一种不锈钢覆层抽油杆的制作方法

1.本实用新型涉及金属材料及石油开采设备技术领域，特别涉及一种不锈钢覆层抽油杆。


背景技术：

2.利用有杆抽油法是世界石油工业传统的采油方式之一，也是迄今在采油工程中一直占主导地位的人工举升方式。据20世界90年代的统计，全世界的机械采油井的井数已占油井总数的90％以上，其中80～85％都是利用杆泵抽油井。这表明利用杆泵采油方式已在全世界的原油开采中占据了主要地位。
3.在油田抽油系统中，抽油杆浸泡在井液中工作，井液中含有腐蚀性介质，对抽油杆产生腐蚀，造成抽油杆柱的使用寿命短，油井生产周期短，经济效益差。为了解决这一问题，油田使用过材料型防腐蚀性抽油杆，但这种抽油杆是金属材料，抗腐蚀能力有限，不能完全解决被腐蚀的问题。中国专利200620086330.8“一种防偏磨抽油杆”，此专利所涉及到的技术方案在实际使用中，发现井液会进入防磨管，使抽油杆受到井液的腐蚀，长期受腐使抽油杆受损，易发生抽油杆断裂事故。为此，技术人员又设计了中国专利2012203275962“一种新型防偏磨抽油杆”，这种抽油杆要在抽油杆的表层进行qpq盐浴处理，形成qpq盐浴层，井液会进入防磨管抽油杆也不会被腐蚀,但加工复杂.要大大增加抽油杆的生产成本。
4.随着油田的不断开采，现有大部分油田的开采已步入后期，井深及井液腐蚀性(co2，h2s，nacl等)均呈上升趋势；近年来，在全球获得的重大油田勘探发现中，有一半来自海洋，特别是深水区域；而从发展趋势看来未来的油田开发项目更将主要来自于海洋。因此，含蜡井、稠油井、深井、超深井等新的工作条件，对抽油杆的强度、韧性、耐腐蚀性、抗腐蚀疲劳等性能提出了更高的要求。
5.因此开发出一种成本较低、强度高、耐腐蚀性和耐疲劳性优异的抽油杆对我国石油开采具工业的发展具有重要意义。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种不锈钢覆层抽油杆，该抽油杆的成本低、强度高、耐腐蚀性强、耐疲劳性优异。其技术方案如下：
7.本实用新型的一种不锈钢覆层抽油杆，包括：上接头、杆体和下接头，所述上接头和所述下接头分别设置在所述杆体的两端。所述杆体包括低合金钢内芯和耐腐不锈钢外层，所述低合金钢内芯为圆钢棒，所述耐腐不锈钢外层为冶金结合的耐腐蚀不锈钢包覆层，所述耐腐不锈钢外层包覆在所述低合金钢内芯的外周，且所述耐腐不锈钢外层与所述低合金钢内芯之间为冶金结合。其中，耐腐不锈钢外层选用304、316、316l等耐腐蚀性能优异的不锈钢材料制造的，低合金钢内芯选用42crmoa、25nicrmova等低合金钢材制造的圆钢棒。
8.本实用新型的不锈钢覆层抽油杆，与现有技术中的抽油杆相比，通过将杆体制作成外层为不锈钢、内芯为低合金钢的复合结构，并且内外层之间通过冶金结合，使得该不锈
钢覆层抽油杆由于外部的不锈钢层保护而耐腐蚀性大大提高，由于内芯的低合金钢结构而强度大大提高，由于两者之间的冶金结合而耐疲劳性和整体强度更加优异。
9.进一步地，所述耐腐不锈钢外层的厚度为0.15
㎜‑
2.0
㎜
，所述耐腐不锈钢外层与所述低合金钢内芯之间冶金结合层的厚度为0.01
㎜‑
0.05
㎜
。
10.进一步地，所述耐腐不锈钢外层的厚度为0.3
㎜‑
1.2
㎜
，所述耐腐不锈钢外层与所述低合金钢内芯之间冶金结合层的厚度是所述耐腐不锈钢外层厚度的1/20
‑
1/10。
11.进一步地，所述耐腐不锈钢外层厚度与所述低合金钢内芯直径之比为1：(20
‑
50)。
12.进一步地，所述杆体包括至少两节单节杆体，单节杆体与单节杆体之间采用焊接连接、接箍连接或者公母螺纹连接。
13.本实用新型的不锈钢覆层抽油杆的加工制作方法是：
14.第一，按照设计要求预先制作好不锈钢覆层抽油杆的上接头、杆体和下接头，将上接头、杆体和下接头进行酸洗清理和钝化处理；
15.第二，需要将两节或者多节单节杆体相连接时，先将上接头和下接头分别与其中的一节单节杆体安装好；
16.第三，采用防腐蚀的焊接或接箍连接工艺将设计数量的单节抽油杆连接成一体。
17.本实用新型提供的不锈钢覆层抽油杆的有益效果是：
18.通过将杆体制作成外层为不锈钢、内芯为低合金钢的复合结构，并且内外层之间通过冶金结合，使得该不锈钢覆层抽油杆由于外部的不锈钢层保护而耐腐蚀性大大提高，由于内芯的低合金钢结构而确保抽油杆拥有高的强度，由于两者之间的冶金结合而耐疲劳性和整体强度更加优异。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型不锈钢覆层抽油杆的纵截面结构示意图；
21.图2是本实用新型不锈钢覆层抽油杆的杆体横截面结构示意图。
22.图中标记如下：
[0023]1‑
上接头；2
‑
杆体；3
‑
下接头；21
‑
低合金钢内芯；22
‑
耐腐不锈钢外层。
具体实施方式
[0024]
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
[0025]
在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0026]
请参考图1和图2，本实施例的一种不锈钢覆层抽油杆，包括：上接头1、杆体2和下
接头3，上接头1和下接头3分别设置在杆体2的两端，杆体2包括低合金钢内芯21和耐腐不锈钢外层22，低合金钢内芯21为圆钢棒，耐腐不锈钢外层22为冶金结合的耐腐蚀不锈钢包覆层，耐腐不锈钢外层22包覆在低合金钢内芯21的外周，且耐腐不锈钢外层22与低合金钢内芯21之间为冶金结合。
[0027]
作为优选的实施方式，耐腐不锈钢外层22的厚度为0.15
㎜‑
2.0
㎜
，耐腐不锈钢外层22与低合金钢内芯21之间冶金结合层的厚度为0.01
㎜‑
0.05
㎜
。
[0028]
再优选地，耐腐不锈钢外层22的厚度为0.3
㎜‑
1.2
㎜
，耐腐不锈钢外层22与低合金钢内芯21之间冶金结合层的厚度是耐腐不锈钢外层22厚度的1/20
‑
1/10。
[0029]
进一步优选地，耐腐不锈钢外层22厚度与低合金钢内芯21直径之比为1：(20
‑
50)。
[0030]
再优选地，杆体2包括至少两节单节杆体，单节杆体与单节杆体之间采用焊接连接、接箍连接或者公母螺纹连接。
[0031]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
[0032]
以上结合附图对本实用新型的实施方式作出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本实用新型的保护范围之内。