil well, the sealing surface 42 of the nipple comes into close contact with the sealing surface 52 of the coupling. Due to this, during screwing, the sealing surface 42 of the nipple comes into close contact with the sealing surface 52 of the coupling, thereby forming a seal based on direct metal contact. This makes it possible to improve the tightness of screwed metal pipes 1 for oil wells.

На фиг. 4 упорная поверхность 43 ниппеля расположена на передней торцевой поверхности первой концевой части 10А. Другими словами, в ниппеле 40, изображенном на фиг. 4, часть 41 с наружной резьбой, уплотнительная поверхность 42 ниппеля и упорная поверхность 43 ниппеля последовательно расположены в указанном порядке от центра основного корпуса 10 трубы по направлению к переднему торцу первой концевой части 10А. 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. Точнее говоря, во время свинчивания упорная поверхность 43 ниппеля вступает в контакт с упорной поверхностью 53 муфты в результате введения ниппеля 40 в муфту 50 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Это позволяет получить высокий крутящий момент во время свинчивания. Кроме того, может быть стабилизирована позиционная взаимосвязь между ниппелем 40 и муфтой 50 в состоянии свинчивания. 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 41с 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. В случае металлической трубы для нефтяной скважины с клиновидным резьбовым профилем, раскрытой выше, ниппель 40 не имеет упорной поверхности 43 ниппеля. При этом, если ниппель 40 не имеет упорной поверхности 43 ниппеля, муфта 50 не имеет упорной поверхности 53 муфты.In Fig. 4, the thrust surface 43 of the nipple is located on the front end surface of the first end portion 10A. In other words, in the nipple 40 shown in Fig. 4, the externally threaded portion 41, the sealing surface 42 of the nipple, and the thrust surface 43 of the nipple are sequentially arranged in the specified order from the center of the main body 10 of the pipe toward the front end of the first end portion 10A. When screwing with another metal pipe 1 for an oil well, the thrust surface 43 of the nipple is located opposite the thrust surface 53 (to be disclosed below) of the coupling 50 of the other metal pipe 1 for an oil well and contacts it. More specifically, during make-up, the thrust surface 43 of the pin comes into contact with the thrust surface 53 of the coupling as a result of the insertion of the pin 40 into the coupling 50 of another metal pipe 1 for an oil well. This makes it possible to obtain a high torque during make-up. In addition, the positional relationship between the pin 40 and the coupling 50 in the make-up state can be stabilized. It should be noted that the contact surface 400 of the pin 40 includes at least a portion 41 with an external thread. In other words, the contact surface 400 of the pin includes a portion 41 with an external thread and does not necessarily include a sealing surface 42 of the pin and the thrust surface 43 of the pin. The contact surface 400 of the pin may include a portion 41 with an external thread and the thrust surface 43 of the pin and does not necessarily include a sealing surface 42 of the pin. The contact surface 400 of the nipple may comprise a portion 41 with an external thread and a sealing surface 42 of the nipple and does not necessarily comprise a thrust surface 43 of the nipple. In the case of the metal pipe for an oil well with a wedge-shaped thread profile disclosed above, the nipple 40 does not have a thrust surface 43 of the nipple. In this case, if the nipple 40 does not have a thrust surface 43 of the nipple, the coupling 50 does not have a thrust surface 53 of the coupling.

Конструкция муфты 50.Coupling design 50.

На фиг. 5 изображен вид в разрезе находящейся вблизи муфты 50 части металлической трубы 1 для нефтяной скважины, показанной на фиг. 3, на которой изображен вид в разрезе, параллельном направлению оси металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Пунктирная линия на фиг. 5 обозначает 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. 5, 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 вступает в контактFig. 5 is a sectional view of a portion of the metal pipe 1 for an oil well shown in Fig. 3 that is located near the coupling 50, which is a sectional view parallel to the axis direction of the metal pipe 1 for an oil well. The dotted line in Fig. 5 indicates the structure of the nipple 40 of another metal pipe 1 for an oil well in the case of screwing the metal pipe 1 for an oil well with another metal pipe 1 for an oil well. As shown in Fig. 5, the coupling 50 has a coupling contact surface 500 on the inner peripheral surface of the second end portion 10B of the pipe main body 10. When screwing with another metal pipe 1 for an oil well, the coupling contact surface 500 comes into contact

- 6 047428 с контактной поверхностью 400 ниппеля 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины, когда ниппель 40 вворачивают 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 для нефтяной скважины. Контактная поверхность 500 муфты может дополнительно содержать уплотнительную поверхность 52 муфты и упорную поверхность 53 муфты. На фиг. 5 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 форму конуса. В частности, внутренний диаметр уплотнительной поверхности 52 муфты постепенно уменьшается от части 51с внутренней резьбой к упорной поверхности 53 муфты в продольном направлении (направлении оси трубы) второй концевой части 10В. При свинчивании с другой металлической трубой 1 для нефтяной скважины уплотнительная поверхность 52 муфты вступает в контакт с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Точнее говоря, во время свинчивания, когда ниппель 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины ввинчивают в муфту 50, уплотнительная поверхность 52 муфты вступает в контакт с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля, а когда ниппель 40 продолжают вворачивать, уплотнительная поверхность 52 муфты вступает в плотный контакт с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля. За счет этого во время свинчивания уплотнительная поверхность 52 муфты вступает в плотный контакт с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля, тем самым формируя уплотнение, основанное на непосредственном контакте металлов. Это позволяет повысить герметичность в свинчиваемых металлических трубах 1 для нефтяной скважины. Упорная поверхность 53 муфты расположена ближе к центру основного корпуса 10 трубы в осевом направлении 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 в осевом направлении трубы. 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 вступает в контакт с ней. Точнее говоря, во время свинчивания упорная поверхность 53 муфты вступает в контакт с упорной поверхностью 43 ниппеля в результате введения ниппеля 40 другой металлической трубы 1 для нефтяной скважины в муфту 50. Это позволяет получить высокий крутящий момент во время свинчивания. Кроме того, может быть стабилизирована позиционная взаимосвязь между ниппелем 40 и муфтой 50 в состоянии свинчивания.- 6 047428 with the contact surface 400 of the nipple 40 of another metal pipe 1 for an oil well, when the nipple 40 is screwed into the coupling 50. The contact surface 500 of the coupling comprises at least a portion 51 with an internal thread formed on the inner peripheral surface of the second end portion 10B. When screwed together, the portion 51 with an internal thread engages with the portion 41 with an external thread of the nipple 40 of another metal pipe for an oil well. The contact surface 500 of the coupling may further comprise a sealing surface 52 of the coupling and a thrust surface 53 of the coupling. In Fig. 5, on the inner peripheral surface of the second end portion 10B, the sealing surface 52 of the coupling is located further from the center of the main body 10 of the pipe than the portion 51 with an internal thread. In other words, the sealing surface 52 of the coupling is located between the portion 51 with the internal thread and the thrust surface 53 of the coupling. The sealing surface 52 of the coupling has a conical shape. In particular, the inner diameter of the sealing surface 52 of the coupling gradually decreases from the portion 51 with the internal thread to the thrust surface 53 of the coupling in the longitudinal direction (the direction of the pipe axis) of the second end portion 10B. When screwing with another metal pipe 1 for an oil well, the sealing surface 52 of the coupling comes into contact with the sealing surface 42 of the nipple 40 of the other metal pipe 1 for an oil well. More specifically, during make-up, when the nipple 40 of another metal pipe 1 for an oil well is screwed into the coupling 50, the sealing surface 52 of the coupling comes into contact with the sealing surface 42 of the nipple, and when the nipple 40 continues to be screwed in, the sealing surface 52 of the coupling comes into close contact with the sealing surface 42 of the nipple. Due to this, during make-up, the sealing surface 52 of the coupling comes into close contact with the sealing surface 42 of the nipple, thereby forming a seal based on direct metal contact. This makes it possible to improve the sealability in the screwed metal pipes 1 for an oil well. The thrust surface 53 of the coupling is located closer to the center of the main body 10 of the pipe in the axial direction of the pipe than the sealing surface 52 of the coupling. In other words, in the coupling 50, the thrust surface 53 of the coupling, the sealing surface 52 of the coupling and the portion 51 with the internal thread are arranged sequentially in the specified order from the center of the main body 10 of the pipe to the front end of the second end portion 10B in the axial direction of the pipe. When screwing with another metal pipe 1 for an oil well, the thrust surface 53 of the coupling is located opposite the thrust surface 43 of the nipple 40 of the other metal pipe 1 for an oil well and comes into contact with it. More precisely, during screwing, the thrust surface 53 of the coupling comes into contact with the thrust surface 43 of the nipple as a result of inserting the nipple 40 of the other metal pipe 1 for an oil well into the coupling 50. This makes it possible to obtain a high torque during screwing. In addition, the positional relationship between the nipple 40 and the coupling 50 in the screwing state can be stabilized.

Контактная поверхность 500 муфты содержит по меньшей мере часть 51 с внутренней резьбой. При свинчивании часть 51 с внутренней резьбой контактной поверхности 500 муфты 50 вступает в контакт с частью 41 с наружной резьбой контактной поверхности 400 ниппеля 40 таким образом, чтобы часть 51 с внутренней резьбой соответствовала части 41 с наружной резьбой. Уплотнительная поверхность 52 муфты вступает в контакт с уплотнительной поверхностью 42 ниппеля таким образом, чтобы уплотнительная поверхность 52 муфты соответствовала уплотнительной поверхности 42 ниппеля. Упорная поверхность 53 муфты вступает в контакт с упорной поверхностью 43 ниппеля таким образом, чтобы упорная поверхность 53 муфты соответствовала упорной поверхности 43 ниппеля. Если 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. Если 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 51с внутренней резьбой и упорную поверхность 53 муфты и не содержит уплотнительную поверхность 52 муфты. Если 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 contact surface 500 of the coupling comprises at least a part 51 with an internal thread. When screwed together, the part 51 with an internal thread of the contact surface 500 of the coupling 50 comes into contact with the part 41 with an external thread of the contact surface 400 of the nipple 40 in such a way that the part 51 with an internal thread corresponds to the part 41 with an external thread. The sealing surface 52 of the coupling comes into contact with the sealing surface 42 of the nipple in such a way that the sealing surface 52 of the coupling corresponds to the sealing surface 42 of the nipple. The thrust surface 53 of the coupling comes into contact with the thrust surface 43 of the nipple in such a way that the thrust surface 53 of the coupling corresponds to the thrust surface 43 of the nipple. If the contact surface 400 of the pin contains the portion 41 with the external thread and does not contain the sealing surface 42 of the pin and the thrust surface 43 of the pin, the contact surface 500 of the coupling contains the portion 51 with the internal thread and does not contain the sealing surface 52 of the coupling and the thrust surface 53 of the coupling. If the contact surface 400 of the pin contains the portion 41 with the external thread and the thrust surface 43 of the pin and does not contain the sealing surface 42 of the pin, the contact surface 500 of the coupling contains the portion 51 with the internal thread and the thrust surface 53 of the coupling and does not contain the sealing surface 52 of the coupling. If the contact surface 400 of the nipple comprises a portion 41 with an external thread and a sealing surface 42 of the nipple and does not comprise a thrust surface 43 of the nipple, the contact surface 500 of the coupling comprises a portion 51 with an internal thread and a sealing surface 52 of the coupling and does not comprise a thrust surface 53 of the coupling.

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 будут расположены в указанном порядке на контактной поверхности 500 муфты 50 в направлении от переднегоThe contact surface 400 of the nipple may comprise several parts 41 with external thread, several sealing surfaces 42 of the nipple and several thrust surfaces 43 of the nipple. For example, the thrust surface 43 of the nipple, the sealing surface 42 of the nipple, the part 41 with external thread, the sealing surface 42 of the nipple, the thrust surface 43 of the nipple, the sealing surface 42 of the nipple and the part 41 with external thread may be arranged in the specified order on the contact surface 400 of the nipple 40 in the direction from the front end of the first end part 10A to the center of the main body 10 of the pipe. In this case, the portion 51 with internal thread, the sealing surface 52 of the coupling, the thrust surface 53 of the coupling, the sealing surface 52 of the coupling, the portion 51 with internal thread, the sealing surface 52 of the coupling and the thrust surface 53 of the coupling will be located in the specified order on the contact surface 500 of the coupling 50 in the direction from the front

- 7 047428 торца второй концевой части 10В к центру основного корпуса 10 трубы.- 7 047428 end of the second end part 10B to the center of the main body 10 of the pipe.

На фиг. 4 и фиг. 5 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. 6 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. 4 and Fig. 5, a so-called best connection is shown, in which the pin 40 comprises a portion 41 with an external thread, a sealing surface 42 of the pin and a thrust surface 43 of the pin, and the coupling 50 comprises a portion 51 with an internal thread, a sealing surface 52 of the coupling and a thrust surface 53 of the coupling. However, according to the above disclosure, the pin 40 may comprise a portion 41 with an external thread and does not necessarily comprise a sealing surface 42 of the pin and a thrust surface 43 of the pin. In this case, the coupling 50 comprises a portion 51 with an internal thread and does not comprise a sealing surface 52 of the coupling and a thrust surface 53 of the coupling. In Fig. 6 is a view illustrating one example of a metal pipe 1 for an oil well, in which a nipple 40 includes a portion 41 with an external thread and does not include a sealing surface 42 of the nipple and a thrust surface 43 of the nipple, and a coupling 50 includes a portion 51 with an internal thread and does not include a sealing surface 52 of the coupling and a thrust surface 53 of the coupling.

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

Металлическая труба 1 для нефтяной скважины, изображенная на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 6, 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. 2, Fig. 3 and Fig. 6 is a so-called threaded and coupling type metal pipe 1 for an oil well, in which the pipe main body 10 comprises a nipple tubular body 11 and a coupling 12. However, the metal pipe 1 for an oil well according to this embodiment of the invention may be an integral type instead of the threaded and coupling type.

На фиг. 7 показана схема, иллюстрирующая металлическую трубу 1 для нефтяной скважины интегрального типа согласно данному варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 7, 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.Fig. 7 is a diagram illustrating a metal pipe 1 for an integral type oil well according to the present embodiment of the invention. As shown in Fig. 7, the metal pipe 1 for an integral type oil well 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 a side opposite to the second end portion 10B. As disclosed above, in the metal pipe 1 for an oil well of the threaded coupling type, the pipe main body 10 includes a nipple tubular body 11 and a coupling 12. In other words, in the metal pipe 1 for an oil well of the threaded coupling type, the pipe main body 10 is formed by screwing together two separate members (the nipple tubular body 11 and the coupling 12). On the contrary, in the metal pipe 1 for an integral type oil well, the main body 10 of the pipe is formed in a non-detachable 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 аналогична конструкции ниппеля 40 металлической трубы 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой, показанной на фиг. 4. Аналогично, конструкция муфты 50 металлической трубы 1 для нефтяной скважины интегрального типа аналогична конструкции муфты 50 металлической трубы 1 для нефтяной скважины типа с резьбой и соединительной муфтой, показанной на фиг. 5. Следует отметить, что на фиг. 7 в ниппеле 40 упорная поверхность ниппеля, уплотнительная поверхность ниппеля, часть с наружной резьбой, уплотнительная поверхность ниппеля, упорная поверхность ниппеля, уплотнительная поверхность ниппеля и часть с наружной резьбой расположены в указанном порядке от переднего торца первой концевой части 10А к центру основного корпуса 10 трубы в направлении оси трубы. Таким образом, в муфте 50 часть с внутренней резьбой, уплотнительная поверхность муфты, упорная поверхность муфты, уплотнительная поверхность муфты, часть с внутренней резьбой, уплотнительная поверхность муфты и упорная поверхность муфты расположены в указанном порядке от переднего торца второй концевой части 10В к центру основного корпуса 10 трубы в направлении оси трубы. Тем не менее, аналогично фиг. 4, достаточно, чтобы контактная поверхность 400 ниппеля 40 металлической трубы 1 для нефтяной скважины интегрального типа содержала по меньшей мере часть 41 с наружной резьбой. Кроме того, аналогично фиг. 5, достаточно, чтобы контактная поверхность 500 муфты 50 металлической трубы 1 для нефтяной скважины интегрального типа содержала по меньшей мере часть 51 с внутренней резьбой. Если кратко, металлическая труба 1 для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления может представлять собой тип с резьбой и соединительной муфтой или интегральный тип.The nipple 40 is formed on the first end portion 10A of the main body 10 of the pipe. When screwing, the nipple 40 is inserted and screwed into the coupling 50 of another metal pipe 1 for an integral type oil well and thus screwed into the coupling 50 of another metal pipe 1 for an integral type oil well. The coupling 50 is formed on the second end portion 10B of the main body 10 of the pipe. When screwing, the nipple 40 of another metal pipe 1 for an integral type oil well is inserted and screwed into the coupling 50 to thus screw the coupling 50 with the nipple 40 of another metal pipe 1 for an oil well. The structure of the nipple 40 of the metal pipe 1 for an oil well of an integral type is similar to the structure of the nipple 40 of the metal pipe 1 for an oil well of a threaded type with a coupling shown in Fig. 4. Similarly, the structure of the coupling 50 of the metal pipe 1 for an oil well of an integral type is similar to the structure of the coupling 50 of the metal pipe 1 for an oil well of a threaded type with a coupling shown in Fig. 5. It should be noted that in Fig. 7, in the nipple 40, the thrust surface of the nipple, the sealing surface of the nipple, the portion with an external thread, the sealing surface of the nipple, the thrust surface of the nipple, the sealing surface of the nipple and the portion with an external thread are arranged in the specified order from the front end of the first end portion 10A to the center of the main body 10 of the pipe in the direction of the axis of the pipe. Thus, in the coupling 50, the internally threaded portion, the coupling sealing surface, the coupling thrust surface, the coupling sealing surface, the internally threaded portion, the coupling sealing surface, and the coupling thrust surface are arranged in this order from the front end of the second end portion 10B to the center of the pipe main body 10 in the direction of the pipe axis. However, similarly to Fig. 4, it is sufficient that the contact surface 400 of the nipple 40 of the integral-type metal pipe 1 for an oil well comprises at least the externally threaded portion 41. Furthermore, similarly to Fig. 5, it is sufficient that the contact surface 500 of the coupling 50 of the integral-type metal pipe 1 for an oil well comprises at least the internally threaded portion 51. In short, the metal pipe 1 for an oil well according to this embodiment may be a threaded-and-coupled type or an integral type.

Металлическая труба 1 для нефтяной скважины может представлять собой стальную трубу из сплава на основе Fe или трубу из сплава, например, трубу из сплава на основе Ni. Под стальной трубой понимают, например, трубу из низколегированной стали, мартенситной нержавеющей стали и дуплексной нержавеющей стали.The metal pipe 1 for an oil well may be a Fe-based alloy steel pipe or an alloy pipe such as a Ni-based alloy pipe. The steel pipe refers to, for example, a low-alloy steel pipe, a martensitic stainless steel pipe, and a duplex stainless steel pipe.

Структура на контактной поверхности 400 ниппеля или контактной поверхности 500 муфты.Structure on the contact surface 400 of the nipple or the contact surface 500 of the coupling.

- 8 047428- 8 047428

В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения металлизированный слой 60 сформирован на первой контактной поверхности, представляющей собой контактную поверхность 400 ниппеля или контактную поверхность 500 муфты, и, кроме того, на металлизированном слое 60 сформирован слой 70 твердой смазки. Кроме того, среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности, представляющей собой другую поверхность из контактной поверхности 400 ниппеля и контактной поверхности 500 муфты, составляет от 0,5 до 10,0 мкм, и на второй контактной поверхности сформировано полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие 80. Далее будет описана структура на первой контактной поверхности и структура на второй контактной поверхности в случае, когда первая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность 500 муфты, а вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность 400 ниппеля. Тем не менее, структура на первой контактной поверхности и структура на второй контактной поверхности в случае, когда первая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность 400 ниппеля, а вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность 500 муфты, аналогичны раскрытому ниже случаю.In the metal pipe 1 for an oil well according to the present embodiment, a metallized layer 60 is formed on the first contact surface which is the contact surface 400 of the pin or the contact surface 500 of the coupling, and further, a solid lubricant layer 70 is formed on the metallized layer 60. In addition, the arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface which is the other surface of the contact surface 400 of the pin and the contact surface 500 of the coupling is from 0.5 to 10.0 μm, and a semi-solid or liquid anticorrosive coating 80 is formed on the second contact surface. Next, the structure on the first contact surface and the structure on the second contact surface will be described in the case where the first contact surface is the contact surface 500 of the coupling and the second contact surface is the contact surface 400 of the pin. However, the structure on the first contact surface and the structure on the second contact surface in the case where the first contact surface is the pin contact surface 400 and the second contact surface is the coupling contact surface 500 are similar to the case disclosed below.

Структура на первой контактной поверхности.Structure on the first contact surface.

На фиг. 8 изображен вид в разрезе для описания структуры на первой контактной поверхности в случае, когда первая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность 500 муфты. Как показано на фиг. 8, металлизированный слой 60 сформирован на первой контактной поверхности. Кроме того, слой 70 твердой смазки сформирован на металлизированном слое 60. Далее будут раскрыты металлизированный слой 60 и слой 70 твердой смазки.Fig. 8 is a sectional view for describing a structure on the first contact surface in the case where the first contact surface is the coupling contact surface 500. As shown in Fig. 8, a metallized layer 60 is formed on the first contact surface. In addition, a solid lubricant layer 70 is formed on the metallized layer 60. Next, the metallized layer 60 and the solid lubricant layer 70 will be disclosed.

Структура металлизированного слоя 60.Structure of metallized layer 60.

Вид металлизированного слоя 60 по существу не ограничен. Например, металлизированный слой 60 может представлять собой цинковый металлизированный слой, никелевый металлизированный слой, медный металлизированный слой, металлизированный слой из сплава Zn-Ni, металлизированный слой из сплава Zn-Co, металлизированный слой из сплава Ni-W или металлизированный слой из сплава Cu-SnZn. Кроме того, металлизированный слой 60 может быть образован несколькими металлизированными слоями, нанесенными друг на друга. Например, на первой контактной поверхности может быть сформирован никелевый металлизированный слой, после чего металлизированный слой Zn-Ni может быть нанесен и сформирован на никелевом металлизированном слое. Если металлизированный слой 60 представляет собой металлизированный слой из сплава Cu-Sn-Zn, в химический состав металлизированного слоя из сплава Cu-Sn-Zn входит, например, Cu в количестве от 40 до 70 весовых %, Sn в количестве от 20 до 50 весовых %, и Zn в количестве от 2 до 20 весовых %, остаток приходится на примеси. Если металлизированный слой 60 представляет собой медный металлизированный слои, в химический состав медного металлизированного слоя входит, например, Cu и примеси.The type of the metallized layer 60 is essentially not limited. For example, the metallized layer 60 may be a zinc metallized layer, a nickel metallized layer, a copper metallized layer, a Zn-Ni alloy metallized layer, a Zn-Co alloy metallized layer, a Ni-W alloy metallized layer, or a Cu-SnZn alloy metallized layer. In addition, the metallized layer 60 may be formed by several metallized layers applied to each other. For example, a nickel metallized layer may be formed on the first contact surface, after which a Zn-Ni metallized layer may be applied and formed on the nickel metallized layer. If the metallized layer 60 is a Cu-Sn-Zn alloy metallized layer, the chemical composition of the Cu-Sn-Zn alloy metallized layer includes, for example, Cu in an amount of 40 to 70 weight %, Sn in an amount of 20 to 50 weight %, and Zn in an amount of 2 to 20 weight %, the remainder being impurities. If the metallized layer 60 is a copper metallized layer, the chemical composition of the copper metallized layer includes, for example, Cu and impurities.

Предпочтительно, металлизированный слой 60 состоит из цинкового сплава, содержащего один или несколько типов элементов из группы, в которую входит Ni, Fe, Mg и Mn, и Zn. Такие покрытия из цинковых сплавов обладают высокой твердостью и высокой температурой плавления. Поэтому такие покрытия из цинкового сплава отличаются высокой стойкостью к образованию задиров. Кроме того, поскольку цинк является менее благородным металлом, чем сталь, служащая основным металлом основного корпуса 10 трубы, цинк осуществляет протекторную защиту от коррозии. Поэтому, если металлизированный слой 60 выполнен из цинкового сплава, металлизированный слой 60 будет отличаться высокой коррозионной стойкостью, а не только стойкостью к образованию задиров.Preferably, the metallized layer 60 is made of a zinc alloy containing one or more types of elements from the group consisting of Ni, Fe, Mg and Mn, and Zn. Such zinc alloy coatings have high hardness and a high melting point. Therefore, such zinc alloy coatings are characterized by high resistance to scuffing. In addition, since zinc is a less noble metal than steel, which serves as the base metal of the main body 10 of the pipe, zinc provides sacrificial protection against corrosion. Therefore, if the metallized layer 60 is made of a zinc alloy, the metallized layer 60 will be characterized by high corrosion resistance, and not only by resistance to scuffing.

В более предпочтительном варианта металлизированный слой 60 представляет собой металлизированный слой из сплава Zn-Ni. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni содержит сплав Zn-Ni. Сплав Zn-Ni содержит цинк (Zn) и никель (Ni). Иногда сплав Zn-Ni может содержать примеси. В данном случае под примесями в отношении сплава Zn-Ni понимают вещества, отличные от цинка и никеля и попадающие в металлизированный слой из сплава Zn-Ni во время изготовления или других операций обработки металлической трубы для нефтяной скважины, причем содержание таких веществ находится в диапазоне, не влияющем на эффекты настоящего варианта осуществления изобретения. Сплав Zn-Ni не только обладает превосходной коррозионной стойкостью, но, как раскрыто выше, также имеет высокую твердость и высокую температуру плавления, то есть обладает высокой стойкостью к образованию задиров.In a more preferred embodiment, the metallized layer 60 is a metallized layer of Zn-Ni alloy. The metallized layer of Zn-Ni alloy contains Zn-Ni alloy. The Zn-Ni alloy contains zinc (Zn) and nickel (Ni). Sometimes, the Zn-Ni alloy may contain impurities. In this case, impurities with respect to the Zn-Ni alloy are understood to mean substances other than zinc and nickel that enter the metallized layer of Zn-Ni alloy during the production or other processing operations of the metal pipe for an oil well, and the content of such substances is in a range that does not affect the effects of the present embodiment of the invention. The Zn-Ni alloy not only has excellent corrosion resistance, but, as disclosed above, also has high hardness and a high melting point, that is, has high resistance to scoring.

В металлизированном слое из сплава Zn-Ni, предпочтительно, общее содержание цинка и никеля принимают за 100 весовых %, доля содержащегося никеля составляет от 10 до 20 весовых %. Предпочтительный нижний предел содержания никеля в металлизированном слое из сплава Zn-Ni составляет 11 весовых %, более предпочтительно - 12 весовых %. Предпочтительный верхний предел содержания никеля в металлизированном слое из сплава Zn-Ni составляет 18 весовых %, более предпочтительно - 16 весовых %, еще более предпочтительно - 15 весовых %.In the metallized layer of Zn-Ni alloy, the total content of zinc and nickel is preferably 100% by weight, the proportion of nickel contained is from 10 to 20% by weight. A preferred lower limit of the nickel content in the metallized layer of Zn-Ni alloy is 11% by weight, more preferably 12% by weight. A preferred upper limit of the nickel content in the metallized layer of Zn-Ni alloy is 18% by weight, more preferably 16% by weight, even more preferably 15% by weight.

Способ измерения химического состава металлизированного слоя из сплава Zn-Ni.Method for measuring the chemical composition of a metallized layer of Zn-Ni alloy.

Если металлизированный слой 60 представляет собой металлизированный слой из сплава Zn-Ni, химический состав металлизированного слоя 60 можно измерить на поперечном срезе металлизированного слоя с помощью энергодисперсионного рентгеновского спектроскопа. Что касается контроля опеIf the metallized layer 60 is a Zn-Ni alloy metallized layer, the chemical composition of the metallized layer 60 can be measured on the cross section of the metallized layer using an energy-dispersive X-ray spectroscope. As for the control of the operation

- 9 047428 раций во время изготовления, то предпочтительным будет неразрушающее и простое измерение. Поэтому химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni можно измерить, например, с поверхности металлизированного слоя посредством флуоресцентного рентгеновского анализатора. В этом случае коррекцию выполняют соответствующим образом с использованием эталонного образца с известным химическим составом.- 9 047428 radios during production, then non-destructive and simple measurement is preferable. Therefore, the chemical composition of the metallized layer of Zn-Ni alloy can be measured, for example, from the surface of the metallized layer by means of a fluorescent X-ray analyzer. In this case, the correction is carried out accordingly using a reference sample with a known chemical composition.

Толщина металлизированного слоя 60.The thickness of the metallized layer is 60.

Толщина металлизированного слоя 60 по существу не ограничена. Толщина металлизированного слоя 60 составляет, например, от 1 до 20 мкм. Если толщина металлизированного слоя 60 составляет 1 мкм и более, можно получить достаточную стойкость к образованию задиров. С другой стороны, если толщина металлизированного слоя 60 превышает 20 мкм, вышеупомянутые эффекты достигнут предела. Нижний предел толщины металлизированного слоя 60 предпочтительно составляет 3 мкм, более предпочтительно - 5 мкм. Верхний предел толщины металлизированного слоя 60 предпочтительно составляет 18 мкм, более предпочтительно - 15 мкм.The thickness of the metallized layer 60 is not limited in principle. The thickness of the metallized layer 60 is, for example, 1 to 20 μm. If the thickness of the metallized layer 60 is 1 μm or more, sufficient resistance to scuffing can be obtained. On the other hand, if the thickness of the metallized layer 60 exceeds 20 μm, the above-mentioned effects will reach a limit. The lower limit of the thickness of the metallized layer 60 is preferably 3 μm, more preferably 5 μm. The upper limit of the thickness of the metallized layer 60 is preferably 18 μm, more preferably 15 μm.

Толщину металлизированного слоя 60 можно измерить следующим способом. Берут образец, в который входит поперечное сечение металлизированного слоя 60. Затем толщину металлизированного слоя 60 измеряют в трех произвольных точках поперечного сечения металлизированного слоя 60. Среднее арифметическое значение измеренной толщины считают толщиной (мкм) металлизированного слоя 60. Помимо вышеупомянутого способа, толщину металлизированного слоя 60 можно также измерить с поверхности металлизированного слоя посредством флуоресцентного рентгеновского анализатора, аналогично измерению химического состава металлизированного слоя, раскрытого выше. В этом случае коррекцию выполняют соответствующим образом с использованием эталонного образца с известным химическим составом.The thickness of the metallized layer 60 can be measured in the following way. A sample is taken, which includes a cross-section of the metallized layer 60. Then, the thickness of the metallized layer 60 is measured at three arbitrary points of the cross-section of the metallized layer 60. The arithmetic mean of the measured thickness is considered the thickness (μm) of the metallized layer 60. In addition to the above-mentioned method, the thickness of the metallized layer 60 can also be measured from the surface of the metallized layer by means of a fluorescent X-ray analyzer, similar to the measurement of the chemical composition of the metallized layer, disclosed above. In this case, the correction is performed accordingly using a reference sample with a known chemical composition.

Слой 70 твердой смазки.Layer 70 of solid lubricant.

Кроме того, слой 70 твердой смазки сформирован на металлизированном слое 60. Во время свинчивания слой 70 твердой смазки увеличивает смазывание муфты 50 и ниппеля 40 металлической трубы 1 для нефтяной скважины. Слой 70 твердой смазки представляет собой твердое покрытие при нормальной температуре (20°С±15°С).In addition, a solid lubricant layer 70 is formed on the metallized layer 60. During screwing, the solid lubricant layer 70 increases the lubrication of the coupling 50 and the nipple 40 of the metal pipe 1 for an oil well. The solid lubricant layer 70 is a solid coating at a normal temperature (20°C±15°C).

Термины твердый, полутвердый и жидкий, используемые в настоящем описании, определяются следующим образом. Термин твердый означает состояние, в котором форма постоянна при нормальной температуре, и даже при приложении внешней силы форма не изменяется, или разрушается по меньшей мере одна часть. Термин полутвердый означает состояние, в котором, хотя при нормальной температуре сохраняется определенная форма, в случае приложения внешней силы, по меньшей мере, часть, к которой прилагают внешнюю силу, легко меняет форму, не разрушаясь. В настоящем описании состояние консистентной смазки и полусухое состояние входят в объем определения полутвердого вещества. Термин жидкий означает состояние жидкости. Отметим, что состояние в случае, когда летучие компоненты жидкости испаряются, а нелетучие вязкие компоненты остаются, также соответствует полутвердому или жидкому.The terms solid, semi-solid and liquid used in the present description are defined as follows. The term solid means a state in which the shape is constant at normal temperature, and even when an external force is applied, the shape does not change, or at least one part is destroyed. The term semi-solid means a state in which, although a certain shape is maintained at normal temperature, when an external force is applied, at least the part to which the external force is applied easily changes shape without being destroyed. In the present description, the state of grease and the semi-dry state are included in the definition of a semi-solid substance. The term liquid means the state of a liquid. Note that the state in the case where the volatile components of the liquid evaporate and the non-volatile viscous components remain also corresponds to semi-solid or liquid.

Слой 70 твердой смазки содержит, например, порошок твердого смазочного материала и связующее, служащее матрицей. Другими словами, слой 70 твердой смазки представляет собой слой покрытия в виде гетерогенной системы, в котором порошок твердого смазочного материала связан со связующим.The solid lubricant layer 70 contains, for example, a solid lubricant powder and a binder serving as a matrix. In other words, the solid lubricant layer 70 is a coating layer in the form of a heterogeneous system in which the solid lubricant powder is bound to a binder.

Порошок твердого смазочного материала.Solid lubricant powder.

Порошок твердого смазочного материала представляет собой порошок, проявляющий смазывающее действие. В качестве порошка твердого смазочного материала может быть использован известный материал, обычно применяемый в качестве твердого смазочного материала. В качестве порошка твердого смазочного материала предпочтительно использовать материал, не оказывающий негативного влияния на окружающую среду.The solid lubricant powder is a powder that exhibits a lubricating effect. A known material commonly used as a solid lubricant can be used as the solid lubricant powder. It is preferable to use a material that does not have a negative impact on the environment as the solid lubricant powder.

Предпочтительно, порошок твердого смазочного материала содержит одно или несколько веществ из группы, в которую входит сульфид молибдена (MoS2), дисульфид вольфрама (WS2), графит или нитрид бора (BN), сажа, порошок политетрафторэтилена (ПТФЭ) и фтористый графит (CFX). Сульфид молибдена (MoS2) и дисульфид вольфрама (WS2) представляют собой неорганические порошки с графитовой кристаллической структурой. Средний диаметр частиц порошка твердого смазочного материала по существу не ограничен. Средний диаметр частиц порошка твердого смазочного материала составляет, например, от 0,5 до 15 мкм.Preferably, the solid lubricant powder comprises one or more substances from the group consisting of molybdenum sulfide ( MoS2 ), tungsten disulfide (WS2), graphite or boron nitride (BN), carbon black, polytetrafluoroethylene powder (PTFE) and graphite fluoride (CFX). Molybdenum sulfide (MoS2) and tungsten disulfide (WS2) are inorganic powders with a graphite crystal structure. The average particle diameter of the solid lubricant powder is essentially unlimited. The average particle diameter of the solid lubricant powder is, for example, from 0.5 to 15 μm.

В слое 70 твердой смазки предпочтительное массовое отношение общего количества порошка твердого смазочного материала к общему количеству связующего составляет от 0,3 до 0,9. Если массовое отношение общего количества порошка твердого смазочного материала к общему количеству связующего составляет 0,3 и более, стойкость слоя 70 твердой смазки к образованию задиров дополнительно увеличивается. Если массовое отношение общего количества порошка твердого смазочного материала к общему количеству связующего составляет 0,9 и менее, адгезивность и прочность слоя 70 твердой смазки дополнительно увеличиваются.In the solid lubricant layer 70, the mass ratio of the total amount of solid lubricant powder to the total amount of binder is preferably 0.3 to 0.9. If the mass ratio of the total amount of solid lubricant powder to the total amount of binder is 0.3 or more, the scuff resistance of the solid lubricant layer 70 is further increased. If the mass ratio of the total amount of solid lubricant powder to the total amount of binder is 0.9 or less, the adhesiveness and strength of the solid lubricant layer 70 are further increased.

Слой 70 твердой смазки может дополнительно содержать другой порошок, отличный от порошка твердого смазочного материала. Например, слой 70 твердой смазки содержит порошок твердого смазочThe solid lubricant layer 70 may further comprise a powder other than the solid lubricant powder. For example, the solid lubricant layer 70 comprises a solid lubricant powder.

- 10 047428 ного материала и кремнезем. Другой порошок представляет собой, например, неорганический порошок, не имеющий графитовой кристаллической структуры. Если слой твердой смазки 70 содержит порошок твердой смазки и другой порошок, предпочтительное массовое отношение общего количества порошка твердого смазочного материала и другого порошка к общему количеству связующего составляет 0,9 и менее.- 10 047428 of a non-organic material and silica. The other powder is, for example, an inorganic powder that does not have a graphite crystal structure. If the solid lubricant layer 70 contains a solid lubricant powder and another powder, the preferred mass ratio of the total amount of the solid lubricant powder and the other powder to the total amount of the binder is 0.9 or less.

Связующее.Connecting.

Связующее в слое 70 твердой смазки содержит органический полимер и/или неорганическое макромолекулярное соединение.The binder in the solid lubricant layer 70 contains an organic polymer and/or an inorganic macromolecular compound.

Органический полимер в качестве связующего предпочтительно представляет собой органический полимер, отличающийся термостойкостью, умеренной твердостью и умеренной абразивной способностью. Органический полимер в качестве связующего содержит, например, один или несколько типов из группы, в которую входит термореактивный полимер и термопластичный полимер. Органический полимер содержит одно или несколько веществ из группы, в которую входит эпоксидная смола, полиимидная смола, полиамид-имидная смола, поликарбодиимидная смола, полиэфирсульфон, полиэфирэфиркетон, фенольная смола и фурановая смола, поливиниловая смола, акриловая смола и полиуретановая смола, полиэтиленовая смола, силиконовая смола и фтор-каучук.The organic polymer as a binder is preferably an organic polymer characterized by heat resistance, moderate hardness and moderate abrasiveness. The organic polymer as a binder contains, for example, one or more types from the group consisting of a thermosetting polymer and a thermoplastic polymer. The organic polymer contains one or more substances from the group consisting of an epoxy resin, a polyimide resin, a polyamide-imide resin, a polycarbodiimide resin, a polyethersulfone, a polyetheretherketone, a phenolic resin and a furan resin, a polyvinyl resin, an acrylic resin and a polyurethane resin, a polyethylene resin, a silicone resin and a fluororubber.

С точки зрения повышения адгезивности слоя 70 твердой смазки, слой 70 твердой смазки может быть сформирован путем термоотверждения жидкой композиции, служащей сырьем для слоя 70 твердой смазки и содержащей порошок твердого смазочного материала и связующее (далее именуемой органической жидкой композицией). Температура термоотверждения предпочтительно составляет 80°С и более, более предпочтительно составляет от 150 до 380°С. Время обработки предпочтительно составляет 5 мин и более, более предпочтительно - от 20 до 60 мин. Процесс термоотверждения может включать процесс предварительной сушки и процесс спекания. В процессе предварительной сушки температуру поддерживают в диапазоне от 80 до 100°С в течение промежутка времени от 2 до 15 мин. Процесс спекания осуществляют после предварительной сушки. В процессе спекания температуру поддерживают в диапазоне от 150 до 380°С в течение промежутка времени от 10 до 50 мин.From the viewpoint of improving the adhesiveness of the solid lubricant layer 70, the solid lubricant layer 70 can be formed by heat-curing a liquid composition serving as a raw material for the solid lubricant layer 70 and containing a solid lubricant powder and a binder (hereinafter referred to as an organic liquid composition). The heat-curing temperature is preferably 80°C or more, more preferably 150 to 380°C. The processing time is preferably 5 minutes or more, more preferably 20 to 60 minutes. The heat-curing process may include a pre-drying process and a sintering process. In the pre-drying process, the temperature is maintained in the range of 80 to 100°C for a period of 2 to 15 minutes. The sintering process is performed after the pre-drying. In the sintering process, the temperature is maintained in the range of 150 to 380°C for a period of 10 to 50 minutes.

Неорганическое макромолекулярное соединение в качестве связующего представляет собой, например, соединение со структурой с трехмерно сшитыми металл-кислородными связями, например, TiO, Si-O, Zr-O, Mn-O, Ce-O или Ва-O. Такие неорганические макромолекулярные соединения могут быть получены путем гидролиза и конденсации гидролизуемого соединения металла, такого как алкоксид металла или хлорид металла. Неорганическое макромолекулярное соединение может быть получено с использованием гидролизуемого соединения металла, содержащего функциональную группу, такую как аминогруппа или эпоксидная группа. Гидролизуемое соединение металла, содержащее функциональную группу, такую как аминогруппа или эпоксидная группа, представляет собой, например, силановый связывающий агент или титанатный связывающий агент.The inorganic macromolecular compound as a binder is, for example, a compound with a structure with three-dimensionally crosslinked metal-oxygen bonds, such as TiO, Si-O, Zr-O, Mn-O, Ce-O or Ba-O. Such inorganic macromolecular compounds can be obtained by hydrolysis and condensation of a hydrolyzable metal compound such as a metal alkoxide or a metal chloride. The inorganic macromolecular compound can be obtained using a hydrolyzable metal compound containing a functional group such as an amino group or an epoxy group. The hydrolyzable metal compound containing a functional group such as an amino group or an epoxy group is, for example, a silane coupling agent or a titanate coupling agent.

Если в качестве связующего выступает неорганическое макромолекулярное соединение, слой 70 твердой смазки формируют, например, следующим способом. Жидкую композицию, содержащую растворитель гидролизуемого соединения металла или его частичный гидролизат и порошок твердого смазочного материала (далее именуемую неорганической жидкой композицией), наносят на металлизированный слой 60. Нанесенную жидкую композицию обрабатывают увлажнением и/или нагреванием. В результате вышеописанных процессов получают слой 70 твердой смазки, содержащий неорганическое макромолекулярное соединение в качестве связующего. Как было раскрыто выше, для содействия гидролизу соединения гидролизуемого соединения металла может быть выполнена обработка увлажнением. При обработке увлажнением нанесенную жидкую композицию оставляют в атмосферном воздухе, предпочтительно в увлажненной атмосфере с относительной влажностью 70% и более на заданный период времени. Предпочтительно, нагревание выполняют после обработки увлажнением. Конденсацию гидролизата, полученного при гидролизе соединения металла, и выделение побочного продукта (воды) конденсации побочного продукта (спирта в случае, если соединение металла является алкоксидом металла) гидролиза стимулируют нагреванием. В результате слой 70 твердой смазки можно сформировать за короткий период времени. Далее, благодаря нагреванию после обработки увлажнением, адгезия сформированного слоя 70 твердой смазки закрепляется. Нагревание после обработки увлажнением, предпочтительно, выполняют после испарения растворителя, оставшегося в пленке покрытия. Температуру нагревания после обработки увлажнением, предпочтительно, устанавливают в диапазоне от 50 до 200°С, близком к температуре кипения спирта, получаемого в качестве побочного продукта. Кроме того, эффективно нагревание в воздухонагревателе.If the binder is an inorganic macromolecular compound, the solid lubricant layer 70 is formed, for example, in the following manner. A liquid composition containing a solvent of a hydrolyzable metal compound or its partial hydrolyzate and a solid lubricant powder (hereinafter referred to as the inorganic liquid composition) is applied to the metallized layer 60. The applied liquid composition is treated by moistening and/or heating. As a result of the above-described processes, a solid lubricant layer 70 is obtained containing an inorganic macromolecular compound as a binder. As disclosed above, moistening treatment can be performed to promote the hydrolysis of the compound of the hydrolyzable metal compound. During moistening treatment, the applied liquid composition is left in atmospheric air, preferably in a humidified atmosphere with a relative humidity of 70% or more for a given period of time. Preferably, heating is performed after moistening treatment. Condensation of the hydrolyzate obtained by hydrolysis of the metal compound and the release of a by-product (water) of condensation of the by-product (alcohol in case the metal compound is a metal alkoxide) of hydrolysis are stimulated by heating. As a result, the solid lubricant layer 70 can be formed in a short period of time. Further, due to heating after the humidification treatment, the adhesion of the formed solid lubricant layer 70 is fixed. Heating after the humidification treatment is preferably performed after evaporation of the solvent remaining in the coating film. The heating temperature after the humidification treatment is preferably set in the range of 50 to 200°C, close to the boiling point of the alcohol obtained as a by-product. In addition, heating in an air heater is effective.

Толщина слоя 70 твердой смазки составляет от 3 до 50 мкм. Предпочтительная толщина слоя 70 твердой смазки составляет от 10 до 40 мкм. Если толщина слоя 70 твердой смазки составляет 10 мкм и более, высокая смазывающая способность может быть получена с сохранением консистентности. С другой стороны, если толщина слоя 70 твердой смазки составляет 40 мкм и менее, адгезивность слоя 70 твердой смазки будет более постоянной. Кроме того, если толщина слоя 70 твердой смазки составляет 40 мкм и менее, допуск на резьбу (зазор в резьбе) между поверхностями скольжения расширяется. В этом случае межфазное давление во время скольжения уменьшается. Следовательно, можно предотвратитьThe thickness of the solid lubricant layer 70 is 3 to 50 μm. The preferred thickness of the solid lubricant layer 70 is 10 to 40 μm. If the thickness of the solid lubricant layer 70 is 10 μm or more, high lubricity can be obtained while maintaining consistency. On the other hand, if the thickness of the solid lubricant layer 70 is 40 μm or less, the adhesiveness of the solid lubricant layer 70 will be more constant. In addition, if the thickness of the solid lubricant layer 70 is 40 μm or less, the thread tolerance (thread clearance) between the sliding surfaces widens. In this case, the interfacial pressure during sliding decreases. Therefore, it is possible to prevent

- 11 047428 чрезмерное увеличение крутящего момента затяжки. Соответственно, предпочтительная толщина слоя 70 твердой смазки составляет от 10 до 40 мкм. Более предпочтительный нижний предел толщины слоя 70 твердой смазки составляет 15 мкм, еще более предпочтительно - 20 мкм. Более предпочтительный верхний предел толщины слоя 70 твердой смазки составляет 35 мкм, еще более предпочтительно - 30 мкм.- 11 047428 excessive increase in tightening torque. Accordingly, the thickness of the solid lubricant layer 70 is preferably 10 to 40 μm. A more preferable lower limit of the thickness of the solid lubricant layer 70 is 15 μm, even more preferable 20 μm. A more preferable upper limit of the thickness of the solid lubricant layer 70 is 35 μm, even more preferable 30 μm.

Толщину слоя 70 твердой смазки измеряют следующим способом. Берут образец, содержащий первую контактную поверхность, на которой сформирован слой 70 твердой смазки. Одна из поверхностей образца соответствует поперечному сечению, выполненному перпендикулярно осевому направлению (продольному направлению) металлической трубы для нефтяной скважины. Здесь и далее такое поперечное сечение называют поверхностью наблюдения. На поверхности наблюдения область, содержащую слой 70 твердой смазки, исследуют под микроскопом. Увеличение при исследовании под микроскопом установлено равным 500х. Толщину слоя 70 твердой смазки определяют в 10 произвольных наблюдаемых областях. В каждой наблюдаемой области толщину слоя 70 твердой смазки измеряют в трех произвольных местах. Среднее арифметическое значение толщины слоя 70 твердой смазки в 10 наблюдаемых областях (всего 10x3=30 значений толщины) определяют как толщину (мкм) слоя 70 твердой смазки.The thickness of the solid lubricant layer 70 is measured in the following manner. A sample is taken that contains the first contact surface on which the solid lubricant layer 70 is formed. One of the surfaces of the sample corresponds to a cross-section made perpendicular to the axial direction (longitudinal direction) of the metal pipe for an oil well. Hereinafter, such a cross-section is called the observation surface. On the observation surface, the area containing the solid lubricant layer 70 is examined under a microscope. The magnification during examination under a microscope is set to 500x. The thickness of the solid lubricant layer 70 is determined in 10 arbitrary observed areas. In each observed area, the thickness of the solid lubricant layer 70 is measured in three arbitrary places. The arithmetic mean value of the thickness of the solid lubricant layer 70 in 10 observed areas (a total of 10x3=30 thickness values) is determined as the thickness (μm) of the solid lubricant layer 70.

Структура на второй контактной поверхности.Structure on the second contact surface.

На фиг. 9 изображен вид в разрезе для пояснения структуры на второй контактной поверхности в случае, когда вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность 400 ниппеля. Как показано на фиг. 9, среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности составляет от 0,5 до 10,0 мкм. Кроме того, полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие 80 формируют на второй контактной поверхности (на фиг. 9 - на контактной поверхности 400 ниппеля). Далее будут раскрыты среднее арифметическое значение шероховатости Ra и антикоррозионное покрытие 80 второй контактной поверхности.Fig. 9 is a sectional view for explaining the structure on the second contact surface in the case where the second contact surface is the pin contact surface 400. As shown in Fig. 9, the arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface is 0.5 to 10.0 μm. In addition, a semi-solid or liquid anticorrosive coating 80 is formed on the second contact surface (in Fig. 9, on the pin contact surface 400). Next, the arithmetic mean value of the roughness Ra and the anticorrosive coating 80 of the second contact surface will be disclosed.

Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности.The arithmetic mean value of roughness Ra of the second contact surface.

Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности (на фиг. 9 контактной поверхности 400 ниппеля) измеряют способом измерения среднего арифметического значения шероховатости, определенным в JIS В 0601 (2013). В частности, в качестве точек измерения принимают 10 произвольных точек в направлении вершины резьбы (направление нарезки резьбы) резьбовой части на второй контактной поверхности. В каждой точке измерения измеряют среднее арифметическое значение шероховатости Ra на длине оценки, ориентированной в направлении оси трубы. Длина оценки устанавливается кратной пятикратной длине выборки (предельная длина волны). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra измеряют посредством щупового измерителя шероховатости, а скорость измерения устанавливают равной 0,5 мм/с. За среднее арифметическое значение шероховатости Ra принимают среднее арифметическое значение шероховатости в шести точках из 10, исключая при этом наибольшее среднее арифметическое значение шероховатости Ra, следующее за ним наибольшее среднее арифметическое значение шероховатости Ra, наименьшее среднее арифметическое значение шероховатости Ra и следующее за ним наименьшее среднее арифметическое значение шероховатости Ra. Например, в качестве контактного измерителя шероховатости применяют тестер шероховатости поверхности с торговым названием SURFTEST SJ-301 производства компании Mitutoyo Corporation.The arithmetic mean value of roughness Ra of the second contact surface (in Fig. 9, the contact surface 400 of the nipple) is measured by the method for measuring the arithmetic mean value of roughness specified in JIS B 0601 (2013). In particular, 10 arbitrary points in the direction of the thread top (thread cutting direction) of the threaded portion on the second contact surface are taken as measurement points. At each measurement point, the arithmetic mean value of roughness Ra is measured over the evaluation length oriented in the direction of the pipe axis. The evaluation length is set to a multiple of five times the sampling length (limit wavelength). The arithmetic mean value of roughness Ra is measured using a roughness probe, and the measurement speed is set to 0.5 mm/s. The arithmetic mean value of roughness Ra is taken as the arithmetic mean value of roughness at six points out of 10, excluding the largest arithmetic mean value of roughness Ra, the next largest arithmetic mean value of roughness Ra, the smallest arithmetic mean value of roughness Ra and the next smallest arithmetic mean value of roughness Ra. For example, a surface roughness tester with the trade name SURFTEST SJ-301 manufactured by Mitutoyo Corporation is used as a contact roughness meter.

Среднее арифметическое значение шероховатости второй контактной поверхности после нарезания резьбы составляет менее 0,1 мкм. Если среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности составляет от 0,5 до 10,0 мкм, шероховатость второй контактной поверхности регулируют путем определенной обработки второй контактной поверхности. Обработка поверхности представляет собой, например, струйную обработку. Предпочтительно, вторую контактную поверхность подвергают струйной обработке. Под струйной обработкой понимают обработку, при которой используют дробеструйное устройство, обеспечивающее столкновение абразивного материала (абразива) со второй контактной поверхностью. Струйная обработка представляет собой, например, пескоструйную обработку, дробеструйную обработку или струйную обработку крошкой. Струйная обработка представляет собой обработку, при которой абразивный материал (абразив) смешивают со сжатым воздухом, и полученную смесь подают на вторую контактную поверхность. Шероховатость второй контактной поверхности можно соответствующим образом отрегулировать путем выбора абразивного материала, используемого при струйной обработке, а также скорости продвижения и т.п.The arithmetic mean value of the roughness of the second contact surface after thread cutting is less than 0.1 μm. If the arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface is from 0.5 to 10.0 μm, the roughness of the second contact surface is adjusted by a certain treatment of the second contact surface. The surface treatment is, for example, blasting. Preferably, the second contact surface is subjected to blasting. Blasting is understood to mean treatment in which a shot blasting device is used, ensuring the collision of an abrasive material (abrasive) with the second contact surface. Blasting is, for example, sand blasting, shot blasting or grit blasting. Blasting is treatment in which an abrasive material (abrasive) is mixed with compressed air, and the resulting mixture is fed to the second contact surface. The roughness of the second contact surface can be adjusted accordingly by selecting the abrasive material used in blasting, as well as the advancement speed, etc.

Антикоррозионное покрытие 80.Anti-corrosion coating 80.

Антикоррозионное покрытие 80 сформировано на второй контактной поверхности. Антикоррозионное покрытие 80 является полутвердым или жидким при нормальной температуре (20°С±15°С).Anti-corrosion coating 80 is formed on the second contact surface. Anti-corrosion coating 80 is semi-solid or liquid at normal temperature (20°C±15°C).

На фиг. 10 представлена в увеличенном масштабе часть вблизи второй контактной поверхности, изображенной на фиг. 9 (на фиг. 9 контактной поверхности 400 ниппеля). Как показано на фиг. 10, на второй контактной поверхности (в данном случае контактной поверхности 400 ниппеля) образована незначительная неровность такой степени, что среднее арифметическое значение шероховатости Ra составляет от 0,5 до 10 мкм. За счет этой неровности коэффициент трения между контактной поверхностью 400 ниппеля и контактной поверхностью 500 муфты во время свинчивания увеличивается, также увелиFig. 10 shows an enlarged view of the part near the second contact surface shown in Fig. 9 (in Fig. 9, the contact surface 400 of the nipple). As shown in Fig. 10, a slight unevenness is formed on the second contact surface (in this case, the contact surface 400 of the nipple) to such an extent that the arithmetic mean value of the roughness Ra is from 0.5 to 10 μm. Due to this unevenness, the coefficient of friction between the contact surface 400 of the nipple and the contact surface 500 of the coupling during screwing increases, and the

- 12 047428 чивается крутящий момент на пределе текучести.- 12 047428 yield point torque is calculated.

Виды антикоррозионного покрытия 80.Types of anti-corrosion coating 80.

Антикоррозионное покрытие 80 может быть одного из следующих двух типов.Anti-corrosion coating 80 can be one of the following two types.

(A) Жидкое антикоррозионное покрытие.(A) Liquid anti-corrosion coating.

(B) Полутвердое антикоррозионное покрытие.(B) Semi-hard anti-corrosion coating.

Далее описаны жидкое антикоррозионное покрытие и полутвердое антикоррозионное покрытие.The following describes liquid anti-corrosion coating and semi-solid anti-corrosion coating.

(А) Структура жидкого антикоррозионного покрытия.(A) Structure of liquid anti-corrosion coating.

Под жидким антикоррозионным покрытием понимают антикоррозионное покрытие, находящееся в жидком состоянии. Термин жидкий означает состояние жидкости. Отметим, что состояние в случае, когда летучие компоненты жидкости испаряются, а нелетучие вязкие компоненты остаются, также соответствует полутвердому или жидкому. Жидкое антикоррозионное покрытие может быть получено, например, путем нанесения доступной на рынке антикоррозионной смазки, которую также называют легким маслом, например, WD-40 (торговое название). В химический состав жидкого антикоррозионного покрытия входит, например, уайт-спирит в количестве от 50 до 75 весовых % и масло на минеральной основе в количестве 25 весовых % или менее.A liquid anti-corrosion coating is an anti-corrosion coating in a liquid state. The term liquid means the state of a liquid. Note that the state in which the volatile components of the liquid evaporate and the non-volatile viscous components remain also corresponds to a semi-solid or liquid. A liquid anti-corrosion coating can be obtained, for example, by applying a commercially available anti-corrosion lubricant, which is also called a light oil, such as WD-40 (trade name). The chemical composition of the liquid anti-corrosion coating includes, for example, white spirit in an amount of 50 to 75 weight % and mineral oil in an amount of 25 weight % or less.

Уайт-спирит.White spirit.

Уайт-спирит представляет собой растворитель, эквивалентный промышленному бензину № 4, определенному в JIS К 2201 (1991). Предпочтительный нижний предел содержания уайт-спирита составляет в весовых % 52%, более предпочтительно 54%, еще более предпочтительно 56%, и еще более предпочтительно 58%. Предпочтительный верхний предел содержания уайт-спирита составляет в весовых % 70%, более предпочтительно 68%, более предпочтительно 66%, еще более предпочтительно 64%, и еще более предпочтительно 62%.White spirit is a solvent equivalent to industrial gasoline No. 4 specified in JIS K 2201 (1991). A preferred lower limit of the content of white spirit is 52% by weight, more preferably 54%, still more preferably 56%, and still more preferably 58%. A preferred upper limit of the content of white spirit is 70% by weight, more preferably 68%, more preferably 66%, still more preferably 64%, and still more preferably 62%.

Масло на минеральной основе.Mineral based oil.

Масло на минеральной основе получают путем переработки сырой нефти. Масло на минеральной основе представляет собой один или несколько типов из группы, в которую входит парафиновое масло, нафтеновое масло и ароматическое масло. Предпочтительный нижний предел содержания масла на минеральной основе составляет в весовых % 2%, более предпочтительно 4%, еще более предпочтительно 6%, и еще более предпочтительно 8%. Предпочтительный верхний предел содержания масла на минеральной основе составляет в весовых % 22%, более предпочтительно 20%, еще более предпочтительно 18%, и еще более предпочтительно 16%.The mineral oil is obtained by refining crude oil. The mineral oil is one or more types from the group consisting of paraffinic oil, naphthenic oil and aromatic oil. The preferred lower limit of the mineral oil content is 2% by weight, more preferably 4%, even more preferably 6%, and even more preferably 8%. The preferred upper limit of the mineral oil content is 22% by weight, more preferably 20%, even more preferably 18%, and even more preferably 16%.

Противокоррозионная добавка.Anti-corrosion additive.

Антикоррозионное покрытие 80 может также содержать противокоррозионную добавку в дополнение к уайт-спириту и маслу на минеральной основе. Термин противокоррозионная добавка представляет собой общий термин для добавок, обладающих коррозионной стойкостью. Противокоррозионная добавка представляет собой, например, одно или несколько веществ из следующих веществ: триполифосфат алюминия, фосфит алюминия и диоксид кремния с ионообменным кальцием. Предпочтительно, противокоррозионная добавка представляет собой диоксид кремния с ионообменным кальцием и/или фосфит алюминия. Другие известные (доступные на рынке) реактивные водоотталкивающие агенты также можно использовать в качестве противокоррозионной добавки.The anticorrosive coating 80 may also contain an anticorrosive additive in addition to white spirit and mineral oil. The term anticorrosive additive is a general term for additives that have corrosion resistance. The anticorrosive additive is, for example, one or more of the following substances: aluminum tripolyphosphate, aluminum phosphite and calcium ion-exchange silicon dioxide. Preferably, the anticorrosive additive is calcium ion-exchange silicon dioxide and/or aluminum phosphite. Other known (commercially available) reactive water-repellent agents can also be used as an anticorrosive additive.

Содержание противокоррозионной добавки в антикоррозионном покрытии 80 предпочтительно в весовых % составляет 10% и менее. Предпочтительный верхний предел содержания противокоррозионной добавки в антикоррозионном покрытии 80 составляет 9%, более предпочтительно - 8%, еще более предпочтительно - 5%. Предпочтительный нижний предел содержания противокоррозионной добавки в антикоррозионном покрытии 80 составляет 2%, более предпочтительно - 3%. Следует отметить, что антикоррозионное покрытие 80 не обязательно должно содержать противокоррозионную добавку. Другими словами, в химический состав антикоррозионного покрытия 80 может входить уайт-спирит и масло на минеральной основе, а остальное может приходиться на примеси. Следует отметить, что антикоррозионное покрытие 80 по существу не содержит порошка тяжелых металлов. Другими словами, в антикоррозионном покрытии 80 тяжелый металл является примесью. Порошок тяжелого металла представляет собой, например, порошок или частицы Pb, Cu, Zn или иных подобных веществ. Антикоррозионное покрытие 80 также не содержит соединений хлора. Поэтому металлическую трубу для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления изобретения можно использовать в морской нефтяной скважине, в которой запрещено использование смазки, содержащей тяжелый металл, соединение хлора или иные подобные вещества.The content of the anticorrosive additive in the anticorrosive coating 80 is preferably 10% or less by weight. A preferable upper limit of the content of the anticorrosive additive in the anticorrosive coating 80 is 9%, more preferably 8%, and even more preferably 5%. A preferable lower limit of the content of the anticorrosive additive in the anticorrosive coating 80 is 2%, more preferably 3%. It should be noted that the anticorrosive coating 80 does not necessarily have to contain the anticorrosive additive. In other words, the chemical composition of the anticorrosive coating 80 may include white spirit and mineral oil, and the rest may be impurities. It should be noted that the anticorrosive coating 80 essentially does not contain a heavy metal powder. In other words, in the anticorrosive coating 80, the heavy metal is an impurity. The heavy metal powder is, for example, a powder or particles of Pb, Cu, Zn or other similar substances. The anticorrosive coating 80 also does not contain chlorine compounds. Therefore, the metal pipe for an oil well according to this embodiment of the invention can be used in an offshore oil well in which the use of a lubricant containing a heavy metal, a chlorine compound or other such substances is prohibited.

(В) Структура полутвердого антикоррозионного покрытия.(B) Structure of semi-solid anti-corrosion coating.

Под полутвердым антикоррозионным покрытием понимают антикоррозионное покрытие в состоянии, в котором, хотя покрытие сохраняет определенную форму при нормальной температуре, при приложении внешней силы по меньшей мере часть, испытывающая воздействие внешней силы, легко изменяет свою форму без разрушения (без образования трещин). Полутвердое антикоррозионное покрытие может находиться в состоянии консистентной смазки или полусухом состоянии.A semi-solid anticorrosive coating is an anticorrosive coating in a state in which, although the coating retains a certain shape at normal temperature, when an external force is applied, at least the part that experiences the external force easily changes its shape without destruction (without cracking). A semi-solid anticorrosive coating may be in a state of consistent lubrication or a semi-dry state.

В химический состав полутвердого антикоррозионного покрытия входит, например, в весовых %, очищенное минеральное масло в количестве от 20 до 30%, воск на минеральной основе в количестве от 8The chemical composition of the semi-solid anti-corrosion coating includes, for example, in weight %, purified mineral oil in an amount of 20 to 30%, mineral-based wax in an amount of 8

- 13 047428 до 13%, графит в количестве от 3 до 5%, и канифоль в количестве от 5 до 10%, остальное - сульфонат кальция и примеси.- 13 047428 up to 13%, graphite in an amount of 3 to 5%, and rosin in an amount of 5 to 10%, the rest is calcium sulfonate and impurities.

Очищенное минеральное масло представляет собой углеводородное соединение, полученное путем переработки минерального масла, природного газа и т.п. Воск на минеральной основе представляет собой воск, полученный из минерального масла. Под воском понимают органическое вещество, находящееся в твердом состоянии при нормальной температуре и переходящее в жидкое состояние при подведении к нему тепла. Канифоль представляет собой смолу, получаемую путем перегонки канифоли с водяным паром для удаления из нее терпентинового масла.Refined mineral oil is a hydrocarbon compound obtained by processing mineral oil, natural gas, etc. Mineral wax is wax obtained from mineral oil. Wax is an organic substance that is solid at normal temperatures and turns into a liquid when heat is applied to it. Rosin is a resin obtained by distilling rosin with water vapor to remove turpentine oil from it.

Следует отметить, что полутвердое антикоррозионное покрытие может представлять собой известную желтую добавку или известную зеленую добавку. Антикоррозионное покрытие 80 находится в полутвердом или жидком состоянии. Поэтому, по сравнению со случаем формирования твердого покрытия, при формировании антикоррозионного покрытия 80 на второй контактной поверхности специальное устройство обычно не требуется. В зависимости от свойств антикоррозионного покрытия 80 и технических условий может быть выполнена сушка нагреванием.It should be noted that the semi-solid anticorrosive coating may be a known yellow additive or a known green additive. The anticorrosive coating 80 is in a semi-solid or liquid state. Therefore, compared with the case of forming a solid coating, when forming the anticorrosive coating 80 on the second contact surface, a special device is usually not required. Depending on the properties of the anticorrosive coating 80 and the technical conditions, drying by heating can be performed.

Антикоррозионное покрытие 80, сформированное на второй контактной поверхности, находится в полутвердом или жидком состоянии. При свинчивании металлической трубы для нефтяной скважины полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие 80 изменяет форму или течет, сопровождая свинчивание. В результате шероховатость поверхности антикоррозионного покрытия 80, сформированного на второй контактной поверхности, по существу равна шероховатости второй контактной поверхности.The anticorrosive coating 80 formed on the second contact surface is in a semi-solid or liquid state. When screwing the metal pipe for an oil well, the semi-solid or liquid anticorrosive coating 80 changes shape or flows, accompanying the screwing. As a result, the surface roughness of the anticorrosive coating 80 formed on the second contact surface is substantially equal to the roughness of the second contact surface.

Отметим, что на второй контактной поверхности не сформирован металлизированный слой. Если на второй контактной поверхности, представляющей собой шероховатую поверхность, сформирован металлизированный слой, и на сформированном металлизированном слое сформировано антикоррозионное покрытие 80, то неровности второй контактной поверхности не перейдут на поверхность металлизированного слоя. Другими словами, шероховатость поверхности металлизированного слоя будет меньше, чем шероховатость второй контактной поверхности. Поэтому невозможно адекватно увеличить крутящий момент на пределе текучести при свинчивании. Кроме того, если на второй контактной поверхности формируют металлизированный слой, после чего поверхности металлизированного слоя придают шероховатость и затем формируют антикоррозионное покрытие 80, производственные затраты увеличиваются. Поэтому в металлической трубе для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения не формируют металлизированный слой на второй контактной поверхности.Note that a metallized layer is not formed on the second contact surface. If a metallized layer is formed on the second contact surface, which is a rough surface, and an anticorrosive coating 80 is formed on the formed metallized layer, the unevenness of the second contact surface will not transfer to the surface of the metallized layer. In other words, the surface roughness of the metallized layer will be less than the roughness of the second contact surface. Therefore, it is impossible to adequately increase the torque at the yield point when screwing. In addition, if a metallized layer is formed on the second contact surface, after which the surface of the metallized layer is roughened and then the anticorrosive coating 80 is formed, the production costs increase. Therefore, in the metal pipe for an oil well according to the present embodiment of the invention, a metallized layer is not formed on the second contact surface.

Случай, в котором контактная поверхность ниппеля считается первой контактной поверхностью, а контактная поверхность муфты - второй контактной поверхностью.A case in which the contact surface of the nipple is considered the first contact surface and the contact surface of the coupling is considered the second contact surface.

В предыдущем описании структуры первой и второй контактных поверхностей контактная поверхность 500 муфты считалась первой контактной поверхностью, а контактная поверхность 400 ниппеля второй контактной поверхностью. Тем не менее, как было раскрыто выше, контактная поверхность 400 ниппеля может служить первой контактной поверхностью, а контактная поверхность 500 муфты - второй контактной поверхностью. В этом случае, как показано на фиг. 11, металлизированный слой 60 сформирован на контактной поверхности 400 ниппеля (первой контактной поверхности), а слой 70 твердой смазки - на металлизированном слое 60. Кроме того, как показано на фиг. 12, выполняют регулировку шероховатости контактной поверхности 500 муфты (второй контактной поверхности), и среднее арифметическое значение шероховатости Ra контактной поверхности 500 муфты составляет от 0,5 до 10,0 мкм. Кроме того, антикоррозионное покрытие 80 формируют на контактной поверхности 500 муфты.In the previous description of the structure of the first and second contact surfaces, the coupling contact surface 500 was considered as the first contact surface, and the pin contact surface 400 was considered as the second contact surface. However, as disclosed above, the pin contact surface 400 may serve as the first contact surface, and the coupling contact surface 500 may serve as the second contact surface. In this case, as shown in Fig. 11, the metallized layer 60 is formed on the pin contact surface 400 (the first contact surface), and the solid lubricant layer 70 is formed on the metallized layer 60. In addition, as shown in Fig. 12, the roughness of the coupling contact surface 500 (the second contact surface) is adjusted, and the arithmetic mean value of the roughness Ra of the coupling contact surface 500 is from 0.5 to 10.0 μm. In addition, an anti-corrosion coating 80 is formed on the contact surface 500 of the coupling.

Как было раскрыто выше, в металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения металлизированный слой 60 сформирован на первой контактной поверхности, представляющей собой контактную поверхность 400 ниппеля или контактную поверхность 500 муфты, и на металлизированном слое 60 формируют слой 70 твердой смазки. Кроме того, вторая контактная поверхность, расположенная напротив первой контактной поверхности во время свинчивания, имеет шероховатость, и среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности составляет от 0,5 до 10,0 мкм. Кроме того, полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие сформировано на второй шероховатой контактной поверхности. Стойкость к образованию задиров при свинчивании можно повысить благодаря металлизированному слою 60 и слою 70 твердой смазки первой контактной поверхности. Кроме того, если полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие 80 сформировано на второй контактной поверхности, представляющей собой шероховатую поверхность, высокий коэффициент трения достигается за счет металлизированного слоя 60 под слоем 70 твердой смазки на первой контактной поверхности и неровностей второй контактной поверхности. В результате увеличивается крутящий момент на пределе текучести.As disclosed above, in the metal pipe 1 for an oil well according to the present embodiment, the metallized layer 60 is formed on the first contact surface which is the contact surface 400 of the pin or the contact surface 500 of the box, and a solid lubricant layer 70 is formed on the metallized layer 60. In addition, the second contact surface located opposite the first contact surface during make-up has roughness, and the arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface is from 0.5 to 10.0 μm. In addition, a semi-solid or liquid anticorrosive coating is formed on the second rough contact surface. The resistance to scuffing during make-up can be improved by the metallized layer 60 and the solid lubricant layer 70 of the first contact surface. In addition, if the semi-solid or liquid anti-corrosion coating 80 is formed on the second contact surface, which is a rough surface, a high friction coefficient is achieved due to the metallized layer 60 under the solid lubricant layer 70 on the first contact surface and the unevenness of the second contact surface. As a result, the torque at the yield point increases.

Полученное химической обработкой покрытие 90, сформированное на второй контактной поверхности.A chemically treated 90 coating formed on the second contact surface.

В металлической трубе 1 для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения на второй контактной поверхности может быть дополнительно сформировано полученное химической обработкой покрытие, а антикоррозионное покрытие 80 может быть сформировано на полученном химической обработкой покрытии. На фиг. 13 изображен вид, иллюстрирующий структуру втоIn the metal pipe 1 for an oil well according to the present embodiment, a chemically treated coating may be further formed on the second contact surface, and an anticorrosive coating 80 may be formed on the chemically treated coating. Fig. 13 is a view illustrating the structure of the second

- 14 047428 рой контактной поверхности, содержащей полученное химической обработкой покрытие 90, в случае, когда вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность 400 ниппеля. Как показано на фиг. 13, полученное химической обработкой покрытие 90 сформировано на второй контактной поверхности, шероховатость которой была отрегулирована таким образом, чтобы среднее арифметическое значение шероховатости Ra составляло от 0,5 до 10,0 мкм, и антикоррозионное покрытие 80 сформировано на полученном химической обработкой покрытии 90. При этом полученное химической обработкой покрытие 90 сформировано в контакте со второй контактной поверхностью, а антикоррозионное покрытие 80 сформировано в контакте с полученным химической обработкой покрытием 90. Полученное химической обработкой покрытие 90, например, представляет собой один или несколько типов покрытия из группы, в которую входят полученные фосфатной химической обработкой, оксалатной химической обработкой или боратной химической обработкой покрытия. Предпочтительно, полученное химической обработкой покрытие 90 представляет собой полученное фосфатной химической обработкой покрытие.- 14 047428 contact surface containing a coating 90 obtained by chemical treatment, in the case where the second contact surface is a contact surface 400 of a nipple. As shown in Fig. 13, a chemically treated coating 90 is formed on the second contact surface, the roughness of which has been adjusted so that the arithmetic mean value of the roughness Ra is from 0.5 to 10.0 μm, and an anticorrosive coating 80 is formed on the chemically treated coating 90. In this case, the chemically treated coating 90 is formed in contact with the second contact surface, and the anticorrosive coating 80 is formed in contact with the chemically treated coating 90. The chemically treated coating 90 is, for example, one or more types of coating from the group consisting of phosphate chemically treated, oxalate chemically treated or borate chemically treated coatings. Preferably, the chemically treated coating 90 is a phosphate chemically treated coating.

Полученное химической обработкой покрытие 90 является пористым. Поэтому, когда антикоррозионное покрытие 80 формируют на полученном химической обработкой покрытии 90, адгезивность (удерживающая способность) второй контактной поверхности антикоррозионного покрытия 80 увеличивается за счет так называемого эффекта якоря. В этом случае коррозионная стойкость второй контактной поверхности увеличивается. Толщина полученного химической обработкой покрытия 90 по существу не ограничена. Предпочтительная толщина полученного химической обработкой покрытия 90 составляет от 5 до 40 мкм. Если толщина полученного химической обработкой покрытия 90 составляет 5 мкм и более, коррозионная стойкость дополнительно повышается. Если толщина полученного химической обработкой покрытия составляет 40 мкм и менее, адгезивность антикоррозийного покрытия 80 увеличивается с сохранением консистенции. Следует отметить, что на фиг. 13 показан случай, в котором вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхностью 400 ниппеля. Однако, даже если вторая контактная поверхность представляет собой контактную поверхность 500 муфты, полученное химической обработкой покрытие 90 может быть аналогичным образом сформировано на второй контактной поверхности, а антикоррозионное покрытие 80 - на полученном химической обработкой покрытии 90.The chemically treated coating 90 is porous. Therefore, when the anticorrosive coating 80 is formed on the chemically treated coating 90, the adhesion (holding ability) of the second contact surface of the anticorrosive coating 80 increases due to the so-called anchor effect. In this case, the corrosion resistance of the second contact surface increases. The thickness of the chemically treated coating 90 is essentially not limited. The preferred thickness of the chemically treated coating 90 is from 5 to 40 μm. If the thickness of the chemically treated coating 90 is 5 μm or more, the corrosion resistance is further increased. If the thickness of the chemically treated coating is 40 μm or less, the adhesion of the anticorrosive coating 80 increases while maintaining the consistency. It should be noted that Fig. 13 shows a case in which the second contact surface is the contact surface 400 of the pin. However, even if the second contact surface is the coupling contact surface 500, the chemically treated coating 90 may be similarly formed on the second contact surface, and the anti-corrosion coating 80 may be formed on the chemically treated coating 90.

Следует отметить, что антикоррозионное покрытие 80 может быть сформировано в непосредственном контакте со второй контактной поверхностью, а полученное химической обработкой покрытие 90 может отсутствовать на второй контактной поверхности. Предпочтительно, в случае, когда содержание хрома составляет 1,00 весовых % и менее в химическом составе металлической трубы 1 для нефтяной скважины, полученное химической обработкой покрытие 90 формируют на второй контактной поверхности, а антикоррозионное покрытие 80 - на полученном химической обработкой покрытии 90. Если содержание хрома составляет 1,00 весовых % и менее в химическом составе металлической трубы 1 для нефтяной скважины, коррозионная стойкость основного металла металлической трубы 1 для нефтяной скважины не будет высокой. Если содержание хрома составляет 1,00 весовых % и менее в химическом составе металлической трубы 1 для нефтяной скважины, полученное химической обработкой покрытие 90 формируют на второй контактной поверхности, и антикоррозионное покрытие 80 формируют на полученном химической обработкой покрытии 90, коррозионную стойкость второй контактной поверхности можно увеличить.It should be noted that the anticorrosive coating 80 may be formed in direct contact with the second contact surface, and the chemically treated coating 90 may be absent on the second contact surface. Preferably, in the case where the chromium content is 1.00% by weight or less in the chemical composition of the metal pipe 1 for an oil well, the chemically treated coating 90 is formed on the second contact surface, and the anticorrosive coating 80 is formed on the chemically treated coating 90. If the chromium content is 1.00% by weight or less in the chemical composition of the metal pipe 1 for an oil well, the corrosion resistance of the base metal of the metal pipe 1 for an oil well will not be high. If the chromium content is 1.00 weight % or less in the chemical composition of the metal pipe 1 for an oil well, the chemically treated coating 90 is formed on the second contact surface, and the anticorrosive coating 80 is formed on the chemically treated coating 90, the corrosion resistance of the second contact surface can be increased.

Процесс изготовления.Manufacturing process.

Пример способа изготовления металлической трубы для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения, имеющей раскрытую выше конструкцию, будет раскрыт ниже. Следует отметить, что раскрытый способ изготовления является одним из примеров способа изготовления металлической трубы для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения. Соответственно, выбор способа изготовления по существу не ограничен при условии, что способ изготовления позволяет изготовить металлическую трубу для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения. Раскрытый способ изготовления является предпочтительным примером способа изготовления металлической трубы для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения.An example of a method for manufacturing a metal pipe for an oil well according to the present embodiment of the invention having the above-disclosed structure will be disclosed below. It should be noted that the disclosed manufacturing method is one example of a method for manufacturing a metal pipe for an oil well according to the present embodiment of the invention. Accordingly, the choice of the manufacturing method is not limited as long as the manufacturing method can manufacture the metal pipe for an oil well according to the present embodiment of the invention. The disclosed manufacturing method is a preferable example of a method for manufacturing a metal pipe for an oil well according to the present embodiment of the invention.

Способ изготовления металлической трубы для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления содержит этап подготовки полой оболочки с резьбовым соединением (этап подготовки полой оболочки с резьбовым соединением), этап формирования металлизированного слоя 60 на первой контактной поверхности (этап формирования металлизированного слоя), этап формирования слоя 70 твердой смазки на металлизированном слое 60 (этап формирования слоя твердой смазки), этап регулировки шероховатости второй контактной поверхности (этап регулировки шероховатости второй контактной поверхности), и этап формирования антикоррозионного покрытия на второй контактной поверхности, шероховатость которой была отрегулирована (этап формирования антикоррозионного покрытия). Каждый из этих этапов подробно раскрыт ниже.The method for manufacturing a metal pipe for an oil well according to the present embodiment comprises a step of preparing a hollow shell with a threaded connection (a step of preparing a hollow shell with a threaded connection), a step of forming a metallized layer 60 on the first contact surface (a step of forming a metallized layer), a step of forming a layer 70 of a solid lubricant on the metallized layer 60 (a step of forming a layer of a solid lubricant), a step of adjusting the roughness of the second contact surface (a step of adjusting the roughness of the second contact surface), and a step of forming an anti-corrosion coating on the second contact surface whose roughness has been adjusted (a step of forming an anti-corrosion coating). Each of these steps is described in detail below.

Этап подготовки полой оболочки с резьбовым соединением.Stage of preparation of a hollow shell with a threaded connection.

На этапе подготовки полой оболочки с резьбовым соединением подготавливают полую оболочку с резьбовым соединением. При этом под полой оболочкой с резьбовым соединением понимают основнойAt the stage of preparing a hollow shell with a threaded connection, a hollow shell with a threaded connection is prepared. In this case, a hollow shell with a threaded connection is understood as the main

- 15 047428 корпус 10 трубы. Если металлическая труба для нефтяной скважины относится к типу с резьбой и соединительной муфтой, основной корпус 10 трубы содержит трубчатый корпус 11 ниппеля и соединительную муфту 12. Если металлическая труба для нефтяной скважины относится к интегральному типу, основной корпус 10 трубы образован неразъемным способом.- 15 047428 pipe body 10. If the metal pipe for an oil well is of the threaded and coupling type, the main body 10 of the pipe comprises a nipple tubular body 11 and a coupling 12. If the metal pipe for an oil well is of the integral type, the main body 10 of the pipe is formed in a non-detachable manner.

В качестве основного корпуса 10 трубы можно использовать продукт, поставляемый третьей стороной, или основной корпус 10 трубы может быть подготовлен путем изготовления основного корпуса 10 трубы. В случае изготовления основного корпуса 10 трубы основной корпус 10 трубы изготавливают, например, следующим способом.A product supplied by a third party may be used as the pipe main body 10, or the pipe main body 10 may be prepared by manufacturing the pipe main body 10. In the case of manufacturing the pipe main body 10, the pipe main body 10 is manufactured, for example, in the following manner.

Для получения исходного материала используют расплавленную сталь. В частности, литую деталь (сляб, блюм или заготовку) производят в процессе непрерывного литья с использованием расплавленной стали. Слиток также может быть получен с помощью процесса изготовления слитков с использованием расплавленной стали. При необходимости сляб, блюм или слиток может быть подвергнут блюмингу для получения литого изделия (заготовки). Исходный материал (сляб, блюм или заготовку) производят вышеописанным способом. Подготовленный исходный материал подвергают горячей обработке для получения полой оболочки. Способ горячей обработки может представлять собой прошивной прокат в соответствии с процессом Маннесмана, или процесс горячей экструзии. Полую оболочку после горячей обработки подвергают известным процессам закалки и отпуска для регулирования прочности полой оболочки. Полую оболочку получают вышеописанным способом. Отметим, что если металлическая труба для нефтяной скважины относится к типу с резьбой и соединительной муфтой, также получают полую оболочку для соединительной муфты 12. Способ изготовления полой оболочки для соединительной муфты 12 аналогичен раскрытому выше способу изготовления полой оболочки.Molten steel is used to obtain the starting material. In particular, a casting (slab, bloom or billet) is produced in a continuous casting process using molten steel. An ingot can also be produced using an ingot manufacturing process using molten steel. If necessary, a slab, bloom or ingot can be subjected to blooming to obtain a cast product (billet). The starting material (slab, bloom or billet) is produced in the above-described manner. The prepared starting material is subjected to hot working to obtain a hollow shell. The hot working method can be piercing rolling according to the Mannesmann process, or a hot extrusion process. The hollow shell after hot working is subjected to known hardening and tempering processes to regulate the strength of the hollow shell. The hollow shell is obtained in the above-described manner. Note that if the metal pipe for an oil well is of the threaded and coupling type, a hollow shell for the coupling 12 is also obtained. The method for manufacturing the hollow shell for the coupling 12 is similar to the method for manufacturing the hollow shell disclosed above.

Если металлическая труба для нефтяной скважины относится к типу с резьбой и соединительной муфтой, резьбу нарезают относительно наружной поверхности обеих концевых частей полой оболочки для трубчатого корпуса 11 ниппеля, чтобы получить контактную поверхность 400 ниппеля. Кроме того, резьбу нарезают относительно внутренней поверхности обеих концевых частей полой оболочки для соединительной муфты 12, чтобы получить контактную поверхность 500 муфты. Ниппель одного конца полой оболочки для трубчатого корпуса 11 ниппеля вставляют и ввинчивают в муфту одного конца полой оболочки для соединительной муфты 12. Основной корпус трубы, содержащий трубчатый корпус 11 ниппеля и соединительную муфту 12 (полую оболочку с резьбовым соединением), изготавливают вышеописанным способом.If the metal pipe for an oil well is of the threaded and coupling type, the thread is cut relative to the outer surface of both end portions of the hollow shell for the tubular body 11 of the nipple to obtain the nipple contact surface 400. In addition, the thread is cut relative to the inner surface of both end portions of the hollow shell for the coupling 12 to obtain the coupling contact surface 500. The nipple of one end of the hollow shell for the tubular body 11 of the nipple is inserted and screwed into the coupling of one end of the hollow shell for the coupling 12. The main body of the pipe comprising the tubular body 11 of the nipple and the coupling 12 (hollow shell with a threaded connection) is manufactured in the above-described manner.

Если металлическая труба для нефтяной скважины относится к интегральному типу, резьбу нарезают относительно наружной поверхности первой концевой части 10А полой оболочки, соответствующей основному корпусу 10 трубы, чтобы получить контактную поверхность 400 ниппеля. Кроме того, резьбу нарезают относительно наружной поверхности второй концевой части 10В полой оболочки, соответствующей основному корпусу 10 трубы, чтобы получить контактную поверхность 500 муфты. Основной корпус 10 трубы, содержащий ниппель и муфту (полая оболочка с резьбовым соединением), изготавливают вышеописанным способом.If the metal pipe for an oil well is of the integral type, the thread is cut relative to the outer surface of the first end portion 10A of the hollow shell corresponding to the main body 10 of the pipe, to obtain the contact surface 400 of the nipple. In addition, the thread is cut relative to the outer surface of the second end portion 10B of the hollow shell corresponding to the main body 10 of the pipe, to obtain the contact surface 500 of the coupling. The main body 10 of the pipe containing the nipple and the coupling (hollow shell with a threaded connection) is manufactured in the above-described manner.

Этап формирования металлизированного слоя.Stage of metallized layer formation.

Металлизированный слой 60 формируют на первой контактной поверхности, представляющей собой контактную поверхность 400 ниппеля или контактную поверхность 500 муфты подготовленного основного корпуса трубы. Металлизированный слой 60 может быть сформирован известным способом. Металлизированный слой 60 может быть сформирован способом электроосаждения или химического осаждения.The metallized layer 60 is formed on the first contact surface, which is the contact surface 400 of the nipple or the contact surface 500 of the coupling of the prepared main body of the pipe. The metallized layer 60 can be formed by a known method. The metallized layer 60 can be formed by the method of electrodeposition or chemical deposition.

Например, в случае формирования металлизированного слоя 60 из сплава Zn-Ni способом электроосаждения гальваническая ванна содержит ионы цинка и ионы никеля. В состав гальванической ванны предпочтительно входят ионы цинка в количестве от 1 до 100 г/л; и ионы никеля в количестве от 1 до 50 г/л. Условия для способа электроосаждения, например, следующие: рН гальванической ванны в диапазоне от 1 до 10, температура в гальванической ванне в диапазоне от 25 до 80 °С, плотность тока в диапазоне от 1 до 100 Адм2 и продолжительность обработки в диапазоне от 0,1 до 30 мин. Например, в случае формирования металлизированного слоя 60 из сплава Cu-Sn-Zn способом электроосаждения гальваническая ванна содержит ионы меди в количестве от 1 до 50 г/л, ионы олова в количестве от 1 до 50 г/л, и ионы цинка в количестве от 1 до 50 г/л. Условия электроосаждения могут быть аналогичны вышеупомянутым условиям формирования металлизированного слоя 60, выполненного из сплава Zn-Ni. Если металлизированный слой 60 выполнен из меди или сплава меди, металлизированный слой 60 может быть получен известным способом.For example, in the case of forming the metallized layer 60 from the Zn-Ni alloy by the electrodeposition method, the galvanic bath contains zinc ions and nickel ions. The galvanic bath composition preferably includes zinc ions in an amount of 1 to 100 g/l; and nickel ions in an amount of 1 to 50 g/l. The conditions for the electrodeposition method are, for example, the following: the pH of the galvanic bath in the range of 1 to 10, the temperature in the galvanic bath in the range of 25 to 80 °C, the current density in the range of 1 to 100 Adm 2 and the duration of treatment in the range of 0.1 to 30 min. For example, in the case of forming the metallized layer 60 from the Cu-Sn-Zn alloy by the electrodeposition method, the galvanic bath contains copper ions in an amount of 1 to 50 g/l, tin ions in an amount of 1 to 50 g/l, and zinc ions in an amount of 1 to 50 g/l. The electrodeposition conditions can be similar to the above-mentioned conditions for forming the metallized layer 60 made of the Zn-Ni alloy. If the metallized layer 60 is made of copper or a copper alloy, the metallized layer 60 can be obtained by a known method.

Этап формирования слоя твердой смазки.The stage of formation of a solid lubricant layer.

На этапе формирования слоя твердой смазки слой 70 твердой смазки формируют на металлизированном слое 60. Этап формирования слоя твердой смазки содержит этап нанесения и этап отверждения.At the stage of forming a solid lubricant layer, a solid lubricant layer 70 is formed on a metallized layer 60. The stage of forming a solid lubricant layer comprises an application stage and a curing stage.

Этап нанесения.Application stage.

На этапе нанесения композицию для формирования слоя 70 твердой смазки на металлизированном слое 60 наносят на металлизированный слой 60 известным способом.At the application stage, the composition for forming the solid lubricant layer 70 on the metallized layer 60 is applied to the metallized layer 60 in a known manner.

Например, если композиция представляет собой органическую жидкую композицию, раскрытуюFor example, if the composition is an organic liquid composition disclosed

- 16 047428 выше, органическую жидкую композицию наносят на первую контактную поверхность путем распыления. В этом случае вязкость органической жидкой композиции регулируют таким образом, чтобы ее можно было наносить распылением при нормальной температуре и нормальном давлении. Вместо распыления можно использовать другой способ нанесения, например, кистью или окунанием. То же самое относится к случаю, в котором композиция представляет собой неорганическое жидкое соединение.- 16 047428 above, the organic liquid composition is applied to the first contact surface by spraying. In this case, the viscosity of the organic liquid composition is adjusted so that it can be applied by spraying at normal temperature and pressure. Instead of spraying, another application method can be used, for example, by brushing or dipping. The same applies to the case in which the composition is an inorganic liquid compound.

Этап отверждения.Curing stage.

Если композиция представляет собой органическую жидкую композицию, на этапе отверждения нанесенную органическую жидкую композицию отверждают для формирования слоя 70 твердой смазки. Слой 70 твердой смазки формируют путем сушки и/или термического отверждения раствора полимера для нанесения, который был нанесен на металлизированный слой 60. Сушка и/или термическое отверждение могут быть выполнены известным способом в соответствии с типом связующего. Предпочтительные условия и подобные параметры этого процесса раскрыты выше. Если композиция представляет собой неорганическую жидкую композицию, раскрытую выше, нанесенную неорганическую жидкую композицию обрабатывают увлажнением и/или нагреванием на этапе отверждения.If the composition is an organic liquid composition, the applied organic liquid composition is cured in the curing step to form a solid lubricant layer 70. The solid lubricant layer 70 is formed by drying and/or thermal curing of the polymer solution for application, which has been applied to the metallized layer 60. Drying and/or thermal curing can be performed in a known manner in accordance with the type of binder. Preferred conditions and similar parameters of this process are disclosed above. If the composition is an inorganic liquid composition disclosed above, the applied inorganic liquid composition is treated by moistening and/or heating in the curing step.

Слой 70 твердой смазки формируют на металлизированном слое 60 путем выполнения вышеуказанных этапов нанесения и отверждения.The solid lubricant layer 70 is formed on the metallized layer 60 by performing the above-mentioned application and curing steps.

Этап регулировки шероховатости второй контактной поверхности.Stage of adjusting the roughness of the second contact surface.

На этапе регулировки шероховатости второй контактной поверхности, шероховатость второй контактной поверхности, представляющей собой контактную поверхность 400 ниппеля или контактную поверхность 500 муфты основного корпуса 10 трубы, регулируют таким образом, чтобы среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности составляло от 0,5 до 10,0 мкм.At the stage of adjusting the roughness of the second contact surface, the roughness of the second contact surface, which is the contact surface 400 of the nipple or the contact surface 500 of the coupling of the main body 10 of the pipe, is adjusted in such a way that the arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface is from 0.5 to 10.0 μm.

Регулировку шероховатости поверхности выполняют, например, с помощью струйной обработки. Струйная обработка.Surface roughness adjustment is performed, for example, by means of blasting. Blasting.

Под струйной обработкой понимают обработку, при которой используют дробеструйное устройство, обеспечивающее столкновение абразивного материала (абразива) со второй контактной поверхностью, с целью придания шероховатости второй контактной поверхности. Струйная обработка представляет собой, например, пескоструйную обработку. Пескоструйная обработка представляет собой обработку, при которой абразивный материал (абразив) смешивают со сжатым воздухом, и полученную смесь подают на вторую контактную поверхность. К примерам абразивного материала относится материал в виде сферической дроби и угловатых мелких частиц. Пескоструйная обработка может быть выполнена известным способом. Например, воздух сжимают компрессором, и абразивный материал смешивают со сжатым воздухом. В качестве абразивного материала можно использовать, например, нержавеющую сталь, алюминий, керамический материал или оксид алюминия. Условия пескоструйной обработке, такие как скорость продвижения, могут быть установлены соответствующим образом. Путем соответствующего выбора абразивного материала, используемого для струйной обработки, и соответствующей регулировки скорости продвижения и т.п. на этапе струйной обработки, среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности можно регулировать в диапазоне от 0,5 до 10,0 мкм.Blasting is a process in which a shot blasting device is used to impinge on an abrasive material (abrasive) with a second contact surface in order to roughen the second contact surface. Blasting is, for example, sand blasting. Sand blasting is a process in which an abrasive material (abrasive) is mixed with compressed air and the resulting mixture is supplied to the second contact surface. Examples of an abrasive material include a material in the form of spherical shot and angular fine particles. Sand blasting can be performed in a known manner. For example, air is compressed by a compressor and an abrasive material is mixed with the compressed air. The abrasive material can be, for example, stainless steel, aluminum, ceramic material, or aluminum oxide. The sand blasting conditions, such as the advance speed, can be set appropriately. By appropriately selecting the abrasive material used for blasting and appropriately adjusting the advance speed, etc. in the blasting step, the arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface can be adjusted in the range of 0.5 to 10.0 μm.

Этап формирования антикоррозионного покрытия.Stage of formation of anti-corrosion coating.

На этапе формирования антикоррозионного покрытия антикоррозионное смазочное вещество для формирования полутвердого или жидкого антикоррозионного покрытия наносят на вторую контактную поверхность основного корпуса 10 трубы после этапа регулировки шероховатости второй контактной поверхности. Антикоррозионное покрытие находится не в твердом, а в полутвердом или жидком состоянии. Поэтому, если на вторую контактную поверхность нанести полутвердое или жидкое антикоррозионное смазочное вещество, можно легко сформировать полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие. Выбор способа нанесения полутвердого или жидкого антикоррозионного смазочного вещества по существу не ограничен при условии, что он позволяет сформировать антикоррозионное покрытие на второй контактной поверхности. Например, антикоррозионное смазочное вещество может быть нанесено методом распыления. Антикоррозионное смазочное вещество можно также наносить кистью. Для нанесения антикоррозионного смазочного вещества на вторую контактную поверхность для формирования антикоррозионного покрытия можно использовать другой известный способ.In the step of forming the anti-corrosion coating, the anti-corrosion lubricant for forming a semi-solid or liquid anti-corrosion coating is applied to the second contact surface of the main body 10 of the pipe after the step of adjusting the roughness of the second contact surface. The anti-corrosion coating is not in a solid state, but in a semi-solid or liquid state. Therefore, if a semi-solid or liquid anti-corrosion lubricant is applied to the second contact surface, a semi-solid or liquid anti-corrosion coating can be easily formed. The choice of the method for applying the semi-solid or liquid anti-corrosion lubricant is essentially not limited, provided that it allows the anti-corrosion coating to be formed on the second contact surface. For example, the anti-corrosion lubricant can be applied by a spraying method. The anti-corrosion lubricant can also be applied with a brush. Another known method can be used to apply the anti-corrosion lubricant to the second contact surface to form the anti-corrosion coating.

Опциональный этап.Optional stage.

Этап формирования полученного химической обработкой покрытия.The stage of formation of the coating obtained by chemical treatment.

В случае формирования полученного химической обработкой покрытия 90 на второй контактной поверхности, этап формирования полученного химической обработкой покрытия может быть выполнен после этапа регулировки шероховатости второй контактной поверхности и перед этапом формирования антикоррозионного покрытия. Другими словами, этап формирования полученного химической обработкой покрытия опционален, и его необязательно выполнять.In the case of forming the chemically treated coating 90 on the second contact surface, the step of forming the chemically treated coating may be performed after the step of adjusting the roughness of the second contact surface and before the step of forming the anti-corrosion coating. In other words, the step of forming the chemically treated coating is optional and does not have to be performed.

В случае выполнения этапа формирования полученного химической обработкой покрытия, известную химическую обработку выполняют на этапе формирования полученного химической обработкой покрытия, что позволяет сформировать полученное химической обработкой покрытие 90 на второй контактной поверхности после регулировки шероховатости второй контактной поверхности. Химическая обработка может быть выполнена известным способом. В качестве раствора для обработки можно исIn the case of performing the stage of forming the coating obtained by chemical treatment, the known chemical treatment is performed at the stage of forming the coating obtained by chemical treatment, which allows forming the coating obtained by chemical treatment 90 on the second contact surface after adjusting the roughness of the second contact surface. Chemical treatment can be performed in a known manner. As a solution for treatment, one can use

- 17 047428 пользовать известный химический раствор. Например, если полученное химической обработкой покрытие 90 сформировано фосфатной химической обработкой, в одном из примеров раствор, который может быть упомянут, представляет собой раствор для химической обработки фосфатом цинка, содержащий от 1 до 150 г/л ионов фосфатов, от 3 до 70 г/л ионов цинка, от 1 до 100 г/л ионов нитратов и от 0 до 30 г/л ионов никеля. Для химической обработки можно также использовать раствор фосфата марганца. Температура раствора составляет, например, от нормальной температуры до 100°С. Время обработки может быть соответствующим образом установлено в зависимости от требуемой толщины покрытия и, например, составляет от 5 до 20 мин Для облегчения формирования полученного химической обработкой покрытия перед химической обработкой может быть выполнена модификация поверхности. Под модификацией поверхности понимают обработку, включающую погружение в водный раствор, содержащий коллоидный титан, для модификации поверхности. После химической обработки предпочтительна промывка водой или теплой водой перед сушкой.- 17 047428 use a known chemical solution. For example, if the chemically treated coating 90 is formed by a phosphate chemical treatment, in one example, the solution that can be mentioned is a zinc phosphate chemical treatment solution containing 1 to 150 g/L of phosphate ions, 3 to 70 g/L of zinc ions, 1 to 100 g/L of nitrate ions, and 0 to 30 g/L of nickel ions. A manganese phosphate solution can also be used for the chemical treatment. The temperature of the solution is, for example, from normal temperature to 100°C. The treatment time can be appropriately set depending on the desired coating thickness, and is, for example, 5 to 20 minutes. In order to facilitate the formation of the chemically treated coating, surface modification can be performed before the chemical treatment. Surface modification refers to a treatment involving immersion in an aqueous solution containing colloidal titanium to modify the surface. After chemical treatment, rinsing with water or warm water before drying is preferred.

Металлическую трубу для нефтяной скважины согласно данному варианту осуществления можно изготовить с использованием вышеописанных производственных процессов.The metal pipe for an oil well according to this embodiment can be manufactured using the above-described production processes.

ПримерыExamples

Примеры раскрыты ниже. Тем не менее, металлическая труба для нефтяной скважины согласно настоящему варианту осуществления изобретения не ограничивается примерами. Символ %, используемый в примерах, означает весовой %, если явно не указано иное.Examples are disclosed below. However, the metal pipe for an oil well according to the present embodiment is not limited to the examples. The symbol % used in the examples means weight % unless otherwise specified.

Пример 1.Example 1.

Были подготовлены металлические трубы для нефтяной скважины, имеющие различные конструкции. Описанное ниже испытание выполнили с использованием подготовленных таким образом металлических труб для нефтяной скважины, и измерили крутящий момент на пределе текучести (фунт силыфут). Сначала подготовили металлические трубы для нефтяной скважины, показанные в табл. 1.Metallic oil well pipes of various designs were prepared. The following test was performed using the metal oil well pipes thus prepared, and the yield torque (ft-lbs) was measured. First, the metal oil well pipes shown in Table 1 were prepared.

Таблица 1Table 1

Испытание № Test No. Наружный диаметр (дюйм) Outside Diameter (inch) Толщина стенки, (мм) Wall thickness, (mm) Сорт стали Steel grade Вторая контактная поверхность Second contact surface Первая контактная поверхность First contact surface Коэффициент крутящего момента на пределе текучести Yield point torque coefficient Металлизированный слой Metalized layer Слой твердой смазки Solid lubricant layer Струйная обработка Blasting Ra (мкм) Ra (µm) Фосфа т цинка Zinc Phosphate Антикоррозионное покрытие Anti-corrosion coating Тип Type 11 11 7 7 10,36 10.36 L80 L80 -- <0,5 <0.5 Да Yes Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 100 % 100% 12 12 7 7 10,36 10.36 L80 L80 -- <0,5 <0.5 -- Полутвердое антикоррозионное покрытие Semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 102% 102% 13 13 7 7 10,36 10.36 L80 L80 Да Yes 2,5 2,5 Да Yes Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 122% 122% 14 14 7 7 10,36 10.36 L80 L80 Да Yes 2,4 2,4 -- Полутвердое антикоррозионное покрытие Semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 122% 122% 15 15 7 7 10,36 10.36 L80 L80 Да Yes 2,5 2,5 Да Yes Желтая присадка Yellow additive Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 134% 134% 16 16 7 7 10,36 10.36 L80 L80 Да Yes 2,7 2.7 -- Желтая присадка Yellow additive Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 168% 168%

Наружный диаметр металлических труб для нес )тяной скважины в испытаниях № 11-16 составлял 7 дюймов (177,80 мм), а толщина стенки - 10,36 мм. Химический состав каждой металлической трубы для нефтяной скважины соответствовал L80, определенному в API-5CT.The outside diameter of the metallic oil well tubular goods in Tests Nos. 11-16 was 7 inches (177.80 mm) and the wall thickness was 10.36 mm. The chemical composition of each metallic oil well tubular goods was L80 as defined in API-5CT.

В испытаниях № 11-16 первой контактной поверхностью считали контактную поверхность муфты, а второй контактной поверхностью - контактную поверхность ниппеля. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni был сформирован на первой контактной поверхности для каждого номера испытания. В частности, первую контактную поверхность погрузили в раствор для нанесения покрытия и нанесли покрытие электроосаждением, сформировав на первой контактной поверхности металлизированный слой из сплава Zn-Ni. В качестве раствора для нанесения металлизированного слоя из сплава Zn-Ni использовали DAIN Zinalloy N2-PL (торговое название), производимый Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. В каждом из испытаний химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni, сформированного вышеуказанным способом, содержал никель в количестве от 10 до 16 весовых %, при этом остаток составлял цинк. Отметим, что толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni для каждого номера испытания составляла от 5 до 15 мкм. Кроме того, на металлизированном слое из сплава Zn-Ni был сформирован слой твердой смазки. В частности, на металлизированный слой из сплава Zn-Ni нанесена органическая жидкая композиция. Органическая жидкая композиция содержала эпоксидную смолу, чистую воду, моно-н-бутиловый эфир этиленгликоля, изопропиловый спирт, 1-бутанол и частицы ПТФЭ. После нанесения органической жидкой композиции на металлизированный слой из сплава Zn-Ni методом распыления выполнили известную процедуру отверждения, получив тем самым слой твердой смазки. В частности,In tests Nos. 11 to 16, the first contact surface was considered to be the coupling contact surface, and the second contact surface was considered to be the nipple contact surface. A metallized layer of Zn-Ni alloy was formed on the first contact surface for each test number. Specifically, the first contact surface was dipped in a plating solution and plated by electrodeposition to form a metallized layer of Zn-Ni alloy on the first contact surface. DAIN Zinalloy N2-PL (trade name) produced by Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. was used as the plating solution for the metallized layer of Zn-Ni alloy. In each test, the chemical composition of the metallized layer of Zn-Ni alloy formed in the above-mentioned manner contained nickel in an amount of 10 to 16 weight %, with the remainder being zinc. Note that the thickness of the metallized layer of Zn-Ni alloy for each test number was 5 to 15 μm. In addition, a solid lubricant layer was formed on the metallized layer of the Zn-Ni alloy. Specifically, an organic liquid composition was applied to the metallized layer of the Zn-Ni alloy. The organic liquid composition contained epoxy resin, pure water, ethylene glycol mono-n-butyl ether, isopropyl alcohol, 1-butanol and PTFE particles. After applying the organic liquid composition to the metallized layer of the Zn-Ni alloy by spraying, a known curing procedure was performed, thereby obtaining a solid lubricant layer. Specifically,

- 18 047428 для отверждения выполняли предварительную сушку (при 85°С в течение 10 мин) и спекание (при 210°С в течение 20 мин). Средняя толщина полученного слоя твердой смазки составляла от 20 до 30 мкм в каждом испытании. Вторую контактную поверхность в испытаниях № 13-16 подвергали пескоструйной обработке. Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности после пескоструйной обработки измеряли в соответствии со способом измерения среднего арифметического значения шероховатости, который определен в JIS В 0601 (2013). В частности, за точки измерения приняли 10 произвольных точек на второй контактной поверхности. В каждой точке измерения измерили среднее арифметическое значение шероховатости Ra на длине оценки, ориентированной в направлении оси трубы. Длину оценки установили кратной пятикратной длине выборки (предельная длина волны). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra измерили с помощью шупового измерителя шероховатости, а скорость измерения установили равной 0,5 мм/с. За среднее арифметическое значение шероховатости Ra приняли среднее арифметическое значение шероховатости в шести из 10 точек, исключая наибольшее среднее арифметическое значение шероховатости Ra, следующее за ним наибольшее среднее арифметическое значение шероховатости Ra, наименьшее среднее арифметическое значение шероховатости Ra и следующее за ним наименьшее среднее арифметическое значение шероховатости Ra. В качестве контактного измерителя шероховатости применили тестер шероховатости поверхности с торговым названием SURFTEST SJ-301 производства компании Mitutoyo Corporation. Полученное среднее арифметическое значение шероховатости Ra (мкм) приведено в табл. 1. Отметим, что вторую контактную поверхность в испытаниях № 11 и 12 не подвергали пескоструйной обработке (отмечено символом - в колонке Струйная обработка табл. 1). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности металлической трубы для нефтяной скважины в испытаниях № 11 и 12, в которых пескоструйная обработка не проводилась, составило приблизительно 0,2 мкм, соответственно, то есть было ниже 0,5 мкм. Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности металлической трубы для нефтяной скважины в испытаниях № 13-16 составило 2,7, то есть каждое из этих значений находилось в диапазоне от 0,5 до 10,0 мкм.- 18 047428 were pre-dried (at 85°C for 10 min) and sintered (at 210°C for 20 min) for curing. The average thickness of the obtained solid lubricant layer was 20 to 30 μm in each test. The second contact surface was sandblasted in tests Nos. 13 to 16. The arithmetic mean roughness value Ra of the second contact surface after sandblasting was measured according to the method for measuring the arithmetic mean roughness value specified in JIS B 0601 (2013). Specifically, 10 arbitrary points on the second contact surface were taken as the measurement points. At each measurement point, the arithmetic mean roughness value Ra was measured along the evaluation length oriented in the direction of the pipe axis. The evaluation length was set to a multiple of five times the sampling length (limit wavelength). The arithmetic mean value of roughness Ra was measured using a probe roughness meter, and the measurement speed was set to 0.5 mm/s. The arithmetic mean value of roughness Ra was taken as the arithmetic mean value of roughness at six of 10 points, excluding the highest arithmetic mean value of roughness Ra, the next highest arithmetic mean value of roughness Ra, the lowest arithmetic mean value of roughness Ra, and the next lowest arithmetic mean value of roughness Ra. A surface roughness tester with the trade name SURFTEST SJ-301 manufactured by Mitutoyo Corporation was used as a contact roughness meter. The obtained arithmetic mean value of roughness Ra (μm) is given in Table 1. 1. Note that the second contact surface in tests No. 11 and 12 was not subjected to sandblasting (marked with the symbol - in the Blasting column of Table 1). The arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface of the metal pipe for an oil well in tests No. 11 and 12, in which sandblasting was not carried out, was approximately 0.2 μm, respectively, that is, it was below 0.5 μm. The arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface of the metal pipe for an oil well in tests No. 13-16 was 2.7, that is, each of these values was in the range from 0.5 to 10.0 μm.

Кроме того, в испытаниях № 11, 13 и 15 вторую контактную поверхность (контактную поверхность ниппеля) погрузили в раствор для химической обработки фосфатом цинка (PALBOND 181X (торговое название) производства Nihon Parkerizing Co., Ltd.) при температуре от 75 до 85°С на 10 мин, что позволило сформировать слой, полученный химической обработкой фосфатом цинка. Толщина слоя, полученного химической обработкой фосфатом цинка, составила 12 мкм. Отметим, что слой, полученный химической обработкой фосфатом цинка, не был сформирован на второй контактной поверхности в испытаниях № 12, 14 и 16 (отмечено символом - в колонке Фосфат цинка табл. 1).In addition, in Tests No. 11, 13 and 15, the second contact surface (the contact surface of the nipple) was dipped into a zinc phosphate chemical treatment solution (PALBOND 181X (trade name), manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) at a temperature of 75 to 85°C for 10 min, which formed a zinc phosphate chemical treatment layer. The thickness of the zinc phosphate chemical treatment layer was 12 μm. Note that the zinc phosphate chemical treatment layer was not formed on the second contact surface in Tests No. 12, 14 and 16 (marked with the symbol - in the Zinc Phosphate column of Table 1).

В испытаниях № 11 и 13 на слое, полученном химической обработкой фосфатом цинка, сформировано антикоррозионное покрытие. В частности, на слое, полученном химической обработкой фосфатом цинка, в испытаниях № 11 и 13 сформировано жидкое антикоррозионное покрытие. Кроме того, на второй контактной поверхности в испытаниях № 12 и 14 было сформировано полутвердое (в состоянии консистентной смазки) антикоррозионное покрытие. На второй контактной поверхности в испытаниях № 15 и 16 сформировано полутвердое антикоррозионное покрытие, содержащее желтую присадку. В каждом из испытаний жидкое или полутвердое антикоррозионное смазочное вещество наносили распылением на поверхность слоя, полученного химической обработкой фосфатом цинка, или вторую контактную поверхность с расстояния 300 мм для образования жидкого или полутвердого антикоррозионного покрытия. В альтернативном варианте жидкое или полутвердое антикоррозионное смазочное вещество наносили кистью на поверхность слоя, полученного химической обработкой фосфатом цинка, или вторую контактную поверхность для образования жидкого или полутвердого антикоррозионного покрытия. При нанесении покрытия распылением металлическую трубу для нефтяной скважины вращали вокруг своей центральной оси, и жидкое или полутвердое антикоррозионное покрытие формировали на всей поверхности слоя, полученного химической обработкой фосфатом цинка, или на всей второй контактной поверхности.In tests No. 11 and 13, an anticorrosive coating was formed on the layer obtained by chemical treatment with zinc phosphate. In particular, a liquid anticorrosive coating was formed on the layer obtained by chemical treatment with zinc phosphate in tests No. 11 and 13. In addition, a semi-solid (in the state of consistent grease) anticorrosive coating was formed on the second contact surface in tests No. 12 and 14. A semi-solid anticorrosive coating containing a yellow additive was formed on the second contact surface in tests No. 15 and 16. In each of the tests, a liquid or semi-solid anticorrosive lubricant was sprayed onto the surface of the layer obtained by chemical treatment with zinc phosphate or the second contact surface from a distance of 300 mm to form a liquid or semi-solid anticorrosive coating. Alternatively, a liquid or semi-solid anticorrosive lubricant was applied by a brush to the surface of the layer obtained by chemical treatment with zinc phosphate or the second contact surface to form a liquid or semi-solid anticorrosive coating. In the spray coating, the metal pipe for an oil well was rotated around its central axis, and a liquid or semi-solid anticorrosive coating was formed on the entire surface of the layer obtained by chemical treatment with zinc phosphate or the entire second contact surface.

Отметим, что жидкое антикоррозионное смазочное вещество содержало уайт-спирит в количестве от 50 до 75 весовых % и масло на минеральной основе в количестве 25 весовых % и менее. Полутвердое антикоррозионное смазочное вещество содержало (в весовых %) очищенное минеральное масло в количестве от 20 до 30%, воск на минеральной основе в количестве от 8 до 13%, графит в количестве от 3 до 5%, и канифоль в количестве от 5 до 10%, остальное -сульфонат кальция. Как раскрыто выше, в испытаниях № 15 и 16 желтую присадку (BoL4010NM (торговое название), изготовленную компанией Bestolife Corporation) использовали в качестве полутвердого антикоррозионного смазочного вещества.Note that the liquid anticorrosive lubricant contained white spirit in an amount of 50 to 75% by weight and mineral oil in an amount of 25% by weight or less. The semi-solid anticorrosive lubricant contained (in weight %) purified mineral oil in an amount of 20 to 30%, mineral wax in an amount of 8 to 13%, graphite in an amount of 3 to 5%, and rosin in an amount of 5 to 10%, the rest being calcium sulfonate. As disclosed above, in Tests No. 15 and 16, yellow additive (BoL4010NM (trade name) manufactured by Bestolife Corporation) was used as the semi-solid anticorrosive lubricant.

Металлические трубы для нефтяной скважины для испытаний № 11-16 изготовили с использованием раскрытого выше производственного процесса.The metal pipes for oil well testing No. 11-16 were manufactured using the manufacturing process disclosed above.

Измерение крутящего момента на пределе текучести.Measurement of yield torque.

Крутящий момент на пределе текучести измеряли следующим способом с использованием пары (двух) металлических труб для нефтяной скважины (металлические трубы для нефтяной скважины с клиновидным резьбовым профилем и без упорной поверхности) в каждом испытании. В частности, значение момента затяжки постепенно увеличивали при скорости затяжки 0,5 об/мин, и испытание заканчиThe yield torque was measured in the following manner using a pair (two) of metal oil well pipes (metal oil well pipes with a wedge-shaped thread profile and no thrust surface) in each test. Specifically, the tightening torque value was gradually increased at a tightening speed of 0.5 rpm, and the test was completed

- 19 047428 валось в тот момент, когда материал приобретал свойства текучести. Крутящий момент во время свинчивания измеряли и составляли диаграмму крутящего момента, показанную на фиг. 14. Ссылочные обозначения Ts на фиг. 14 обозначают крутящий момент упора. Отрезок L линии 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% превышает число в линейной области. В настоящем примере значение крутящего момента, при котором пересекаются отрезок L линии и график крутящего момента, было определено как крутящий момент Ty на пределе текучести. Отношение (%) крутящего момента Ty на пределе текучести в каждом испытании к крутящему моменту Ty на пределе текучести в испытании № 11, в котором вторую контактную поверхность не подвергали пескоструйной обработке, было определено как коэффициент крутящего момента на пределе текучести. Коэффициент крутящего момента на пределе текучести показан в табл. 1.- 19 047428 was at the point where the material acquired yield properties. The torque during make-up was measured and the torque graph shown in Fig. 14 was plotted. The reference symbols Ts in Fig. 14 denote the torque at the stop. The line segment L is a straight line that has the same slope as the slope of the linear region of the torque graph after the stop and for which the number of turns is 0.2% greater than the number in the linear region. In the present example, the torque value at which the line segment L and the torque graph intersect was defined as the torque Ty at the yield point. The ratio (%) of the yield torque Ty in each test to the yield torque Ty in test No. 11, in which the second contact surface was not sandblasted, was defined as the yield torque coefficient. The yield torque coefficient is shown in Table 1.

Результаты оценки.Evaluation results.

Как указано в табл. 1, в испытаниях № 13-16 металлизированный слой из сплава Zn-Ni и слой твердой смазки были нанесены на первую контактную поверхность, вторая контактная поверхность была подвергнута пескоструйной обработке, шероховатость поверхности составляла от 0,5 до 10,0 мкм, и на второй контактной поверхности было сформировано полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие. Поэтому коэффициент крутящего момента на пределе текучести оказался высоким по сравнению с испытаниями № 11 и 12, в которых вторую контактную поверхность не подвергали пескоструйной обработке. Другими словами, был получен превосходный высокий крутящий момент.As shown in Table 1, in Tests No. 13-16, a Zn-Ni alloy metallized layer and a solid lubricant layer were deposited on the first contact surface, the second contact surface was sandblasted, the surface roughness was 0.5 to 10.0 μm, and a semi-solid or liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface. Therefore, the yield torque coefficient was high compared with Tests No. 11 and 12 in which the second contact surface was not sandblasted. In other words, excellent high torque was obtained.

Пример 2.Example 2.

Были подготовлены металлические трубы для нефтяной скважины, показанные в табл. 2.Metal pipes for oil wells were prepared, shown in Table 2.

Таблица 2Table 2

Испытание № Test No. Наружный диаметр (дюйм.) Outside Diameter (in.) Толщина стенки (мм) Wall thickness (mm) Сорт стали Steel grade Вторая контактная поверхность Second contact surface Первая контактная поверхность First contact surface Коэффициент крутящего момента на пределе текучести Yield point torque coefficient Металлизированный слой Metalized layer Слой твердой смазки Solid lubricant layer Струйная обработка Blasting Ra (мкм) Ra (µm) Фосфат цинка Zinc Phosphate Антикоррозионное покрытие Anti-corrosion coating Тип Type 21 21 7 7 10,36 10.36 L8013CR L8013CR -- <0,5 <0.5 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 100 % 100% 22 22 7 7 10,36 10.36 L8013CR L8013CR -- <0,5 <0.5 -- Полутвердое антикоррозионное покрытие Semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 94% 94% 23 23 7 7 10,36 10.36 L8013CR L8013CR Да Yes 2,4 2,4 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 146% 146% 24 24 7 7 10,36 10.36 L8013CR L8013CR Да Yes 2,7 2.7 -- Полутвердое антикоррозионное покрытие Semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 131% 131%

Наружный диаметр металлических труб для нефтяной скважины в испытаниях № 21-24 составлял 7 дюймов (177,80 мм), а толщина стенки - 10,36 мм. Химический состав каждой металлической трубы для нефтяной скважины соответствовал L80-13CR, определенному в API-5CT.The outside diameter of the metallic oil well tubular goods in Tests No. 21-24 was 7 inches (177.80 mm) and the wall thickness was 10.36 mm. The chemical composition of each metallic oil well tubular goods conformed to L80-13CR as defined in API-5CT.

В испытаниях № 21-24 первой контактной поверхностью считали контактную поверхность муфты, а второй контактной поверхностью - контактную поверхность ниппеля. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni сформирован на первой контактной поверхности для каждого номера испытания тем же способом, что и в примере 1. В каждом из испытаний химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni содержал никель в количестве от 10 до 16 весовых %, при этом остаток составлял цинк. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni для каждого номера испытания составляла от 5 до 15 мкм.In tests No. 21-24, the first contact surface was considered to be the coupling contact surface, and the second contact surface was considered to be the nipple contact surface. The metallized layer of Zn-Ni alloy was formed on the first contact surface for each test number in the same manner as in Example 1. In each of the tests, the chemical composition of the metallized layer of Zn-Ni alloy contained nickel in an amount of 10 to 16 weight %, with the remainder being zinc. The thickness of the metallized layer of Zn-Ni alloy for each test number was from 5 to 15 μm.

Кроме того, на металлизированном слое из сплава Zn-Ni был сформирован слой твердой смазки того же типа, что и в примере 1. В каждом испытании средняя толщина полученного слоя твердой смазки составляла от 20 до 30 мкм.In addition, a solid lubricant layer of the same type as in Example 1 was formed on the metallized layer of Zn-Ni alloy. In each test, the average thickness of the resulting solid lubricant layer was 20 to 30 μm.

С другой стороны, вторую контактную поверхность в испытаниях № 23 и 24 подвергали пескоструйной обработке тем же способом, что и в примере 1. Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности после пескоструйной обработки измеряли тем же способом, что и в примере 1. Полученное среднее арифметическое значение шероховатости Ra (мкм) приведено в табл. 2. Отметим, что вторую контактную поверхность в испытаниях № 21 и 22 не подвергали пескоструйной обработке (отмечено символом - в колонке Струйная обработка табл. 2). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности металлической трубы для нефтяной скважины в испытаниях № 21 и 22, в которых пескоструйная обработка не проводилась, составило приблизительно 0,2 мкм, соответственно, то есть было ниже 0,5 мкм.On the other hand, the second contact surface in Tests Nos. 23 and 24 was subjected to sandblasting in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean value of roughness Ra of the second contact surface after sandblasting was measured in the same manner as in Example 1. The obtained arithmetic mean value of roughness Ra (μm) is given in Table 2. Note that the second contact surface in Tests Nos. 21 and 22 was not subjected to sandblasting (marked with the symbol - in the Blasting column of Table 2). The arithmetic mean value of roughness Ra of the second contact surface of the metal pipe for oil wells in Tests Nos. 21 and 22, in which sandblasting was not performed, was approximately 0.2 μm, respectively, that is, it was lower than 0.5 μm.

Антикоррозионное покрытие формировали на второй контактной поверхности в каждом испытании. В частности, жидкое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной по- 20 047428 верхности в испытаниях № 21 и 23. Кроме того, полутвердое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 22 и 24. Способы формирования аналогичны примеру 1. Металлические трубы для нефтяной скважины для испытаний № 21-24 были изготовлены посредством описанного выше производственного процесса.The anticorrosive coating was formed on the second contact surface in each test. Specifically, the liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests Nos. 21 and 23. In addition, the semi-solid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests Nos. 22 and 24. The forming methods are similar to Example 1. The metal pipes for oil wells for Tests Nos. 21-24 were manufactured by the above-described production process.

Измерение крутящего момента на пределе текучести.Measurement of yield torque.

Коэффициент крутящего момента на пределе текучести металлической трубы для нефтяной скважины в каждом номере испытания определяли аналогично примеру 1.The yield torque coefficient of the metal pipe for an oil well in each test number was determined similarly to Example 1.

Результаты оценки.Evaluation results.

Как указано в табл. 2, в испытаниях № 23 и 24 металлизированный слой из сплава Zn-Ni и слой твердой смазки были нанесены на первую контактную поверхность, вторая контактная поверхность была подвергнута пескоструйной обработке, шероховатость поверхности составляла от 0,5 до 10,0 мкм, и на второй контактной поверхности было сформировано жидкое или полутвердое антикоррозионное покрытие. Поэтому коэффициент крутящего момента на пределе текучести оказался высоким по сравнению с испытаниями №21 и 22, в которых вторую контактную поверхность не подвергали пескоструйной обработке. Другими словами, был получен превосходный высокий крутящий момент.As shown in Table 2, in Tests No. 23 and 24, a Zn-Ni alloy metallized layer and a solid lubricant layer were deposited on the first contact surface, the second contact surface was sandblasted, the surface roughness was 0.5 to 10.0 μm, and a liquid or semi-solid anticorrosive coating was formed on the second contact surface. Therefore, the yield torque coefficient was high compared with Tests No. 21 and 22 in which the second contact surface was not sandblasted. In other words, excellent high torque was obtained.

Пример 3.Example 3.

Были подготовлены металлические трубы для нефтяной скважины, показанные в табл. 3.Metal pipes for oil well were prepared, shown in Table 3.

Таблица 3Table 3

Испытание № Test No. Наружный диаметр (дюйм.) Outside Diameter (in.) Толщина стенки (мм) Wall thickness (mm) Сорт стали Steel grade Вторая контактная поверхность Second contact surface Первая контактная поверхность First contact surface Коэффициент крутящего момента на пределе текучести Yield point torque coefficient Металлизированный слой Metalized layer Слой твердой смазки Solid lubricant layer Струйная обработка Blasting Ra (мкм) Ra (µm) Фосфат цинка Zinc Phosphate Антикоррозионное покрытие Anti-corrosion coating Тип Type 31 31 9-5/8 9-5/8 13,84 13.84 Р110 P110 -- <0,5 <0.5 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 100 % 100% 32 32 9-5/8 9-5/8 13,84 13.84 Р110 P110 Да Yes 2,4 2,4 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 121% 121%

Наружный диаметр металлических труб для нефтяной скважины в испытаниях № 31-32 составлял 9-5/8 дюймов (244,475 мм), а толщина стенки -13,84 мм. Химический состав каждой металлической трубы для нефтяной скважины соответствовал Р110, определенному в API-5CT.The outside diameter of the metallic oil well tubular goods in Tests No. 31-32 was 9-5/8 inches (244.475 mm) and the wall thickness was 13.84 mm. The chemical composition of each metallic oil well tubular goods was P110 as defined in API-5CT.

В испытаниях № 31 и 32 первой контактной поверхностью считали контактную поверхность муфты, а второй контактной поверхностью -контактную поверхность ниппеля. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni сформирован на первой контактной поверхности для каждого номера испытания тем же способом, что и в примере 1. В каждом из испытаний химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni содержал никель в количестве от 10 до 16 весовых %, при этом остаток составлял цинк. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni для каждого номера испытания составляла от 5 до 15 мкм.In tests No. 31 and 32, the first contact surface was considered to be the coupling contact surface, and the second contact surface was considered to be the nipple contact surface. The metallized layer of Zn-Ni alloy was formed on the first contact surface for each test number in the same manner as in example 1. In each of the tests, the chemical composition of the metallized layer of Zn-Ni alloy contained nickel in an amount of 10 to 16 weight %, with the remainder being zinc. The thickness of the metallized layer of Zn-Ni alloy for each test number was from 5 to 15 μm.

Кроме того, на металлизированном слое из сплава Zn-Ni сформирован слой твердой смазки того же типа, что и в примере 1. В каждом испытании средняя толщина полученного слоя твердой смазки составляла от 20 до 30 мкм. С другой стороны, вторую контактную поверхность в испытании № 32 подвергали пескоструйной обработке тем же способом, что и в примере 1. Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности после пескоструйной обработки измеряли тем же способом, что и в примере 1. Полученное среднее арифметическое значение шероховатости Ra (мкм) приведено в табл. 3. Отметим, что вторую контактную поверхность в испытании № 31 не подвергали пескоструйной обработке (отмечено символом - в колонке Струйная обработка табл. 3). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности металлической трубы для нефтяной скважины в испытании № 31, в которых пескоструйная обработка не проводилась, составило приблизительно 0,2 мкм, соответственно, то есть было ниже 0,5 мкм.In addition, a solid lubricant layer of the same type as in Example 1 was formed on the metallized layer of Zn-Ni alloy. In each test, the average thickness of the obtained solid lubricant layer was 20 to 30 μm. On the other hand, the second contact surface in Test No. 32 was sandblasted in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness value Ra of the second contact surface after sandblasting was measured in the same manner as in Example 1. The obtained arithmetic mean roughness value Ra (μm) is given in Table 3. Note that the second contact surface in Test No. 31 was not sandblasted (marked with the symbol - in the Blasting column of Table 3). The arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface of the metal pipe for oil well in test No. 31, in which sandblasting was not carried out, was approximately 0.2 μm, respectively, that is, it was lower than 0.5 μm.

Антикоррозионное покрытие формировали на второй контактной поверхности в каждом испытании. В частности, полутвердое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 31 и 32. Способы формирования аналогичны примеру 1. Металлические трубы для нефтяной скважины для испытаний № 31 и 32 были изготовлены посредством описанного выше производственного процесса.The anticorrosive coating was formed on the second contact surface in each test. Specifically, the semi-solid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests No. 31 and 32. The forming methods were similar to Example 1. The metal pipes for oil wells for Tests No. 31 and 32 were manufactured by the above-described manufacturing process.

Измерение крутящего момента на пределе текучести и результаты оценки.Measurement of yield torque and evaluation results.

Коэффициент крутящего момента на пределе текучести металлической трубы для нефтяной скважины в каждом номере испытания определяли аналогично примеру 1. Как указано в табл. 3, в испытании № 32 металлизированный слой из сплава Zn-Ni и слой твердой смазки были нанесены на первую контактную поверхность, вторая контактная поверхность была подвергнута пескоструйной обработке, шероховатость поверхности составляла от 0,5 до 10,0 мкм, и на второй контактной поверхности было сформировано жидкое антикоррозионное покрытие. Поэтому коэффициент крутящего момента на пределеThe yield torque coefficient of the metal oil well pipe in each test number was determined similarly to Example 1. As shown in Table 3, in test No. 32, a Zn-Ni alloy metallized layer and a solid lubricant layer were applied to the first contact surface, the second contact surface was sandblasted, the surface roughness was from 0.5 to 10.0 μm, and a liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface. Therefore, the yield torque coefficient

- 21 047428 текучести оказался высоким по сравнению с испытанием № 31, в котором вторую контактную поверхность не подвергали пескоструйной обработке. Другими словами, был получен превосходный высокий крутящий момент.- 21 047428 yield was high compared to test No. 31, in which the second contact surface was not sandblasted. In other words, excellent high torque was obtained.

Пример 4.Example 4.

Были подготовлены металлические трубы для нефтяной скважины, показанные в табл. 4.Metal pipes for oil wells were prepared, shown in Table 4.

Таблица 4Table 4

Испытание № Test No. Наружный диаметр (дюйм.) Outside Diameter (in.) Толщина стенки (мм) Wall thickness (mm) Сорт стали Steel grade Вторая контактная поверхность Second contact surface Первая контактная поверхность First contact surface Коэффициент крутящего момента на пределе текучести Yield point torque coefficient Металлизированный слой Metalized layer Слой твердой смазки Solid lubricant layer Струйная обработка Blasting Ra (мкм) Ra (µm) Фосфат цинка Zinc Phosphate Антикоррозионное покрытие Anti-corrosion coating Тип Type 41 41 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 -- <0,5 <0.5 -- Полутвердое антикоррозионное покрытие Semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 100 % 100% 42 42 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 -- <0,5 <0.5 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 99% 99% 43 43 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes 2,5 2,5 -- Полутвердое антикоррозионное покрытие Semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 118% 118%

Наружный диаметр металлических труб для нефтяной скважины в испытаниях № 41-43 составлял 7 дюймов (177,80 мм), а толщина стенки - 11,51 мм. Материал с торговым названием SM13CRS-110 производства Nippon Steel Corporation был использован для изготовления металлической трубы для нефтяной скважины.The outside diameter of the metal oil well pipe in Test No. 41-43 was 7 inches (177.80 mm) and the wall thickness was 11.51 mm. The material with the trade name SM13CRS-110 manufactured by Nippon Steel Corporation was used to manufacture the metal oil well pipe.

В испытаниях № 41-43 первой контактной поверхностью считали контактную поверхность муфты, а второй контактной поверхностью - контактную поверхность ниппеля. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni сформирован на первой контактной поверхности для каждого номера испытания тем же способом, что и в примере 1. В каждом из испытаний химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni содержал никель в количестве от 10 до 16 весовых %, при этом остаток составлял цинк. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni для каждого номера испытания составляла от 5 до 15 мкм.In tests No. 41-43, the first contact surface was considered to be the coupling contact surface, and the second contact surface was considered to be the nipple contact surface. The metallized layer of Zn-Ni alloy was formed on the first contact surface for each test number in the same way as in example 1. In each of the tests, the chemical composition of the metallized layer of Zn-Ni alloy contained nickel in an amount of 10 to 16 weight %, with the remainder being zinc. The thickness of the metallized layer of Zn-Ni alloy for each test number was from 5 to 15 μm.

Кроме того, на металлизированном слое из сплава Zn-Ni сформирован слой твердой смазки того же типа, что и в примере 1. В каждом испытании средняя толщина полученного слоя твердой смазки составляла от 20 до 30 мкм. С другой стороны, вторую контактную поверхность в испытании № 43 подвергали пескоструйной обработке тем же способом, что и в примере 1.In addition, a solid lubricant layer of the same type as in Example 1 was formed on the metallized layer of Zn-Ni alloy. In each test, the average thickness of the obtained solid lubricant layer was 20 to 30 μm. On the other hand, the second contact surface in Test No. 43 was sandblasted in the same manner as in Example 1.

Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности после пескоструйной обработки измеряли тем же способом, что и в примере 1. Полученное среднее арифметическое значение шероховатости Ra (мкм) приведено в табл. 4. Отметим, что вторую контактную поверхность в испытаниях № 41 и 42 не подвергали пескоструйной обработке (отмечено символом - в колонке Струйная обработка табл. 4). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности металлической трубы для нефтяной скважины в испытаниях № 41 и 42, в которых пескоструйная обработка не проводилась, составило приблизительно 0,2 мкм, соответственно, то есть было ниже 0,5 мкм.The arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface after sandblasting was measured in the same manner as in Example 1. The obtained arithmetic mean value of the roughness Ra (μm) is given in Table 4. Note that the second contact surface in tests No. 41 and 42 was not subjected to sandblasting (marked with the symbol - in the Blasting column of Table 4). The arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface of the metal pipe for an oil well in tests No. 41 and 42, in which sandblasting was not carried out, was approximately 0.2 μm, respectively, that is, it was below 0.5 μm.

Антикоррозионное покрытие сформировали на второй контактной поверхности в каждом испытании. В частности, полутвердое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 41 и 43. Кроме того, жидкое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытании № 42. Способы формирования аналогичны примеру 1. Металлические трубы для нефтяной скважины для испытаний № 41-43 были изготовлены посредством описанного выше производственного процесса.The anticorrosive coating was formed on the second contact surface in each test. Specifically, the semi-solid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests No. 41 and 43. In addition, the liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Test No. 42. The forming methods are similar to Example 1. The metal pipes for oil wells for Tests No. 41-43 were manufactured by the above-described production process.

Измерение крутящего момента на пределе текучести и результаты оценки Коэффициент крутящего момента на пределе текучести металлической трубы для нефтяной скважины в каждом номере испытания определяли аналогично примеру 1. Как указано в табл. 4, в испытании № 43 металлизированный слой из сплава Zn-Ni и слой твердой смазки были нанесены на первую контактную поверхность, вторая контактная поверхность была подвергнута пескоструйной обработке, шероховатость поверхности составляла от 0,5 до 10,0 мкм, и на второй контактной поверхности было сформировано полутвердое антикоррозионное покрытие. Поэтому коэффициент крутящего момента на пределе текучести оказался высоким по сравнению с испытаниями №41 и 42, в которых вторую контактную поверхность не подвергали пескоструйной обработке. Другими словами, был получен превосходный высокий крутящий момент. Пример 5.Measurement of Yield Torque and Evaluation Results The yield torque coefficient of the metal pipe for oil well in each test number was determined similarly to Example 1. As shown in Table 4, in Test No. 43, a Zn-Ni alloy metallized layer and a solid lubricant layer were applied to the first contact surface, the second contact surface was sandblasted, the surface roughness was 0.5 to 10.0 μm, and a semi-hard anticorrosive coating was formed on the second contact surface. Therefore, the yield torque coefficient was high compared with Tests No. 41 and 42 in which the second contact surface was not sandblasted. In other words, excellent high torque was obtained. Example 5

Были подготовлены металлические трубы для нефтяной скважины, показанные в табл. 5.Metal pipes for oil wells were prepared, shown in Table 5.

- 22 047428- 22 047428

Таблица 5Table 5

Испытание № Test No. Наружный диаметр (дюйм.) Outside Diameter (in.) Толщина стенки (мм) Wall thickness (mm) Сорт стали Steel grade Вторая контактная поверхность Second contact surface Первая контактная поверхность First contact surface Коэффициент крутящего момента на пределе текучести Yield point torque coefficient Металлизированный слой Metalized layer Слой твердой смазки Solid lubricant layer Струйная обработка Blasting Ra (мкм) Ra (µm) Фосфат цинка Zinc Phosphate Антикоррозионное покрытие Anti-corrosion coating Тип Type 51 51 4-1/2 4-1/2 6,88 6.88 L80- 13CR L80- 13CR -- <0,5 <0.5 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 100% 100% 52 52 4-1/2 4-1/2 6,88 6.88 L80- 13CR L80- 13CR -- <0,5 <0.5 -- Полутвердое антикоррозионное покрытие Semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 95% 95% 53 53 4-1/2 4-1/2 6,88 6.88 L80- 13CR L80- 13CR Да Yes 2,7 2.7 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 149% 149% 54 54 4-1/2 4-1/2 6,88 6.88 L80- 13CR L80- 13CR Да Yes 2,5 2,5 -- Полутвердое антикоррозионное покрытие Semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 136% 136%

Наружный диаметр металлических труб для нефтяной скважины в испытаниях № 51-54 составлял 4,5 дюйма (114,3 мм), а толщина стенки - 6,88 мм. Химический состав каждой металлической трубы для нефтяной скважины соответствовал L80-13CR, определенному в API-5CT.The outside diameter of the metallic oil well tubular goods in Tests No. 51-54 was 4.5 inches (114.3 mm) and the wall thickness was 6.88 mm. The chemical composition of each metallic oil well tubular goods was L80-13CR as defined in API-5CT.

В испытаниях № 51-54 первой контактной поверхностью считали контактную поверхность муфты, а второй контактной поверхностью - контактную поверхность ниппеля. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni был сформирован на первой контактной поверхности для каждого номера испытания тем же способом, что и в примере 1. В каждом из испытаний химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni содержал никель в количестве от 10 до 16 весовых %, при этом остаток составлял цинк. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni для каждого номера испытания составляла от 5 до 15 мкм.In tests No. 51-54, the first contact surface was considered to be the coupling contact surface, and the second contact surface was considered to be the nipple contact surface. A metallized layer of Zn-Ni alloy was formed on the first contact surface for each test number in the same manner as in Example 1. In each of the tests, the chemical composition of the metallized layer of Zn-Ni alloy contained nickel in an amount of 10 to 16 weight %, with the remainder being zinc. The thickness of the metallized layer of Zn-Ni alloy for each test number was from 5 to 15 μm.

Кроме того, на металлизированном слое из сплава Zn-Ni сформирован слой твердой смазки того же типа, что и в примере 1. В каждом испытании средняя толщина полученного слоя твердой смазки составляла от 20 до 30 мкм. С другой стороны, вторую контактную поверхность в испытаниях № 53 и 54 подвергали пескоструйной обработке тем же способом, что и в примере 1. Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности после пескоструйной обработки измеряли тем же способом, что и в примере 1. Полученное среднее арифметическое значение шероховатости Ra (мкм) приведено в табл. 5. Отметим, что вторую контактную поверхность в испытаниях № 51 и 52 не подвергали пескоструйной обработке (отмечено символом - в колонке Струйная обработка табл. 5). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности металлической трубы для нефтяной скважины в испытаниях № 51 и 52, в которых пескоструйная обработка не проводилась, составило приблизительно 0,2 мкм, соответственно, то есть было ниже 0,5 мкм.In addition, a solid lubricant layer of the same type as in Example 1 was formed on the metallized layer of Zn-Ni alloy. In each test, the average thickness of the obtained solid lubricant layer was 20 to 30 μm. On the other hand, the second contact surface in Tests No. 53 and 54 was sandblasted in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness value Ra of the second contact surface after sandblasting was measured in the same manner as in Example 1. The obtained arithmetic mean roughness value Ra (μm) is given in Table 5. Note that the second contact surface in Tests No. 51 and 52 was not sandblasted (marked with the symbol - in the Blasting column of Table 5). The arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface of the metal pipe for oil well in tests No. 51 and 52, in which sandblasting was not carried out, was approximately 0.2 μm, respectively, that is, it was lower than 0.5 μm.

Антикоррозионное покрытие сформировали на второй контактной поверхности в каждом испытании. В частности, жидкое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 51 и 53. Кроме того, полутвердое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 52 и 54. Способы формирования аналогичны примеру 1. Металлические трубы для нефтяной скважины для испытаний № 51-54 изготовили посредством описанного выше производственного процесса.The anticorrosive coating was formed on the second contact surface in each test. Specifically, the liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests No. 51 and 53. In addition, the semi-solid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests No. 52 and 54. The forming methods are similar to Example 1. The metal pipes for oil wells for Tests No. 51-54 were manufactured by the above-described production process.

Измерение крутящего момента на пределе текучести и результаты оценки Коэффициент крутящего момента на пределе текучести металлической трубы для нефтяной скважины в каждом номере испытания определяли аналогично примеру 1. Как указано в табл. 5, в испытаниях № 53 и 54 металлизированный слой из сплава Zn-Ni и слой твердой смазки были нанесены на первую контактную поверхность, вторая контактная поверхность была подвергнута пескоструйной обработке, шероховатость поверхности составляла от 0,5 до 10,0 мкм, и на второй контактной поверхности было сформировано полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие. Поэтому коэффициент крутящего момента на пределе текучести оказался высоким по сравнению с испытаниями № 51 и 52, в которых вторую контактную поверхность не подвергали пескоструйной обработке. Другими словами, был получен превосходный высокий крутящий момент.Measurement of Yield Torque and Evaluation Results The yield torque coefficient of the metal pipe for oil well in each test number was determined similarly to Example 1. As shown in Table 5, in Tests No. 53 and 54, a Zn-Ni alloy metallized layer and a solid lubricant layer were deposited on the first contact surface, the second contact surface was sandblasted, the surface roughness was 0.5 to 10.0 μm, and a semi-solid or liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface. Therefore, the yield torque coefficient was high compared with Tests No. 51 and 52 in which the second contact surface was not sandblasted. In other words, excellent high torque was obtained.

Пример 6.Example 6.

Были подготовлены металлические трубы для нефтяной скважины, показанные в табл. 6.Metal pipes for oil wells were prepared, shown in Table 6.

- 23 047428- 23 047428

Таблица 6Table 6

Испытание № Test No. Наружный диаметр (дюйм.) Outside Diameter (in.) Толщина стенки (мм) Wall thickness (mm) Сорт стали Steel grade Вторая контактная поверхность Second contact surface Первая контактная поверхность First contact surface Коэффициент крутящего момента на пределе текучести Yield point torque coefficient Металлизированный слой Metalized layer Слой твердой смазки Solid lubricant layer Струйная обработка Blasting Ra (мкм) Ra (µm) Фосфат цинка Zinc Phosphate Антикоррозионное покрытие Anti-corrosion coating Тип Type 61 61 4-1/2 4-1/2 6,88 6.88 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 -- <0,5 <0.5 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 100% 100% 62 62 4-1/2 4-1/2 6,88 6.88 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 -- <0,5 <0.5 -- 11олутвердое антикоррозионное покрытие 11 semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 108% 108% 63 63 4-1/2 4-1/2 6,88 6.88 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes 2,4 2,4 -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 154% 154% 64 64 4-1/2 4-1/2 6,88 6.88 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes 2,6 2.6 -- 11олутвердое антикоррозионное покрытие 11 semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 138% 138%

Наружный диаметр металлических труб для нефтяной скважины в испытаниях № 61-64 составлял 4,5 дюйма (114,3 мм), а толщина стенки - 6,88 мм. Материал с торговым названием SM13CRS-110 производства Nippon Steel Corporation был использован для изготовления металлической трубы для нефтяной скважины.The outside diameter of the metal oil well pipe in Test No. 61-64 was 4.5 inches (114.3 mm) and the wall thickness was 6.88 mm. The material with the trade name SM13CRS-110 manufactured by Nippon Steel Corporation was used to manufacture the metal oil well pipe.

В испытаниях № 61-64 первой контактной поверхностью считали контактную поверхность муфты, а второй контактной поверхностью - контактную поверхность ниппеля. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni сформирован на первой контактной поверхности для каждого номера испытания тем же способом, что и в примере 1. В каждом из испытаний химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni содержал никель в количестве от 10 до 16 весовых %, при этом остаток составлял цинк. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni для каждого номера испытания составляла от 5 до 15 мкм.In tests No. 61-64, the first contact surface was considered to be the coupling contact surface, and the second contact surface was considered to be the nipple contact surface. The metallized layer of Zn-Ni alloy was formed on the first contact surface for each test number in the same manner as in Example 1. In each of the tests, the chemical composition of the metallized layer of Zn-Ni alloy contained nickel in an amount of 10 to 16 weight %, with the remainder being zinc. The thickness of the metallized layer of Zn-Ni alloy for each test number was from 5 to 15 μm.

Кроме того, на металлизированном слое из сплава Zn-Ni сформирован слой твердой смазки того же типа, что и в примере 1. В каждом испытании средняя толщина полученного слоя твердой смазки составляла от 20 до 30 мкм. С другой стороны, вторую контактную поверхность в испытаниях № 63 и 64 подвергали пескоструйной обработке тем же способом, что и в примере 1. Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности после пескоструйной обработки измеряли тем же способом, что и в примере 1. Полученное среднее арифметическое значение шероховатости Ra (мкм) приведено в табл. 6. Отметим, что вторую контактную поверхность в испытаниях № 61 и 62 не подвергали пескоструйной обработке (отмечено символом - в колонке Струйная обработка табл. 6). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности металлической трубы для нефтяной скважины в испытаниях № 61 и 62, в которых пескоструйная обработка не проводилась, составило приблизительно 0,2 мкм, соответственно, то есть было ниже 0,5 мкм.In addition, a solid lubricant layer of the same type as in Example 1 was formed on the metallized layer of Zn-Ni alloy. In each test, the average thickness of the obtained solid lubricant layer was 20 to 30 μm. On the other hand, the second contact surface in Tests No. 63 and 64 was sandblasted in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness value Ra of the second contact surface after sandblasting was measured in the same manner as in Example 1. The obtained arithmetic mean roughness value Ra (μm) is given in Table 6. Note that the second contact surface in Tests No. 61 and 62 was not sandblasted (marked with the symbol - in the Blasting column of Table 6). The arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface of the metal pipe for oil well in tests No. 61 and 62, in which sandblasting was not carried out, was approximately 0.2 μm, respectively, that is, it was lower than 0.5 μm.

Антикоррозионное покрытие сформировали на второй контактной поверхности в каждом испытании. В частности, жидкое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 61 и 63. Кроме того, полутвердое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 62 и 64. Способы формирования аналогичны примеру 1. Металлические трубы для нефтяной скважины для испытаний № 61-64 изготовили посредством описанного выше производственного процесса.The anticorrosive coating was formed on the second contact surface in each test. Specifically, the liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests No. 61 and 63. In addition, the semi-solid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests No. 62 and 64. The forming methods are similar to Example 1. The metal pipes for oil wells for Tests No. 61-64 were manufactured by the above-described production process.

Измерение крутящего момента на пределе текучести и результаты оценки.Measurement of yield torque and evaluation results.

Коэффициент крутящего момента на пределе текучести металлической трубы для нефтяной скважины в каждом номере испытания определяли аналогично примеру 1. Как указано в табл. 6, в испытаниях № 63 и 64 металлизированный слой из сплава Zn-Ni и слой твердой смазки были нанесены на первую контактную поверхность, вторая контактная поверхность была подвергнута пескоструйной обработке, шероховатость поверхности составляла от 0,5 до 10,0 мкм, и на второй контактной поверхности было сформировано полутвердое или жидкое антикоррозионное покрытие. Поэтому коэффициент крутящего момента на пределе текучести оказался высоким по сравнению с испытаниями № 61 и 62, в которых вторую контактную поверхность не подвергали пескоструйной обработке. Другими словами, был получен превосходный высокий крутящий момент.The yield torque coefficient of the metal pipe for oil well in each test number was determined similarly to Example 1. As shown in Table 6, in Tests No. 63 and 64, a Zn-Ni alloy metallized layer and a solid lubricant layer were applied to the first contact surface, the second contact surface was sandblasted, the surface roughness was 0.5 to 10.0 μm, and a semi-solid or liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface. Therefore, the yield torque coefficient was high compared with Tests No. 61 and 62 in which the second contact surface was not sandblasted. In other words, excellent high torque was obtained.

Пример 7.Example 7.

Были подготовлены металлические трубы для нефтяной скважины, имеющие различные конструкции. Используя подготовленные металлические трубы для нефтяной скважины, выполнили циклические испытания свинчивания, описанные ниже, и оценили стойкость к образованию задиров. Сначала подготовили металлические трубы для нефтяной скважины, показанные в табл. 7.Oil well metal pipes of various designs were prepared. Using the prepared oil well metal pipes, the following cyclic make-up tests were performed and the galling resistance was evaluated. First, the oil well metal pipes shown in Table 7 were prepared.

- 24 047428- 24 047428

Таблица 7Table 7

Испытание № Test No. Наружный диаметр (дюйм) Outside Diameter (inch) Толщина стенки (мм) Wall thickness (mm) Сорт стали Steel grade Вторая контактная поверхность Second contact surface Первая контактная поверхность First contact surface Количество циклов свинчивания Number of screwing cycles Струйная обработка Blasting Фосфат цинка Zinc Phosphate Антикоррозионное покрытие Anti-corrosion coating Металлизированный слой Metalized layer Твердое смазочное вещество Solid lubricant 71 71 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 -- -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 72 72 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 -- -- 11олутвердое антикоррозионное покрытие 11 semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 73 73 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 7 7 74 74 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- 11олутвердое антикоррозионное покрытие 11 semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 6 6 75 75 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 76 76 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- 11олутвердое антикоррозионное покрытие 11 semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 77 77 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 78 78 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- 11олутвердое антикоррозионное покрытие 11 semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 79 79 7 7 12,65 12.65 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 -- -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 80 80 7 7 12,65 12.65 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 -- -- 11олутвердое антикоррозионное покрытие 11 semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 81 81 7 7 12,65 12.65 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- Жидкое антикоррозионное покрытие Liquid anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 82 82 7 7 12,65 12.65 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- 11олутвердое антикоррозионное покрытие 11 semi-hard anti-corrosion coating Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10 83 83 7 7 11,51 11.51 SM13CRS- 110 SM13CRS- 110 Да Yes -- Желтая присадка Yellow additive Zn-Ni Zn-Ni Да Yes 10 10

Наружный диаметр металлических труб для нефтяной скважины в испытаниях № 71-83 составлял 7 дюймов (177,80 мм), а толщина стенки - 11,51 мм или 12,65 мм. Что касается металлических труб для нефтяной скважины в испытаниях № 71-83, для этих испытаний использовали материал с торговым названием SM13CRS-110 производства Nippon Steel Corporation. В испытаниях № 71-83 первой контактной поверхностью считали контактную поверхность муфты, а второй контактной поверхностью контактную поверхность ниппеля. Металлизированный слой из сплава Zn-Ni сформирован на первой контактной поверхности для каждого номера испытания тем же способом, что и в примере 1. В каждом из испытаний химический состав металлизированного слоя из сплава Zn-Ni содержал никель в количестве от 10 до 16 весовых % при этом остаток составлял цинк. Толщина металлизированного слоя из сплава Zn-Ni для каждого номера испытания составляла от 5 до 15 мкм.The outside diameter of the metallic oil well tubular goods in Test Nos. 71 to 83 was 7 inches (177.80 mm), and the wall thickness was 11.51 mm or 12.65 mm. As for the metallic oil well tubular goods in Test Nos. 71 to 83, the material used for these tests had the trade name SM13CRS-110 manufactured by Nippon Steel Corporation. In Test Nos. 71 to 83, the first contact surface was considered to be the contact surface of the coupling, and the second contact surface was considered to be the contact surface of the pin. A metallized layer of Zn-Ni alloy was formed on the first contact surface for each test number in the same manner as in Example 1. In each of the tests, the chemical composition of the metallized layer of Zn-Ni alloy contained nickel in an amount of 10 to 16 weight %, with the balance being zinc. The thickness of the metallized layer of Zn-Ni alloy for each test number ranged from 5 to 15 µm.

Кроме того, на металлизированном слое из сплава Zn-Ni сформирован слой твердой смазки того же типа, что и в примере 1. В каждом испытании средняя толщина полученного слоя твердой смазки составляла от 20 до 30 мкм. С другой стороны, вторую контактную поверхность в испытаниях № 73-78, 81 и 82 подвергали пескоструйной обработке тем же способом, что и в примере 1. Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности после пескоструйной обработки измеряли тем же способом, что и в примере 1. Полученное среднее арифметическое значение шероховатости Ra (мкм) в каждом испытании составляло приблизительно 2,5 мкм, то есть находилось в диапазоне от 0,5 до 10,0 мкм. Отметим, что вторую контактную поверхность в испытаниях № 71, 72, 79 и 80 не подвергали пескоструйной обработке (отмечено символом - в колонке Струйная обработка табл. 7). Среднее арифметическое значение шероховатости Ra второй контактной поверхности в испытаниях, в которых пескоструйная обработка не проводилась, составило приблизительно 0,2 мкм, то есть было ниже 0,5 мкм.In addition, a solid lubricant layer of the same type as in Example 1 was formed on the metallized layer of Zn-Ni alloy. In each test, the average thickness of the obtained solid lubricant layer was 20 to 30 μm. On the other hand, the second contact surface in Tests Nos. 73 to 78, 81 and 82 was sandblasted in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness value Ra of the second contact surface after sandblasting was measured in the same manner as in Example 1. The obtained arithmetic mean roughness value Ra (μm) in each test was approximately 2.5 μm, that is, in the range of 0.5 to 10.0 μm. Note that the second contact surface in tests No. 71, 72, 79 and 80 was not subjected to sandblasting (marked with the symbol - in the Blasting column of Table 7). The arithmetic mean value of the roughness Ra of the second contact surface in tests in which sandblasting was not carried out was approximately 0.2 μm, i.e., it was below 0.5 μm.

Антикоррозионное покрытие сформировали на второй контактной поверхности в каждом испытании. В частности, жидкое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 71, 73, 75, 77, 79 и 81. Кроме того, полутвердое антикоррозионное покрытие было сформировано на второй контактной поверхности в испытаниях № 72, 74, 76, 78, 80 и 82. Способы формирования аналогичны примеру 1. Отметим, что в испытании № 83 была нанесена желтая присадка и образовалось полутвердое антикоррозионное покрытие. Металлические трубы для нефтяной скважины для испытаний № 71-83 были изготовлены посредством описанного выше производственного процесса.An anticorrosive coating was formed on the second contact surface in each test. Specifically, a liquid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests Nos. 71, 73, 75, 77, 79, and 81. In addition, a semi-solid anticorrosive coating was formed on the second contact surface in Tests Nos. 72, 74, 76, 78, 80, and 82. The formation methods are similar to Example 1. Note that in Test No. 83, a yellow additive was applied and a semi-solid anticorrosive coating was formed. The metal pipes for an oil well for Tests Nos. 71-83 were manufactured by the above-described production process.

--

Claims (1)

Испытание на стойкость к образованию задиров.Scoring resistance test. Оценка стойкости к образованию задиров проводилась посредством испытания на повторное свинчивание. В испытаниях № 71-83 в табл. 7, свинчивание и развинчивание повторяли при комнатной температуре (20°С) с использованием пары (двух) металлических труб для нефтяной скважины в каждом испытании, и оценивали стойкость к образованию задиров. Был установлен крутящий момент затяжки 24350 Н-м. По завершении каждого цикла свинчивания и развинчивания визуально осматривали контактную поверхность ниппеля и контактную поверхность муфты. Уровень возникновения задиров на деталях резьбы, уплотнительной поверхности ниппеля и уплотнительной поверхности муфты проверяли визуальным осмотром. Что касается уплотнительной поверхности ниппеля и уплотнительной поверхности муфты, то испытание заканчивалось при подтверждении образования задиров. Если задиры на резьбовой части были незначительными и могли быть отремонтированы путем восстановления опиливанием или подобным способом, задиры устраняли и продолжали испытание. Максимальное количество циклов свинчивания принято равным 10. В качестве оценочного показателя стойкости к образованию задиров было принято наибольшее количество (не более 10) циклов свинчивания без образования неустранимых задиров на части резьбы или образования задиров на уплотнительной поверхности ниппеля и уплотнительной поверхности муфты. Результаты показаны в колонке Количество циклов свинчивания в табл. 7 В стандарте API определено, что количество циклов свинчивания для 7-дюймовой обсадной трубы не должно быть меньше трех. Таким образом, установлено, что высокая стойкость к образованию задиров проявляется в случае, когда количество циклов свинчивания составляет три и более.The evaluation of the galling resistance was conducted by the repeated make-up test. In Test Nos. 71-83 in Table 7, make-up and loose-fitting were repeated at room temperature (20°C) using a pair (two) of metal oil well pipes in each test, and the galling resistance was evaluated. The tightening torque was set to 24350 N m. After each make-up and loose-fitting cycle, the contact surface of the pin and the contact surface of the box were visually inspected. The occurrence level of galling on the thread parts, the sealing surface of the pin and the sealing surface of the box were checked by visual inspection. As for the sealing surface of the pin and the sealing surface of the box, the test was terminated when the galling occurrence was confirmed. If the galling on the threaded part was insignificant and could be repaired by restoring by filing or the like, the galling was removed and the test was continued. The maximum number of make-up cycles is taken to be 10. The highest number (not more than 10) of make-up cycles without the formation of irreparable burrs on a part of the thread or the formation of burrs on the sealing surface of the pin and the sealing surface of the coupling was taken as an evaluation indicator of the resistance to scuffing. The results are shown in the column Number of Make-up Cycles in Table 7. The API standard specifies that the number of make-up cycles for a 7-inch casing pipe should not be less than three. Thus, it was established that high resistance to scuffing is demonstrated in the case when the number of make-up cycles is three or more. Результаты оценки.Evaluation results. Как показано в табл. 7, в каждом из испытаний № 71-83 количество циклов свинчивания составляло три и более, то есть металлические трубы для нефтяной скважины, прошедшие эти испытания, обладают высокой стойкостью к образованию задиров.As shown in Table 7, in each of tests No. 71-83, the number of make-up cycles was three or more, that is, the metal pipes for oil wells that passed these tests have high resistance to scuffing. Выше был раскрыт вариант осуществления настоящего изобретения. Однако вышеизложенный вариант осуществления изобретения является лишь одним из примеров реализации настоящего изобретения. Соответственно, настоящее изобретение не ограничено вышеописанным вариантом осуществления, и упомянутый выше вариант осуществления изобретения может быть соответствующим образом изменен и реализован в пределах объема без отклонения от сущности настоящего изобретения.An embodiment of the present invention has been disclosed above. However, the above embodiment of the invention is only one example of implementing the present invention. Accordingly, the present invention is not limited to the above embodiment, and the above embodiment of the invention can be appropriately changed and implemented within the scope without departing from the essence of the present invention. Перечень ссылочных обозначений:List of reference designations: 1 - металлическая труба для нефтяной скважины;1 - metal pipe for oil well; 10 - основной корпус трубы;10 - main body of the pipe; 10А - первая концевая часть;10A - first end part; 10В - вторая концевая часть;10B - the second end part; 11 - трубчатый корпус ниппеля;11 - tubular body of the nipple; 12 - соединительная муфта;12 - coupling sleeve; 40 - ниппель;40 - nipple; 50 - муфта;50 - coupling; 60 - металлизированный слой;60 - metallized layer; 70 - слой твердой смазки;70 - solid lubricant layer; 80 - антикоррозионное покрытие;80 - anti-corrosion coating; 90 - полученное химической обработкой покрытие;90 - coating obtained by chemical treatment; 400 - контактная поверхность ниппеля;400 - nipple contact surface; 500 - контактная поверхность муфты.500 - coupling contact surface. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAUSE OF THE INVENTION 1. Металлическая труба для нефтяной скважины, содержащая:1. A metal pipe for an oil well, comprising: 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 main body of a pipe comprising a first end portion and a second end portion, wherein the main body of the pipe comprises a nipple formed on the first end portion and a coupling formed on the second end portion; ниппель содержит контактную поверхность ниппеля, содержащую по меньшей мере часть с наружной резьбой, выполненную на внешней периферийной поверхности первой концевой части основного корпуса трубы;the nipple comprises a nipple contact surface comprising at least a portion with an external thread formed on the outer peripheral surface of the first end portion of the main body of the pipe; муфта содержит:The coupling contains: контактную поверхность муфты, содержащую по меньшей мере часть с внутренней резьбой, выполненную на внутренней периферийной поверхности второй концевой части основного корпуса трубы;a coupling contact surface comprising at least a portion with an internal thread formed on the inner peripheral surface of the second end portion of the main body of the pipe; металлизированный слой сформирован на первой контактной поверхности, причем первая контактная поверхность представляет собой одну поверхность из контактной поверхности ниппеля и контактной поверхности муфты;a metallized layer is formed on the first contact surface, wherein the first contact surface is one surface of the contact surface of the nipple and the contact surface of the coupling; слой твердой смазки сформирован на металлизированном слое;a layer of solid lubricant is formed on the metallized layer; --
EA202390599 2020-08-27 2021-08-25 METAL PIPE FOR OIL WELL EA047428B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-143510 2020-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA047428B1 true EA047428B1 (en) 2024-07-19

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2349825C1 (en) Threaded joint for steel pipes
WO2022045209A1 (en) Metal pipe for oil well
RU2729482C1 (en) Threaded joint for pipes or tubes and method of making threaded joint for pipes or tubes
AU2018271457B2 (en) Threaded connection for pipes or tubes and method for producing the threaded connection for pipes or tubes
JP5984945B2 (en) Solid film forming composition and tubular threaded joint
EP1554518B1 (en) Threaded pipe with surface treatment
EP3396222A1 (en) Threaded joint for pipe, and manufacturing method of threaded joint for pipe
MXPA06011529A (en) Threaded joint for steel pipe and process for producing the same.
CN111212892B (en) Composition and threaded joint for pipe having lubricating coating layer formed from the composition
WO2020149310A1 (en) Threaded joint for pipes and method for manufacturing threaded joint for pipes
EA047428B1 (en) METAL PIPE FOR OIL WELL
JP2002348587A (en) Screw joint for steel pipe
WO2020021691A1 (en) Screw joint for pipe and method for manufacturing screw joint for pipe
OA21495A (en) Metal pipe for oil well.
EA045795B1 (en) METAL PIPE FOR OIL WELL AND METHOD OF ITS MANUFACTURE
OA20120A (en) Threaded joint for pipes and method for producing threaded joint for pipes.
OA19360A (en) Threaded joint for pipe and method for producing threaded joint for pipe.
AU2022263900A1 (en) Screw joint-equipped oil well pipe, method for producing oil well pipe connecting body which uses screw joint-equipped oil well pipe, and method for producing screw joint-equipped oil well pipe