一種新型防腐耐磨特種石油鋼管的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型防腐耐磨特種石油鋼管，其主要技術(shù)特點是在石油鋼管內(nèi)外表面設(shè)有防腐耐磨氮化層，所述的防腐耐磨氮化層是由含氮奧氏體層和化合物層依次組成。防腐耐磨層厚度為10μm～50μm，防腐耐磨層主要由耐磨性好的Fe3O4、Fe3N、Fe4N、Fe3C化合物層和防腐性及韌性好的含氮奧氏體層組成。本實用新型有較好的強韌性能，石油鋼管防腐耐磨層有較高的硬度，有較好的耐磨性能和減磨性能、防腐性能和防黏口性能。
【專利說明】一種新型防腐耐磨特種石油鋼管一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種防腐耐磨石油鋼管，具體地說是一種新型防腐耐磨特種石油鋼管，屬于鋼管制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
二、【背景技術(shù)】
[0002]石油鋼管是鉆探、采油過程中必不可少、消耗量最大的成品材料之一。影響石油鋼管使用壽命的主要問題是，抽油桿和石油鋼管之間在抽油過程的偏斜磨損和油井中固有的有害氣體對石油鋼管的腐蝕以及螺紋咬合黏結(jié)。
[0003]目前我國大部分油氣田井下存在礦化度高、硫酸鹽還原菌(SRB)含量高、CO2氣體含量高、Ph值低等現(xiàn)象，使井下石油鋼管和抽油桿腐蝕嚴(yán)重，石油鋼管腐蝕剝落穿孔時有發(fā)生，嚴(yán)重時出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，增加了采油作業(yè)量和采油成本，影響了單井出油量和油氣田企業(yè)的正常生產(chǎn)。
[0004]目前滲氮石油鋼管，存在脆性大、滲層不深、滲層由單一的硬化層組成，硬度高而脆性大，強度高而韌性差，石油鋼管應(yīng)用和性能受到限制。
三、實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的就在于克服現(xiàn)有氮化石油鋼管在使用過程中存在的脆性大、滲層不深，滲層由單一的硬化層組成，硬度高而脆性大，強度高而韌性差等問題，從而提供一種新的技術(shù)方案。
[0006]為達到上述目的，本實用新型可通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種新型防腐耐磨特種 石油鋼管，它是由石油鋼管組成，在石油鋼管內(nèi)外表面設(shè)有防腐耐磨氮化層，所述的防腐耐磨氮化層是由含氮奧氏體層和化合物層依次組成。
[0008]石油鋼管表面形成的防腐耐磨氮化層的厚度是10~50 μ m。
[0009]石油鋼管的基體原材料為N80鋼級石油鋼管，石油鋼管是無縫石油鋼管，也可以是直縫焊接軋制石油鋼管。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，螺紋變形小，具有較好的防黏口性能。防腐和耐磨性能大大加強，提高了使用壽命。
[0011 ] 本實用新型將石油鋼管經(jīng)過熱處理工藝處理后，石油鋼管表面形成10~50 μ m的防腐耐磨層，該防腐耐磨層主要由Fe3N、Fe4N> Fe3C、Fe3O4化合物層和含氮奧氏體層組成。
四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖是本實用新型一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
五、【具體實施方式】
[0013]現(xiàn)在結(jié)合附圖以具體實施為例對本實用新型做進一步詳細說明:
[0014]一種新型防腐耐磨特種石油鋼管，它是由石油鋼管3組成，石油鋼管3經(jīng)液體離子滲氮處理后，在石油鋼管3內(nèi)外表面設(shè)有防腐耐磨性能更好的防腐耐磨氮化層，所述的防腐耐磨氮化層是由含氮奧氏體層2和化合物層I依次組成，在石油鋼管3的兩端設(shè)有螺紋4有利益石油鋼管與石油鋼管的連接。
[0015]石油鋼管表面形成的防腐耐磨氮化層的厚度是10?50 μ m。
[0016]石油鋼管3的基體原材料為N80鋼級石油鋼管，石油鋼管3管體是無縫石油鋼管，也可以是直縫焊接軋制石油鋼管。
[0017]本實用新型對石油鋼管進行防腐耐磨處理，該工藝是把石油鋼管侵泡在CNCT1離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)在28%?40%之間的液體介質(zhì)中進行熱處理，形成10?50 μ m的防腐耐磨層，防腐耐磨層由化合物層和含氮奧氏體層組成。
[0018]本實用新型提供的防腐耐磨特種石油鋼管，其性能符合API標(biāo)準(zhǔn)，具有較高的防腐、耐磨和防黏口性能，可以部分替代13Cr不銹鋼石油鋼管。
[0019]主要工藝過程和工藝規(guī)范:
[0020]石油鋼管來料檢測。
[0021]石油鋼管表面拋丸處理。
[0022]石油鋼管熱處理，石油鋼管浸泡在液體滲氮爐中進行氮化，溫度400?570°C，時間90?150min。在熱處理過程中，保證液體中CN0—1離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)在28%?40%之間。
[0023]鈍化氧化處理溫度200?450 V，時間30?60min。
[0024]50?90 V熱水清洗。
[0025]50°C以下冷水洗。
[0026]50?90 V熱水清洗。
[0027]本實用新型測試效果:
[0028]1.本實用新型具有較好的機械性能，經(jīng)測試，機械性能完全符合美國API標(biāo)準(zhǔn)。機械性能測試結(jié)果，見表I。
[0029]表I機械性能測試結(jié)果
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種新型防腐耐磨特種石油鋼管，它是由石油鋼管組成，其特征是:在石油鋼管(3)內(nèi)外表面設(shè)有防腐耐磨氮化層，所述的防腐耐磨氮化層是由含氮奧氏體層(2)和化合物層(I)依次組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防腐耐磨特種石油鋼管，其特征是:石油鋼管表面形成的防腐耐磨氮化層的厚度是10?50 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防腐耐磨特種石油鋼管，其特征是:石油鋼管(3)的基體原材料為N80鋼級石油鋼管，石油鋼管(3)是無縫石油鋼管，也可以是直縫焊接軋制石油鋼管。
【文檔編號】E21B17/00GK203499577SQ201320417087
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】曹銀萍, 吳少旭, 何養(yǎng)民, 何子蛟 申請人:陜西鐵馬鑄鍛有限公司