鎳基合金油管或套管的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種鎳基合金油管或套管，它包括接箍（1）以及管體（2），其特征在于所述接箍（1）的內壁上從外端向內依次設置內螺紋（3）以及內密封錐面（5），所述管體（2）的外壁上從內向外端依次設置外螺紋（4）以及內密封錐面（6）。所述內螺紋（3）以及外螺紋（4）的外表面設置有一層高壓陶瓷粉噴涂層。本實用新型鎳基合金油管或套管具有優(yōu)良抗粘扣性能、耐H2S、CO2介質中的接頭應力腐蝕開裂、較高連接效率，且易于在線表面處理的優(yōu)點。
【專利說明】鏡基合金油管或套管

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鎳基合金油管或套管，屬于石油管螺紋連接【技術領域】。

【背景技術】
[0002]石油管是開采石油和天然氣所必需的石油專用管材，上百根甚至幾百根石油管通過螺紋連接起來，從地面延伸到地下幾千米的地方，形成石油和天然氣的通道。其中連接螺紋是最薄弱的環(huán)節(jié)，很多失效都發(fā)生在連接螺紋部位。石油管接頭失效后，常常會引起很大的事故，帶來很大的經濟損失，而且還會污染環(huán)境和造成傷亡事故。目前，為了解決螺紋粘扣與接頭腐蝕開裂問題，油田和石油管生產廠都付出了很大的努力，采取了很多切實可行的措施，但隨著鉆井技術的進步，開米的深度越來越深，井下溫度、壓力越來越聞，目如的技術仍然無法完全滿足現(xiàn)場的苛刻要求。
[0003]目前，國內外一般螺紋表面處理方式分為采用以下幾種老技術:螺紋表面噴砂、激光表面硬化、磷化處理、鍍銅處理，以上幾種表面處理技術針對于油套管材質為13Cr、超級13Cr、28Cr等鎳基合金管螺紋3次上扣2次卸扣要求已經遠遠不能滿足，甚至有些公司螺紋進行I次上、卸扣螺紋和密封面就已經完全損壞。


【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種具有優(yōu)良抗粘扣性能、耐H2S、CO2介質中的接頭應力腐蝕開裂、較高連接效率，且易于在線表面處理的鎳基合金油管或套管。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種鎳基合金油管或套管，它包括接箍以及管體，所述接箍的內壁上從外端向內依次設置內螺紋以及內密封錐面，所述管體的外壁上從內向外端依次設置外螺紋以及內密封錐面。所述內螺紋以及外螺紋的外表面設置有一層高壓陶瓷粉噴涂層。
[0007]高壓陶瓷粉噴涂層的滲浸層深度為30?70 μ m,內螺紋以及外螺紋的表面增厚為3 ?8 μ m0
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0009]本實用新型鎳基合金油管或套管在內螺紋以及外螺紋的表面進行噴涂，形成高壓陶瓷粉噴涂層，該層由于陶瓷材料與金屬發(fā)生相互擴散，螺紋與密封面厚度僅增加3?Sum，這樣既不會出現(xiàn)涂層脫落，也不會影響工件的裝配精度。使得該鎳基合金油管或套管可應用于鉆井條件非?？量痰腍2S氣井、CO2氣井、H2S、C02復合氣井、超深井、高壓天然氣井、稠油熱采井、大位移井等情況下，具有優(yōu)良抗粘扣性能、耐H2S、CO2介質中的接頭應力腐蝕開裂、較高連接效率、使用壽命長的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型鎳基合金油管或套管的結構示意圖。
[0011]其中:
[0012]接箍1、管體2、內螺紋3、外螺紋4、內密封錐面5、內密封錐面6。

【具體實施方式】
[0013]參見圖1，本實用新型涉及的一種鎳基合金油管或套管，它包括接箍I以及管體2，所述接箍I的內壁上從外端向內依次設置內螺紋3以及內密封錐面5，所述管體2的外壁上從內向外端依次設置外螺紋4以及內密封錐面6。所述內螺紋3以及外螺紋4的外表面設置有一層高壓陶瓷粉噴涂層。
[0014]高壓陶瓷粉噴涂層是用5MPa_10MPa不等壓力進行高壓噴涂法或高溫等離子噴涂法向管體兩端內螺紋3以及外螺紋4外表面噴涂陶瓷粉，在內螺紋3以及外螺紋4表面生成一層雙向擴散的微晶體與網絡結構并存的氮化硼一氮化硅(BN -SiN )金屬復合陶瓷層。
[0015]陶瓷粉顆粒大小:50目-300目、顏色承灰黑色、表面硬度:HV 011 = 950?1300、滲浸層深度:xjc r = 30?70 μ m、表面增厚:3?8 μ m、摩擦系數(shù):f = 01062?01088、主要成分為=TiCN與WC。
[0016]BN -SiN金屬復合陶瓷層的主要技術指標為:表面硬度:HV 011 = 950?1300 ；滲浸層深度=Xjc r = 30?70 μ m ;表面增厚:3?8 μ m;導熱系數(shù)(室溫):18?24155W / (m *k);摩擦系數(shù):f = 01062?01088。在低于1MPa的工作條件下，利用高壓噴涂技術在金屬表面生成一層30?70 μ m的高壓陶瓷粉噴涂層，該層由于陶瓷材料與金屬發(fā)生相互擴散，螺紋與密封面厚度僅增加3?Sym，這樣既不會出現(xiàn)涂層脫落，也不會影響工件的裝配精度。這種材料具有金屬和陶瓷的性質，是一種特種功能材料。制產品采用>5MPa的壓力技術行表面噴砂處理，只有在該種狀態(tài)下才具有一系列優(yōu)越性，利用薄膜物理的專業(yè)知識采用一步法實現(xiàn)了表面處理目的。
[0017]在結構上，金屬復合陶瓷為網絡與超微粒并存。超微粒子(最大直徑為018μπι)隨機分布于網絡之中，使材料既有硬度、強度，提高了金屬的耐磨性，又具有很好的韌性、耐高溫、耐H2S、CO2腐蝕、大大提高了螺紋與密封面光潔度，并可降低材料的摩擦系數(shù)，提高了產品摩擦性。
[0018]由于設計上、工藝上使用復合材料滲入與吸入原子性氧，在上扣過程中，有助于耐螺紋與密封面局部高溫，同時還對螺紋脂起到氧化還原作用，所以能很好的提高接頭抗粘扣能力，也有助于接頭耐H2S、CO2腐蝕。
[0019]本設計的實施例是用于177.8X10.36mm的套管，鋼級為28CrllO，螺紋扣型為:DL-VT0接箍I的外徑為196.48mm，管體2的外徑為177.8mm，鋼管的壁厚為10.36mm，材料特性:屈服強度σ s=758Mpa，抗拉強度為σ b=890Mpa，Cr含量:27%_29%。接箍的材料特性與管體相同。外螺紋進行高壓陶瓷粉噴涂處理，內螺紋磷化，螺紋脂采用API螺紋脂。本接頭連接強度達到890kN，氣密封能力120MPa以上，而且可以滿足6次上、卸而不粘扣的要求。
【權利要求】
1.一種鎳基合金油管或套管，它包括接箍(I)以及管體(2)，其特征在于所述接箍(I)的內壁上從外端向內依次設置內螺紋(3)以及內密封錐面(5)，所述管體(2)的外壁上從內向外端依次設置外螺紋(4)以及內密封錐面(6)，所述內螺紋(3)以及外螺紋(4)的外表面設置有一層高壓陶瓷粉噴涂層，高壓陶瓷粉噴涂層的滲浸層深度為30?70μπι，內螺紋以及外螺紋的表面增厚為3?8 μ m。
【文檔編號】E21B17/08GK203939451SQ201320625766
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權日:2013年10月11日
【發(fā)明者】楊林 申請人:楊林