本實用新型涉及一種耐磨防腐鉆桿。
背景技術(shù)：
鉆桿是尾部帶有縲紋的鋼管，用于連接鉆機(jī)地表設(shè)備和位于鉆井底端鉆磨設(shè)備或底孔裝置。鉆桿的用途是將鉆探泥漿運送到鉆頭，并與鉆頭一起提高、降低或旋轉(zhuǎn)底孔裝置。鉆桿必須能夠承受巨大的內(nèi)外壓、扭曲、彎曲和振動。在油氣的開采和提煉過程中，鉆桿可以多次使用。
由于地質(zhì)條件的不同，鉆井采油的質(zhì)量參差不齊，絕大多數(shù)含有大量的泥沙、雜質(zhì)及砂石，在鉆井過程中，鉆桿要在高溫高壓、高腐蝕及急速砂石沖刷的環(huán)境下進(jìn)行服役，這種惡劣的使用環(huán)境，大大降低了鉆桿的使用壽命。鉆桿腐蝕的主要原因是起鉆時未刮泥漿，粘附在鉆桿外壁的泥漿膜在空氣中水分揮發(fā)過程和形成泥餅殼后便留下鐵礦粉、重晶石、土粉、碳酸鈣粉等作為骨架的固相物，稱為垢層。垢層與鉆桿表面接觸，產(chǎn)生三種相互關(guān)聯(lián)的局部腐蝕，即供氧差異微電池腐蝕、電偶腐蝕和縫隙腐蝕。
目前，國內(nèi)外對鉆桿采用的防護(hù)方法主要為涂鍍防腐層，從而延長鉆桿的使用壽命。涂鍍防腐層的缺點是：防腐層存在著毛細(xì)孔（針孔）或漏點，而且在生產(chǎn)過程還會產(chǎn)生一些破損，這樣腐蝕介質(zhì)可以通過毛細(xì)孔或漏點在防腐層和金屬的界面上進(jìn)行腐蝕反應(yīng)，使局部防腐層優(yōu)先脫落，隨著防腐層在水溶液中使用時間的延長，尤其在高溫條件下，防腐層的這種破壞形式和嚴(yán)重程度越來越顯著。
隨著鉆井環(huán)境越來越苛刻，鉆井進(jìn)尺深度越來越深，致使鉆桿腐蝕越來越嚴(yán)重，現(xiàn)有的涂層鉆桿并不能滿足現(xiàn)場使用的需求，尋求一種新型的鉆桿表面處理技術(shù)越來越迫切。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本實用新型提供一種耐磨防腐鉆桿。
本實用新型提供一種耐磨防腐鉆桿，其包括管狀體和多層金屬緊密復(fù)合而成的金屬復(fù)合層，所述金屬復(fù)合層至少包括粘結(jié)基層、中間層和耐磨防腐層，所述粘結(jié)基層為表面粗糙的第一鎳鍍層，所述中間層為銅鍍層，所述耐磨防腐層為結(jié)晶致密、表面光滑的第二鎳鍍層，所述第一鎳鍍層附著在管狀體的內(nèi)壁和/或外壁的表面上，所述銅鍍層電鍍在所述第一鎳鍍層上，所述第二鎳鍍層電鍍在所述銅鍍層上。
所述第一鎳鍍層的厚度為5-10μm。
所述銅鍍層的厚度為20-40μm。
所述第二鎳鍍層的厚度為5-10μm。
所述金屬復(fù)合層還可以包括電鍍在所述第二鎳鍍層上的鉻層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：
（1）本實用新型的耐磨防腐鉆桿，由于多層金屬緊密復(fù)合而成的金屬復(fù)合層，在電鍍過程中，兩種鍍層會形成兩種原子排列，晶體之間交叉遮蓋，幾乎不存在漏點，杜絕了針孔的出現(xiàn)，防腐效果大大提升。再者，由于金屬復(fù)合層至少包括第一鎳鍍層、銅鍍層和第二鎳鍍層，通過多層金屬對鉆桿的管狀體進(jìn)行防護(hù)，即使存在破損的話，也只是在鎳鍍層和銅鍍層之間形成電化學(xué)腐蝕，鎳鍍層先被腐蝕，從而使鉆桿的管狀體得到保護(hù)，達(dá)到防腐目的。
（2）本實用新型的耐磨防腐鉆桿，第一鎳鍍層與鉆桿具有非常好結(jié)合力，而銅鍍層可以大幅度地提高整體鍍層的厚度，而第二鎳鍍層具有非常好耐磨性，使得金屬復(fù)合層具有非常好的耐磨、防腐整體性能。
（3）本實用新型的耐磨防腐鉆桿，具有良好耐腐蝕性、耐磨性、抗沖刷、防結(jié)蠟和防結(jié)垢等性能，而且能夠防CO2、H2S等氣體腐蝕，耐溫性能達(dá)到300℃。
附圖說明
圖1為本實用新型的耐磨防腐鉆桿的示意圖；
附圖標(biāo)記：1-管狀體，2-第一鎳鍍層，3-銅鍍層，4-第二鎳鍍層。
具體實施方式
下面通過實施例來進(jìn)一步說明本實用新型的耐磨防腐鉆桿，但不應(yīng)認(rèn)為本實用新型僅局限于以下的實施例中。
如圖1所示，本實用新型的耐磨防腐鉆桿包括管狀體1和多層金屬緊密復(fù)合而成的金屬復(fù)合層，金屬復(fù)合層至少包括粘結(jié)基層、中間層和耐磨防腐層，粘結(jié)基層為表面粗糙的、硬度較低、發(fā)白、與基體結(jié)合力非常好的第一鎳鍍層2，中間層為銅鍍層3，耐磨防腐層為結(jié)晶致密、表面光滑、硬度高的第二鎳鍍層4，第一鎳鍍層2附著在管狀體1的內(nèi)壁的表面上，銅鍍層3電鍍在第一鎳鍍層2上，第二鎳鍍層4電鍍在銅鍍層3上。作為可變換的實施方式，第一鎳鍍層2附著在管狀體1的外壁的表面上，第一鎳鍍層2附著在管狀體1的內(nèi)壁和外壁的表面上。
第一鎳鍍層2的厚度為5-10μm。
銅鍍層3的厚度為20-40μm。
第二鎳鍍層4的厚度為5-10μm。
本實用新型耐磨防腐鉆桿的制備工藝：
（1）通過特定目數(shù)的石英砂和鋼砂按1:1進(jìn)行混合，對鉆桿管狀體1內(nèi)壁進(jìn)行除銹，然后清水清洗；
（2）然后再進(jìn)行第一鎳鍍層2的電鍍，電鍍的溫度55℃、電流為550A，得到表面粗糙、硬度較低、發(fā)白、與基體結(jié)合力非常好的第一鎳鍍層2。第一鎳鍍層2的電鍍完成后，用清水清洗、吹干；
（3）銅鍍層3的電鍍，電鍍完成后，用清水清洗、吹干；
（4）然后再進(jìn)行第二鎳鍍層4的電鍍，電鍍的溫度55℃、電流為500A，得到結(jié)晶致密、光亮、硬度高的第二鎳鍍層4（硬度大于第一鎳鍍層2）。第二鎳鍍層4的電鍍完成后，用清水清洗、吹干。