防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管，其表面多元共滲復合層上具有激光熔敷熱處理層，激光熔敷熱處理層上涂設有含氟樹脂涂層，這種油井管是利用激光表面熔覆和激光相變硬化等激光改性技術對相應鋼級經C、N、O、S多元共滲的油井管內表面進行激光復合處理獲得相應的油井管表面組織，并且在激光熔敷熱處理層上進一步涂設有含氟樹脂涂層，有益效果：、極大地提高了油井管的防垢、防蠟、耐磨性和防腐蝕性，耐磨性是普通油管的6倍，抗粘扣性是普通油管的10倍以上；綜合使用壽命是普通油管的6倍以上；工藝簡單，成本低，效益顯著。
【專利說明】防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種特種油井管，特別涉及一種防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管。
【背景技術】
[0002]目前，我國油氣資源中，大部分油、氣井含有大量的Co2、H2S及Cl—離子，這些腐蝕性介質是造成油井管腐蝕的主要原因，加之油井管磨損與腐蝕的同時綜合作用，使普通油井管的使用周期降低，極大地增加了生產成本、降低了生產效率，隨著石油、天然氣平均井深增加，斜井、偏磨井增多，并且繼續呈快速增長趨勢，井下溫度壓力提高，開采地質環境更加惡劣。大多數油田主要的防偏磨及耐腐蝕的措施包含:使用扶正器；涂覆耐磨、耐腐蝕涂層；內襯復合管；不銹鋼油井管等方法。但這些措施都存有操作復雜、污染環境、效果不明顯等缺點。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是為了解決現有石油行業中所用油井管耐磨性差、抗腐蝕性不好，致使增加生產成本和降低生產效率的問題而提供的一種防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管。
[0004]本實用新型所述的防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管，其表面多元共滲復合層上具有激光熔敷熱處理層，激光熔敷熱處理層上涂設有含氟樹脂涂層，這種油井管是利用激光表面熔覆和激光相變硬化等激光改性技術對相應鋼級經C、N、O、S多元共滲的油井管內表面進行激光復合處理獲得相應的油井管表面組織，并且在激光熔敷熱處理層上進一步涂設有含氟樹脂涂層，這樣極大地改善了油井管表面的力學性能、冶金性能、物理性能，從而提高了油井管的防垢、防蠟、防腐、耐磨、耐蝕、耐疲勞等一系列性能。
[0005]本實用新型所述的防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管的生產工藝如下所述:
[0006]第一步:螺紋結構的加工:按設計尺寸使用數控車床加工油井管螺紋；
[0007]第二步:調質處理:使用輥底式加熱爐對油井管進行調質處理，淬火溫度920°C，水冷，回火溫度650°C ；
[0008]第三步:拋光處理:使用拋光機將油井管內外表面氧化皮清理干凈；
[0009]第四步:預熱:將油井管放入空氣爐加熱，預熱溫度350?400°C，時間20?
[0010]40min ；
[0011]第五步:鹽浴氮化處理:采用臥式氮化電爐對油井管進行氮化處理，氮化溫度550?570°C，氮化時間為3小時，鹽浴氮化處理中的氮化鹽包括尿素、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋰和硫化鉀，各成份按重量百分比計分別為:尿素45?50%，碳酸鉀18?28%，碳酸鈉15?20%，碳酸鋰8?12%，硫化鉀0.001?0.01% ；
[0012]第六步:鹽浴氧化處理:采用臥式氧化電爐對油井管進行氧化處理，氧化
[0013]溫度350?370°C，氧化時間為20分鐘，鹽浴氧化處理的氧化鹽包括:氫氧化鈉和硝酸鉀，各成份按重量百分比計分別為:氫氧化鈉:90-95%、硝酸鉀:5-10%;
[0014]第七步:去鹽清洗:待油井管溫度冷卻到270~290°C時，放入清洗槽中清
[0015]洗；
[0016]第八步:拋光處理:使用拋光機將油井管內外表面污物及氮化表面疏松層拋掉；
[0017]第九步:第二次鹽浴氧化處理:采用臥式氧化電爐對油井管進行氧化處理，
[0018]氧化溫度350~370°C，氧化時間為20分鐘；
[0019]第十步:第二次去鹽清洗:待油井管溫度冷卻到270~290°C時，放入清洗槽中清洗；
[0020]第H^一步:激光淬火處理:使用DL-HL-T5000型CO2激光器對油井管內表面進行淬火處理；
[0021]第十二步:浸油處理:將油井管放入油槽中浸油處理，油溫20-40°C，時間10分鐘；
[0022]第十三步:含氟樹脂涂層的涂設:采用粉末電泳涂裝法或電磁刷涂裝法或電子云涂裝法在激光熔敷熱處理層上進行含氟樹脂涂層的涂設，含氟樹脂涂層所用材料為聚四氟乙烯或四氟乙烯與六氟乙烯共聚物。
[0023]經過上述生產工藝所制得的油井管大大提高了滲層深度和硬度，并具有很強的防垢、防蠟、防腐、耐磨、 耐腐蝕作用，并對油井管整體韌性起保護作用。徹底解決困擾油井管使用壽命的偏磨，粘扣和腐蝕三大難題。
[0024]本實用新型的有益效果:
[0025]1、極大地提高了油井管的防垢、防蠟、耐磨性和防腐蝕性，耐磨性是普通油管的6倍，抗粘扣性是普通油管的10倍以上；
[0026]2、綜合使用壽命是普通油管的6倍以上；
[0027]3、工藝簡單，成本低，效益顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型所述的特種油井管剖視示意圖。
[0029]1、激光熔敷熱處理層 2、含氟樹脂涂層。
【具體實施方式】
[0030]請參閱圖1所示:
[0031]本實用新型所述的防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管，其表面多元共滲復合層上具有激光熔敷熱處理層1，激光熔敷熱處理層I上涂設有含氟樹脂涂層2，這種油井管是利用激光表面熔覆和激光相變硬化等激光改性技術對相應鋼級經C、N、O、S多元共滲的油井管內表面進行激光復合處理獲得相應的油井管表面組織，并且在激光熔敷熱處理層I上進一步涂設有含氟樹脂涂層2，這樣極大地改善了油井管表面的力學性能、冶金性能、物理性能，從而提高了油井管的防垢、防蠟、防腐、耐磨、耐蝕、耐疲勞等一系列性能。
[0032]本實用新型所述的防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管的生產工藝如下所述:
[0033]第一步:螺紋結構的加工:按設計尺寸使用數控車床加工油井管螺紋；
[0034]第二步:調質處理:使用輥底式加熱爐對油井管進行調質處理，淬火溫度920°C，水冷，回火溫度650°C ；
[0035]第三步:拋光處理:使用拋光機將油井管內外表面氧化皮清理干凈；
[0036]第四步:預熱:將油井管放入空氣爐加熱，預熱溫度350~400°C，時間20~
[0037]40min ；
[0038]第五步:鹽浴氮化處理:采用臥式氮化電爐對油井管進行氮化處理，氮化溫度550~570°C，氮化時間為3小時，鹽浴氮化處理中的氮化鹽包括尿素、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋰和硫化鉀，各成份按重量百分比計分別為:尿素45~50%，碳酸鉀18~28%，碳酸鈉15~20%，碳酸鋰8~12%，硫化鉀0.001~0.01% ；
[0039]第六步:鹽浴氧化處理:采用臥式氧化電爐對油井管進行氧化處理，氧化
[0040]溫度350~370°C，氧化時間為20分鐘，鹽浴氧化處理的氧化鹽包括:氫氧化鈉和硝酸鉀，各成份按重量百分比計分別為:氫氧化鈉:90-95%、硝酸鉀:5-10%;
[0041]第七步:去鹽清洗:待油井管溫度冷卻到270~290°C時，放入清洗槽中清
[0042]洗；
[0043]第八步:拋光處理:使用拋光機將油井管內外表面污物及氮化表面疏松層拋掉；
[0044]第九步:第二次鹽浴氧化處理:采用臥式氧化電爐對油井管進行氧化處理， [0045]氧化溫度350~370°C，氧化時間為20分鐘；
[0046]第十步:第二次去鹽清洗:待油井管溫度冷卻到270~290°C時，放入清洗槽中清洗；
[0047]第H^一步:激光淬火處理:使用DL-HL-T5000型CO2激光器對油井管內表面進行淬火處理；
[0048]第十二步:浸油處理:將油井管放入油槽中浸油處理，油溫20-40°C，時間10分鐘；
[0049]第十三步:含氟樹脂涂層2的涂設:采用粉末電泳涂裝法或電磁刷涂裝法或電子云涂裝法在激光熔敷熱處理層I上進行含氟樹脂涂層2的涂設，含氟樹脂涂層2所用材料為聚四氟乙烯或四氟乙烯與六氟乙烯共聚物。
[0050]經過上述生產工藝所制得的油井管大大提高了滲層深度和硬度，并具有很強的防垢、防蠟、防腐、耐磨、耐腐蝕作用，并對油井管整體韌性起保護作用。徹底解決困擾油井管使用壽命的偏磨，粘扣和腐蝕三大難題。
【權利要求】
1.一種防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管，其特征在于:其表面多元共滲復合層上具有激光熔敷熱處理層，激光熔敷熱處理層上涂設有含氟樹脂涂層。
2.根據權利要求1所述的防垢、防蠟、防腐及耐磨的特種油井管，其特征在于:所述的含氟樹脂涂層所用材料為聚四氟乙烯或四氟乙烯與六氟乙烯共聚物。
【文檔編號】B32B27/32GK203472211SQ201320585284
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】呂學民 申請人:梅河口市弘業無縫鋼管有限公司