渗镀钨合金耐磨防腐泵筒的制作方法

本实用新型涉及采油泵技术领域，特别涉及一种镀有钨合金的耐磨防腐泵筒。

背景技术：

有杆泵采油是当前国内外应用最广泛的采油方法，国内有杆泵采油约占人工举升采油总井数的90%左右，其设备简单，主要包括地面抽油机、井下抽油杆和抽油泵。目前所采用的抽油泵多为柱塞式抽油泵，柱塞式抽油泵由泵筒、柱塞、吸入阀和排出阀四大部分组成，其中泵筒是抽油泵最重要的部件，其价值占抽油泵总价值的一半以上。

目前国内对泵筒内壁的处理工艺主要为镀铬、电镀镍、化学镀镍磷等，但以上镀种存在环境污染严重、脆性大、电沉积速度慢，表观有微裂纹、镀厚有针孔等缺点。并且随着油田的不断开发，部分油井的矿化度不断提高，从而腐蚀介质的含量不断提高，导致井液中含有大量腐蚀介质，如二氧化碳（co2）、硫化氢（h2s）和盐水等，还有砂粒等杂质，在这样恶劣的环境下，目前所采用的抽油泵的泵筒很容易出现腐蚀穿孔、镀层脱落等情况，大大的缩短了泵筒的使用寿命，严重的影响了采油的效率，同时不断的更换泵筒也增加了采油的成本及工人的工作量和劳动强度。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种渗镀钨合金耐磨防腐泵筒，此渗镀钨合金耐磨防腐泵筒耐磨损、耐腐蚀性强，使用寿命长，降低了油井维护的人力物力，提高了采油的效率，降低了采油的成本，减小了工人的工作量及劳动强度。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种渗镀钨合金耐磨防腐泵筒，包括钢质基管，所述基管的内壁上渗镀有用于增加所述泵筒耐磨防腐特性的内镀层，所述内镀层为钨合金镀层。

其中，所述基管的外壁上渗镀有用于增加所述泵筒耐磨防腐的外镀层，所述外镀层为钨合金镀层。

其中，所述内镀层的厚度≥0.08mm。

其中，所述外镀层的厚度为0.03～0.05mm。

其中，所述钨合金镀层的硬度为67～71hrc。

其中，所述基管上设有注气孔，所述注气孔到所述基管的端部的距离为900mm。

作为一种实施方式，所述基管的两端均设有外螺纹；所述基管的两端均设有止口，所述止口处渗镀有所述内镀层。

作为另一种实施方式，所述基管的两端均设有内螺纹。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒包括钢质基管，基管的内壁上渗镀有用于增加泵筒耐磨防腐特性的内镀层，内镀层为钨合金镀层。渗镀钨合金镀层具有高热稳定性、高硬度、高耐磨性、良好的耐腐蚀性等，该钨合金镀层表面稳定，不溶于酸，不被氯离子浸蚀，在硫化氢、二氧化碳、氯化物等环境下的抗腐蚀能力强，从而钨合金镀层有效的提高了泵筒的耐磨损和耐腐蚀性能，保护了泵筒不被磨损和腐蚀，大大的提高了泵筒的使用寿命，进而有效的延长了油井维护的周期，降低了油井维护的人力和物力，减小了工人的工作量及劳动强度，有效的提高了采油的效率，降低了采油成本。

综上所述，本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒解决了现有技术中泵筒易被磨损和腐蚀，使用寿命短等技术问题，本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒耐磨损、耐腐蚀性强，使用寿命长，降低了油井维护的人力物力，提高了采油的效率，降低了采油的成本，减小了工人的工作量及劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒实施例二的结构示意图；

图中：10a、基管，10b、基管，12、外螺纹，14、止口，16、注气孔，18、内螺纹，20、内镀层，22、外镀层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

实施例一：

如图1所示，一种渗镀钨合金耐磨防腐泵筒，包括钢质基管10a，基管10a的内壁上渗镀有内镀层20，基管10a的外壁渗镀有外镀层22。内镀层20和外镀层22均为钨合金镀层，本实施方式优选钨合金镀层由钨、镍、磷三种元素形成的多元钨合金镀层，此多元钨合金镀层与基管10a结合强度高，镀层致密性好，具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能，多元钨合金镀层的耐腐蚀性能在大优于单元或双元镀层，在硫化氢氛围下，表面能形成稳定、致密的硫化镍、硫化钨钝化层，该钝化层不溶于酸，不被氯离子浸蚀，从而增强了镀层在硫化氢、二氧化碳、氯化物环境下的抗腐蚀能力。

如图1所示，本实施方式优选内镀层20的厚度≥0.08mm，外镀层22的厚度为0.03～0.05mm。

如图1所示，本实施方式优选钨合金镀层的硬度为67～71hrc。

如图1所示，基管10a上设有注气孔16，注气孔16到基管10a的端部的距离为900mm。需说明的是：注气孔16可有可无，即基管10a上也可以不设置注气孔16，并且注气孔16的形状、数量和大小技术人员可根据实际情况进行设置，本实施例对此不做限制。设置注气孔16仅是本实施方式的优选结构，从而使得使用了本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒的抽油泵不需要提泵就能实现注气、抽油、冲砂等工艺，本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒还具有泄油功能，提泵时只需要提柱塞即可通过注气孔16将管柱内的油液排出，从而减少井口污染。

如图1所示，基管10a的两端均设有外螺纹12，外螺纹12用于连接，可以采用公制或英制的直螺纹及管线管螺纹。

如图1所示，基管10a的两端均设有止口14，本实施方式中优选在止口14处渗镀有钨合金镀层。需要说明的是：止口14可有可无，即基管10a上也可不设置止口14，同时止口14处也可以不镀钨合金镀层，本实施例对此不做限制。

如图1所示，本实施方式优选钨合金镀层通过渗镀沉积工艺镀在基管10a的内壁和外壁上，具体实施方式如下：

渗镀沉积工艺包括如下步骤：

s1、电解除油，温度为50～80℃，时间为10～20min，用于去除基管表面的杂质和油污；

s2、热水清洗，温度为30～50℃，时间为1～5min，用于清除电解除油步骤中残留的液体；

s3、冷水清洗，温度为常温，时间为1～5min，用于清除热水清洗步骤中残留的液体；

s4、酸洗，温度为10～30℃，时间为5～10min，用于去除基管表面氧化膜，活化金属基体；

s5、冷水清洗，温度为常温，时间为1～5min，用于清除酸洗步骤中残留的液体；

s6、渗镀固化，渗镀液温度为60～90℃，渗镀时间为100～140min，电流密度为3～10a/dm²，渗镀后进行固化，固化温度为280～380℃，固化时间为120～180min，用于在基管10a的内壁和外壁表面镀一层钨合金镀层。

s7、冷水清洗，温度为常温，时间为1～5min，用于清除渗镀固化步骤中残留的液体。

渗镀钨合金镀层具有高热稳定性、高硬度、高耐磨性、良好的耐腐蚀性等优点，且渗镀工艺电流效率高，工艺简单，镀液的均镀能力与深镀能力较好，镀液环保无毒无害，更符合企业的环保要求。渗镀钨合金可代替镀铬、渗镀镍、化学镀镍等工艺，能够从源头上消除六价铬等污染，有效减少环境污染。在渗镀完成后，对表面进行固化处理，在不改变基管原有力学性能指标的基础上，使得镀层厚度、镀层硬度、结合强度及防腐性能等满足国家标准及企业标准，满足使用的要求，同时使镀层内部及镀层与基体之间发生了元素的互扩散（合金扩散层）,并在镀层表面生成致密的氧化膜,进而提高镀层的耐蚀性能，进一步提升了镀层的抗腐蚀能力。温度升高时原子形成密堆积结构，镀层致密度增加，缝隙进一步降低，并与基体产生相互渗透，能有效阻止腐蚀介质侵入。

实施例二：

如图2所示，本实施方式与实施例一基本相同，其不同之处在于：

基管10b的两端均设有内螺纹18，内螺纹18用于连接，内螺纹18可以采用公制或英制的直螺纹及管线管螺纹。

本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒有效的解决了国内油田有杆泵泵筒的腐蚀、偏磨、漏失、寿命短等问题，本实用新型渗镀钨合金耐磨防腐泵筒耐磨损、耐腐蚀、结构合理、性能可靠，有效的减少了检泵周期，减少了修井作业费用，减少了工人的工作量与劳动强度，提高了采油效率，降低了采油成本，从而极大的提高了油井的经济效益，满足了油田的迫切需求。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。