本發(fā)明涉及石油開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冶金式復(fù)合油井管，本發(fā)明還涉及該冶金式復(fù)合油井管的制造方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)存在以下的局限性：一方面是在苛刻的井下環(huán)境時(shí)采用純材的耐蝕合金管，該方法的局限性是使用成本高；另一方面是采用機(jī)械結(jié)合復(fù)合管，同時(shí)在管端堆焊與基管同壁厚的耐蝕合金層，該方法有兩方面的局限性，一是管端堆焊實(shí)現(xiàn)難度較大，因?yàn)榫掠脧?fù)合管襯層厚度一般在1mm左右，基層后厚度一般在6mm左右，在1mm的管子上堆焊6mm厚的堆焊層時(shí)，1mm厚襯層變形嚴(yán)重且成型不好，此外在根部堆焊過程中容易將基層的有害元素稀釋到襯層中，降低襯層的耐蝕性能；另一方面是機(jī)械結(jié)合復(fù)合管在井下應(yīng)用時(shí)容易發(fā)生襯層脫層，影響管體使用壽命，增加運(yùn)行成本。申請(qǐng)?zhí)枮?009203084215的實(shí)用新型專利，是采用管端堆焊的方法保證端部為耐蝕合金層，但是在堆焊過程中由于襯層壁厚較薄，很難實(shí)現(xiàn)，并且襯層與基層之間是機(jī)械結(jié)合的，在井下實(shí)用的過程中容易發(fā)生襯層脫層及鼓包的現(xiàn)象，一旦發(fā)生襯層失效，就需要提井更換管子，造成很大的成本損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種冶金式復(fù)合油井管，能夠有效降低使用過程中襯層發(fā)生變形失效現(xiàn)象。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種冶金式復(fù)合油井管的制造方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，包括外管，外管內(nèi)套設(shè)有耐蝕合金襯管，耐蝕合金襯管與外管之間設(shè)有釬焊層；外管包括油管，油管的端部采用摩擦焊接的方式連接有耐蝕合金環(huán)，油管及耐蝕合金環(huán)均套在釬焊層外表面上。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

耐蝕合金環(huán)為雙相鋼環(huán)，雙相鋼環(huán)的長(zhǎng)度為30mm-100mm。

釬焊層為鎳基釬料層。

本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是，一種冶金式復(fù)合油管的制造方法，包括以下步驟：

步驟1，在油管的管端摩擦焊接耐蝕合金環(huán)，然后對(duì)油管的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂清理；

步驟2，對(duì)耐蝕合金襯管的外表面進(jìn)行清理，然后在耐蝕合金襯管的外表面纏釬料，形成釬焊層；

步驟3，將經(jīng)過步驟1處理過的油管與經(jīng)過步驟2處理過的耐蝕合金襯管爆燃復(fù)合成機(jī)械復(fù)合油管；

步驟4，對(duì)機(jī)械復(fù)合油管整管進(jìn)行釬焊、淬火，對(duì)淬火后的機(jī)械復(fù)合油管進(jìn)行回火處理得到冶金復(fù)合油管；

步驟5，對(duì)步驟4得到的冶金復(fù)合油管車螺紋；

步驟6，對(duì)步驟5得到的冶金復(fù)合油管進(jìn)行外防腐處理。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

步驟1中所述耐蝕合金環(huán)為雙相鋼環(huán)，雙相鋼環(huán)的長(zhǎng)度為30mm-100mm。

步驟2中所述釬焊層為鎳基釬料層。

步驟4中釬焊溫度為1000-1100℃、淬火溫度為790-820℃，淬火介質(zhì)為水，水溫需控制在30℃以下；回火工藝參數(shù)為回火溫度為650-750℃、回火后在空氣中自然冷卻，冷卻速度60-90℃/min。

本發(fā)明的一種冶金式復(fù)合油井管的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明是先在油管管端用摩擦焊的方法焊接一節(jié)雙相鋼的耐蝕合金環(huán)，采用雙相鋼環(huán)的目的是保證鋼環(huán)的強(qiáng)度與油管的強(qiáng)度匹配，使得管體性能一致，然后在襯層外壁纏繞鎳基釬料，進(jìn)行基襯裝配、復(fù)合及整管釬焊。本發(fā)明制造方法簡(jiǎn)單，條件可控，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種冶金式復(fù)合油管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種冶金式復(fù)合油管制造方法的工藝流程圖。

圖中，1.外管，2.耐蝕合金襯管，3.釬焊層；

1-1.油管，1-2.耐蝕合金環(huán)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明的一種冶金式復(fù)合油管，如圖1所示，包括外管1，外管1內(nèi)套設(shè)有耐蝕合金襯管2，耐蝕合金襯管2與外管1之間設(shè)有釬焊層3；外管1包括油管1-1，油管1-1的端部采用摩擦焊接的方式連接有耐蝕合金環(huán)1-2，油管1-1及耐蝕合金環(huán)1-2均套在釬焊層3外表面上。

耐蝕合金環(huán)1-2為雙相鋼環(huán)，雙相鋼環(huán)的長(zhǎng)度為30mm-100mm。

釬焊層3為鎳基釬料層。

上述的一種冶金式復(fù)合油管的制備方法，如圖2所示，包括以下步驟：

步驟1，在油管1-1的管端摩擦焊接耐蝕合金環(huán)1-2，然后對(duì)油管1-1的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂清理；其中耐蝕合金環(huán)1-2為雙相鋼環(huán)，雙相鋼環(huán)的長(zhǎng)度為30mm-100mm；

步驟2，對(duì)耐蝕合金襯管2的外表面進(jìn)行清理，然后在耐蝕合金襯管2的外表面纏釬料，形成釬焊層3；其中釬焊層3為鎳基釬料層；

步驟3，將經(jīng)過步驟1處理過的油管1-1與經(jīng)過步驟2處理過的耐蝕合金襯管2爆燃復(fù)合成機(jī)械復(fù)合油管；其中釬焊溫度為1000-1100℃、淬火溫度為790-820℃，淬火介質(zhì)為水，水溫需控制在30℃以下；回火工藝參數(shù)為回火溫度為650-750℃、回火后在空氣中自然冷卻，冷卻速度60-90℃/min；

步驟4，對(duì)機(jī)械復(fù)合油管整管進(jìn)行釬焊、淬火，對(duì)淬火后的機(jī)械復(fù)合油管進(jìn)行回火處理得到冶金復(fù)合油管；

步驟5，對(duì)步驟4得到的冶金復(fù)合油管車螺紋；

步驟6，對(duì)步驟5得到的冶金復(fù)合油管進(jìn)行外防腐處理。

實(shí)施例1

步驟1，在油管1-1的管端摩擦焊接焊接一節(jié)2507雙相不銹鋼鋼環(huán)；2507雙相不銹鋼鋼環(huán)的長(zhǎng)度為50mm，接環(huán)結(jié)束后對(duì)油管1-1的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂清理；

步驟2，對(duì)耐蝕合金襯管2的外表面進(jìn)行清理，然后在耐蝕合金襯管2的外表面纏釬料，形成釬焊層3，其中釬焊層3為鎳基釬料層；

步驟3，將經(jīng)過步驟1處理過的油管1-1與經(jīng)過步驟2處理過的耐蝕合金襯管2爆燃復(fù)合成機(jī)械復(fù)合油管；

步驟4，將機(jī)械復(fù)合管進(jìn)行整管感應(yīng)線圈加熱，共加熱兩遍，第一遍保證內(nèi)外管之間形成冶金結(jié)合層，第二遍保證內(nèi)外管的性能滿足api5ct標(biāo)準(zhǔn)的要求；

工藝參數(shù)要求為釬焊溫度1050℃、感應(yīng)線圈電壓425v、傳送電機(jī)頻率18hz、ar流量20l/min、淬火溫度750℃，淬火介質(zhì)為水，水溫需控制在30℃以下；

二次熱處理——為了保證冶金式復(fù)合管基管的力學(xué)性能，需要對(duì)釬焊淬火后的管子進(jìn)行回火?；鼗鸸に噮?shù)為回火溫度700℃、感應(yīng)線圈電壓325v、傳送電機(jī)頻率15hz、ar流量20l/min，回火后在空氣中自然冷卻，冷卻速度80℃/min；

步驟5，對(duì)步驟4得到的冶金復(fù)合油管車螺紋；

步驟6，對(duì)步驟5得到的冶金復(fù)合油管進(jìn)行外防腐處理。

實(shí)施例2

步驟1，在油管1-1的管端摩擦焊接焊接一節(jié)2507雙相不銹鋼鋼環(huán)；2507雙相不銹鋼鋼環(huán)的長(zhǎng)度為30mm，接環(huán)結(jié)束后對(duì)油管1-1的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂清理；

步驟2，對(duì)耐蝕合金襯管2的外表面進(jìn)行清理，然后在耐蝕合金襯管2的外表面纏釬料，形成釬焊層3，其中釬焊層3為鎳基釬料層；

步驟3，將經(jīng)過步驟1處理過的油管1-1與經(jīng)過步驟2處理過的耐蝕合金襯管2爆燃復(fù)合成機(jī)械復(fù)合油管；

步驟4，將機(jī)械復(fù)合管進(jìn)行整管感應(yīng)線圈加熱，共加熱兩遍，第一遍保證內(nèi)外管之間形成冶金結(jié)合層，第二遍保證內(nèi)外管的性能滿足api5ct標(biāo)準(zhǔn)的要求；

工藝參數(shù)要求為釬焊溫度1040℃、感應(yīng)線圈電壓420v、傳送電機(jī)頻率17hz、ar流量20l/min、淬火溫度760℃，淬火介質(zhì)為水，水溫需控制在30℃以下；

二次熱處理——為了保證冶金式復(fù)合管基管的力學(xué)性能，需要對(duì)釬焊淬火后的管子進(jìn)行回火?；鼗鸸に噮?shù)為回火溫度710℃、感應(yīng)線圈電壓330v、傳送電機(jī)頻率16hz、ar流量20l/min，回火后在空氣中自然冷卻，冷卻速度85℃/min；

步驟5，對(duì)步驟4得到的冶金復(fù)合油管車螺紋；

步驟6，對(duì)步驟5得到的冶金復(fù)合油管進(jìn)行外防腐處理。

實(shí)施例3

步驟1，在油管1-1的管端摩擦焊接焊接一節(jié)2507雙相不銹鋼鋼環(huán)；2507雙相不銹鋼鋼環(huán)的長(zhǎng)度為40mm，接環(huán)結(jié)束后對(duì)油管1-1的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂清理；

步驟2，對(duì)耐蝕合金襯管2的外表面進(jìn)行清理，然后在耐蝕合金襯管2的外表面纏釬料，形成釬焊層3，其中釬焊層3為鎳基釬料層；

步驟3，將經(jīng)過步驟1處理過的油管1-1與經(jīng)過步驟2處理過的耐蝕合金襯管2爆燃復(fù)合成機(jī)械復(fù)合油管；

步驟4，將機(jī)械復(fù)合管進(jìn)行整管感應(yīng)線圈加熱，共加熱兩遍，第一遍保證內(nèi)外管之間形成冶金結(jié)合層，第二遍保證內(nèi)外管的性能滿足api5ct標(biāo)準(zhǔn)的要求；

工藝參數(shù)要求為釬焊溫度1020℃、感應(yīng)線圈電壓410v、傳送電機(jī)頻率17hz、ar流量20l/min、淬火溫度765℃，淬火介質(zhì)為水，水溫需控制在30℃以下；

二次熱處理——為了保證冶金式復(fù)合管基管的力學(xué)性能，需要對(duì)釬焊淬火后的管子進(jìn)行回火?；鼗鸸に噮?shù)為回火溫度715℃、感應(yīng)線圈電壓330v、傳送電機(jī)頻率16.5hz、ar流量20l/min，回火后在空氣中自然冷卻，冷卻速度90℃/min；

步驟5，對(duì)步驟4得到的冶金復(fù)合油管車螺紋；

步驟6，對(duì)步驟5得到的冶金復(fù)合油管進(jìn)行外防腐處理。

實(shí)施例4

步驟1，在油管1-1的管端摩擦焊接焊接一節(jié)2507雙相不銹鋼鋼環(huán)；2507雙相不銹鋼鋼環(huán)的長(zhǎng)度為60mm，接環(huán)結(jié)束后對(duì)油管1-1的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂清理；

步驟2，對(duì)耐蝕合金襯管2的外表面進(jìn)行清理，然后在耐蝕合金襯管2的外表面纏釬料，形成釬焊層3，其中釬焊層3為鎳基釬料層；

步驟3，將經(jīng)過步驟1處理過的油管1-1與經(jīng)過步驟2處理過的耐蝕合金襯管2爆燃復(fù)合成機(jī)械復(fù)合油管；

步驟4，將機(jī)械復(fù)合管進(jìn)行整管感應(yīng)線圈加熱，共加熱兩遍，第一遍保證內(nèi)外管之間形成冶金結(jié)合層，第二遍保證內(nèi)外管的性能滿足api5ct標(biāo)準(zhǔn)的要求；

工藝參數(shù)要求為釬焊溫度1035℃、感應(yīng)線圈電壓410v、傳送電機(jī)頻率18hz、ar流量20l/min、淬火溫度770℃，淬火介質(zhì)為水，水溫需控制在30℃以下；

二次熱處理——為了保證冶金式復(fù)合管基管的力學(xué)性能，需要對(duì)釬焊淬火后的管子進(jìn)行回火。回火工藝參數(shù)為回火溫度725℃、感應(yīng)線圈電壓320v、傳送電機(jī)頻率16hz、ar流量20l/min，回火后在空氣中自然冷卻，冷卻速度80℃/min；

步驟5，對(duì)步驟4得到的冶金復(fù)合油管車螺紋；

步驟6，對(duì)步驟5得到的冶金復(fù)合油管進(jìn)行外防腐處理。

實(shí)施例5

步驟1，在油管1-1的管端摩擦焊接焊接一節(jié)2507雙相不銹鋼鋼環(huán)；2507雙相不銹鋼鋼環(huán)的長(zhǎng)度為100mm，接環(huán)結(jié)束后對(duì)油管1-1的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂清理；

步驟2，對(duì)耐蝕合金襯管2的外表面進(jìn)行清理，然后在耐蝕合金襯管2的外表面纏釬料，形成釬焊層3，其中釬焊層3為鎳基釬料層；

步驟3，將經(jīng)過步驟1處理過的油管1-1與經(jīng)過步驟2處理過的耐蝕合金襯管2爆燃復(fù)合成機(jī)械復(fù)合油管；

步驟4，將機(jī)械復(fù)合管進(jìn)行整管感應(yīng)線圈加熱，共加熱兩遍，第一遍保證內(nèi)外管之間形成冶金結(jié)合層，第二遍保證內(nèi)外管的性能滿足api5ct標(biāo)準(zhǔn)的要求；

工藝參數(shù)要求為釬焊溫度1020℃、感應(yīng)線圈電壓430v、傳送電機(jī)頻率18hz、ar流量20l/min、淬火溫度785℃，淬火介質(zhì)為水，水溫需控制在30℃以下；

二次熱處理——為了保證冶金式復(fù)合管基管的力學(xué)性能，需要對(duì)釬焊淬火后的管子進(jìn)行回火?；鼗鸸に噮?shù)為回火溫度700℃、感應(yīng)線圈電壓325v、傳送電機(jī)頻率16hz、ar流量20l/min，回火后在空氣中自然冷卻，冷卻速度70℃/min；

步驟5，對(duì)步驟4得到的冶金復(fù)合油管車螺紋；

步驟6，對(duì)步驟5得到的冶金復(fù)合油管進(jìn)行外防腐處理。

本發(fā)明的一種冶金式復(fù)合油管有如下優(yōu)點(diǎn)：與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明是先在油管管端用摩擦焊的方法焊接一節(jié)雙相鋼的耐蝕合金環(huán)，采用雙相鋼環(huán)的目的是保證鋼環(huán)的強(qiáng)度與油管的強(qiáng)度匹配，使得管體性能一致，然后在襯層外壁纏繞鎳基釬料，進(jìn)行基襯裝配、復(fù)合及整管釬焊。本發(fā)明制造方法簡(jiǎn)單，條件可控，適合工業(yè)化生產(chǎn)。