專利名稱：抽油光桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種抽油機設(shè)備，特別是涉及一種抽油光桿。
背景技術(shù)：
抽油機井一直以來都是國內(nèi)外油田的主要采油方式，在抽油機井使用的抽油桿中，有一根特殊的抽油桿，即抽油光桿，其上端連接抽油機，下端連接抽油桿柱。隨著當前油 田生產(chǎn)進入后期，深油井、稠油井、高含水井和高礦化度井的不斷增多，抽油光桿的作用和 性能日漸重要。然而，抽油光桿的實際工作環(huán)境卻十分惡劣，不僅要承受日益加大的載荷， 而且要承受井液中的H2S、C02、C1_、H20等的綜合腐蝕作用，普通抽油光桿在使用不足一個月 表面就會出現(xiàn)大量腐蝕坑，造成盤根盒密封磨損，原油泄漏，不僅減少產(chǎn)量而且對環(huán)境造成 很大污染，給油田生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，目前的抽油光桿必須在耐腐蝕性方面不 斷提高，以滿足不斷惡劣的服役環(huán)境。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種抗腐蝕性能好的抽油光桿。本實用新型抽油光桿，包括桿體，所述桿體的兩端分別設(shè)有桿頭，所述桿頭上設(shè)有 螺紋連接部分，其中所述桿體和桿頭的外表面覆有一鎢基非晶態(tài)合金層。本實用新型抽油光桿，其中所述其中一個桿頭與桿體的連接處設(shè)有鐓粗部。本實用新型抽油光桿，其中所述鎢基非晶態(tài)合金層的厚度為50 80μπι。本實用新型抽油光桿，其中所述桿體和桿頭的材料為高強度合金鋼。本實用新型抽油光桿，其中所述高強度合金鋼為20CrMo、30CrMo。本實用新型抽油光桿與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本實用新型抽油光桿是同時在桿 體表面和桿頭上涂覆了一層鎢基非晶態(tài)合金層，該鎢基非晶態(tài)合金層具有良好的耐磨損和 抗腐蝕性能，能夠使本實用新型抽油光桿在井液高礦化度、普通抽油光桿腐蝕磨損嚴重的 惡劣工況下的使用。本實用新型抽油光桿中采用高強度合金鋼制成的桿體和桿頭能夠滿足目前抽油 機井采油時日益增大的抽油光桿載荷。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的抽油光桿作進一步說明。
圖1為本實用新型抽油光桿的主視圖。
具體實施方式
實施例1按照下列步驟生產(chǎn)本實用新型的抽油光桿(1)將原料在轉(zhuǎn)爐中冶煉，將鋼液澆注成鋼錠，軋制成圓鋼，空冷至室溫，得到高強度合金棒材20CrMo ； (2)將高強度合金鋼棒材經(jīng)680°C不完全退火，爐冷2小時后冷拔到抽油光桿標準 長度，抽油光桿標準長度有8m、9. 14m、llm等多種規(guī)格，校直，得到合金棒材；(3)將步驟(2)的合金棒材經(jīng)感應(yīng)線圈加熱至1050°C正火，隨后加熱至450°C回火 處理，得到抽油光桿粗坯；(4)對抽油光桿粗坯一端進行鐓粗，形成一墩粗部；將兩端桿頭均擠螺紋，得到抽 油光桿毛坯；(5)對抽油光桿毛坯的表面進行化學除油，使用砂帶磨床進行打磨除銹后，浸泡于 5%的稀硫酸溶液1 2分鐘進行活化處理，然后浸入電沉積槽中采用電沉積的方法使抽油 光桿桿體和兩端螺紋處包覆一層鎢基非晶態(tài)合金，電沉積液的組份鎢酸鈉155g/L，硫酸 鎳30g/L，次亞磷酸鈉210g/L，檸檬酸60g/L ；電流密度220mA/cm3 ；PH值8 ；溫度25°C。(6)將電沉積處理后的抽油光桿在150°C下保溫2小時進行熱處理，熱處理后顯微 硬度達到900 1300HV。得到的產(chǎn)品抽油光桿如圖1所示，包括桿體1，桿體1的兩端設(shè)有桿頭2，右端桿頭 2與桿體1的連接處加工有鐓粗部4，桿頭2上加工有螺紋連接部分，桿體1和桿頭2的外 表面覆有一鎢基非晶態(tài)合金層3，鎢基非晶態(tài)合金層3的厚度為80 μ m。鎢基非晶態(tài)合金層 3所包含成分的質(zhì)量百分含量鎢55%，鎳15%，鐵10%，鈷12%，其余為磷及雜質(zhì)，鎢基非 晶態(tài)合金層3為長程無序、短程有序的結(jié)構(gòu)。實施例2按照下列步驟生產(chǎn)本實用新型的抽油光桿(1)將原料在轉(zhuǎn)爐中冶煉，將鋼液澆注成鋼錠，軋制成圓鋼，空冷至室溫，得到高強 度合金棒材20CrMo ；(2)將高強度合金鋼棒材經(jīng)720°C不完全退火，爐冷2小時后冷拔到抽油光桿標準 長度，校直，得到合金棒材；(3)將步驟(2)的合金棒材經(jīng)感應(yīng)線圈加熱至950°C正火，隨后加熱至410°C回火 處理，得到抽油光桿粗坯；(4)對抽油光桿粗坯一端進行鐓粗，形成一墩粗部；將兩端桿頭均擠螺紋，得到抽 油光桿毛坯；(5)對抽油光桿毛坯的表面進行化學除油，使用砂帶磨床進行打磨除銹后，浸泡于 5%的稀硫酸溶液1 2分鐘進行活化處理，然后浸入電沉積槽中采用電沉積的方法使抽油 光桿桿體和兩端螺紋處包覆一層鎢基非晶態(tài)合金，電沉積液的組份鎢酸鈉18g/L，硫酸鎳 140g/L，次亞磷酸鈉35g/L，檸檬酸100g/L ；電流密度10mA/cm3 ；PH值9 ；溫度80°C。(6)將電沉積處理后的抽油光桿在700°C下保溫0. 5小時進行熱處理，熱處理后顯 微硬度達到900 1300HV。得到的產(chǎn)品抽油光桿包括桿體，桿體的兩端設(shè)有桿頭，右端桿頭與桿體的連接處 加工有鐓粗部，桿頭上加工有螺紋連接部分，桿體和桿頭的外表面覆有一鎢基非晶態(tài)合金 層，鎢基非晶態(tài)合金層的厚度為50 μ m。鎢基非晶態(tài)合金層所包含成分的質(zhì)量百分含量鎢 10%，鎳65%，鐵15%，鈷6%，其余為磷及雜質(zhì)，鎢基非晶態(tài)合金層為長程無序、短程有序 的結(jié)構(gòu)。[0031]在實驗室環(huán)境下，礦化度41670mg/L，溫度60°C，流速lm/s，試驗周期3d，分別對 上述實施例中的抽油光桿和普通抽油光桿基體(20CrMo抽油光桿)進行了 10% CO2和飽和 CO2的抗腐蝕對比試驗，結(jié)果如下
權(quán)利要求一種抽油光桿，包括桿體(1)，所述桿體(1)的兩端分別設(shè)有桿頭(2)，所述桿頭(2)上設(shè)有螺紋連接部分，其特征在于所述桿體(1)和桿頭(2)的外表面覆有一鎢基非晶態(tài)合金層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油光桿，其特征在于所述其中一個桿頭(2)與桿體(1)的 連接處設(shè)有鐓粗部(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽油光桿，其特征在于所述鎢基非晶態(tài)合金層(3)的厚度 為 50 80 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽油光桿，其特征在于所述桿體(1)和桿頭(2)的材料為高強度合金鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抽油光桿，其特征在于所述高強度合金鋼為20CrMo、 30CrMoo
專利摘要本實用新型抽油光桿涉及一種抽油機設(shè)備。其目的是為了提供一種抗腐蝕性能好的抽油光桿。本實用新型抽油光桿包括桿體，所述桿體的兩端分別設(shè)有桿頭，所述桿頭上設(shè)有螺紋連接部分，其中所述桿體和桿頭的外表面覆有一鎢基非晶態(tài)合金層。
文檔編號F04B53/00GK201763593SQ20102051432
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者高海軍 申請人:北京百利時能源技術(shù)有限責任公司