RU1770401C

RU1770401C - Method of continuous-consecutive induction working of drill pipe

Info

Publication number: RU1770401C
Application number: SU4844513A
Authority: RU
Inventors: Леонид Артемьевич Лачинян; Виктор Дмитриевич Тютюнов
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Геотехника"
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1992-10-23

Abstract

Использование: при упрочнении бурильных труб геологоразведочного и нефт ного сортаментов. Сущность изобретени : бурильную трубу после обьемной закалки подвергают поверхностной закалке на глубину 18-60% от толщины стенки трубы. 1 ил.Usage: when hardening drill pipe exploration and oil assortment. SUMMARY OF THE INVENTION: A drill pipe after volume hardening is surface hardened to a depth of 18-60% of the pipe wall thickness. 1 ill.

Description

Изобретение относитс к области технологии упрочнени бурового оборудовани и может быть использовано при упрочнении бурильных труб как геологоразведочного , так и нефт ного сортамента.The invention relates to the field of technology for hardening drilling equipment and can be used for hardening drill pipes of both exploration and oil grades.

Известен способ термической обработки бурильной трубы, при котором провод т непрерывно-последовательную закалку и последующий высокотемпературный отпуск наружной поверхности труб с одновременным охлаждением издели изнутри.There is a known method of heat treatment of a drill pipe, in which continuous sequential hardening and subsequent high-temperature tempering of the outer surface of the pipes are carried out with simultaneous cooling of the product from the inside.

Недостатком известного способа вл етс то, что этим способом упрочн етс только внутренн поверхность, а наружна , котора непосредственно контактирует со стенкой скважины, подвергаетс закалке и отпуску. Повышение предела выносливости , имеющеес в этом случае будет незначительным .A disadvantage of the known method is that only the inner surface is hardened by this method, and the outer, which is in direct contact with the borehole wall, is hardened and tempered. The increase in endurance limit available in this case will be negligible.

Наиболее близким из известных к предложенному вл етс способ непрерывно- последовательной индукционной обработки бурильной трубы, включающий объемную и поверхностную закалки.The closest known to the proposed one is a method of continuously sequential induction treatment of a drill pipe, including volumetric and surface hardening.

В этом известном способе по всей длине трубы осуществл ют поверхностную закалку , затем поверхностный отпускIn this known method, surface hardening is carried out along the entire length of the pipe, then surface tempering

закаленного сло и объемное улучшение концов труб. При повышении твердости наружной поверхности трубы сердцевина ее остаетс по-прежнему непрочной.hardened layer and volumetric improvement of pipe ends. With increasing hardness of the outer surface of the pipe, its core remains unstable.

Вследствие этого износостойкость трубы с учетом ее интенсивного абразивного износа в услови х трени о стенки скважины недостаточна.As a result, the wear resistance of the pipe, taking into account its intense abrasive wear under conditions of friction against the borehole wall, is insufficient.

Цель изобретени - повышение износостойкости и предела выносливости.The purpose of the invention is to increase wear resistance and endurance.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе непрерывно-последовательной индукционной обработки бурильной трубы, включающем объемную и поверхностную закалку, поверхностную закалку выполн ют после объемной на глубину, равную 18-60% от толщины стенки трубы.The goal is achieved in that in the method of continuous-sequential induction treatment of the drill pipe, including volume and surface hardening, surface hardening is performed after volume hardening to a depth equal to 18-60% of the pipe wall thickness.

При объемной закалке по всему сечению трубы образуетс структура мартенсита с твердостью не менее 50 HRC3. В процессе последующей поверхностной закалки до закалочной температуры нагреваютс только поверхностные слои заданной глубины, а лежащие ниже холодной сердцевины отпускаютс за счет теплопроводности от нагретых поверхностных слоев. Таким образом, при последующей поверх (ЛWith volume hardening over the entire cross section of the pipe, a martensite structure with a hardness of at least 50 HRC3 is formed. During the subsequent surface hardening, only surface layers of a given depth are heated to the quenching temperature, and those lying below the cold core are released due to the thermal conductivity of the heated surface layers. Thus, upon subsequent over (Λ

СWITH

4 О4 About

N ОN about

ъb

ностной закалке одновременно с образованием закаленного сло заданной глубины обеспечиваетс высокий отпуск нижележащих слоев с образованием структуры сорбита отпуска с твердостью 26-34 HRC3.At the same time, with the formation of a hardened layer of a given depth, high tempering of the underlying layers is ensured with the formation of a tempering sorbitol with a hardness of 26-34 HRC3.

На чертеже изображена схематически бурильна труба, подвергаема обработке.The drawing schematically shows the drill pipe being machined.

Бурильную трубу 1, изготовленную по ГОСТ 7909-56 из стали 36Г2С длиной 4500 мм, диаметром 50 мм и толщиной стенки 5,5 мм, перемещают с вращением в горизонтальном положении через последовательно установленные индуктор 2, спрейер 3, индуктор 4, спрейер 5.A drill pipe 1, made in accordance with GOST 7909-56 from steel 36G2S with a length of 4500 mm, a diameter of 50 mm and a wall thickness of 5.5 mm, is moved with horizontal rotation through successively mounted inductor 2, sprayer 3, inductor 4, sprayer 5.

Конструкци индуктора (ширина и внутренний диаметр), рассто ние между ним и спрейером, подводима мощность и скорость перемещени выбраны таким образом, что при посто нной скорости перемещени трубы вначале индуктор 2 прогревает насквозь до закалочной температуры (880- 930°С) ее стенку и с помощью спрейера 3The design of the inductor (width and inner diameter), the distance between it and the sprayer, the input power and the speed of movement are chosen in such a way that, at a constant speed of movement of the pipe, at first the inductor 2 heats through its wall to the quenching temperature (880–930 ° C) and using sprayer 3

осуществл етс объемна закалка. Затем эта закаленна часть трубы поступает в индуктор 4 и спрейер 5, с помощью которых осуществл етс поверхностна закалка.volumetric hardening is carried out. Then this hardened part of the pipe enters the inductor 4 and the sprayer 5, by means of which surface hardening is carried out.

При этом за счет теплоотвода от нагретой под закалку поверхности происходит отпуск ранее закаленных слоев.In this case, due to heat removal from the surface heated for hardening, tempering of previously hardened layers takes place.

Дл металлографических исследований по данной технологии была проведена закалка р да образцов указанных труб на различную глубину.For metallographic studies using this technology, a number of samples of these pipes were quenched to various depths.

Claims

The results are shown in the table. SUMMARY OF THE INVENTION Continuous Serial Method

induction treatment of a drill pipe, including volume and surface hardening, characterized in that, in order to increase the wear resistance and endurance limit, surface hardening

performed after volume hardening to a depth equal to 18-60% of the pipe wall thickness.

1/5

P & pr & Јlen ue icebreaker itp & sgb /

l- cp / aSJ33ЈaMHafa Ifffe-HUffa-.j, - --.- ““

Cfr.Krny .a Ј && € & No. (-

{Perlite) (P fof & f am / ryvcj

Uchchshshchchnaya

- - ёеЈмаЗ-

3- A

, g iL O, EZL

S

cm

i

, - - -;. „„

L-Jm ™ -

(martin cumJ

aS & oz oc aa