抽油杆修复热处理工艺优化研究

通过对国内修复旧抽油杆工艺的分析,优化了抽油杆修复工艺,并对工艺实施中的主要参数进行了优化。对几组抽油杆分别进行了抗拉强度试验和疲劳试验。试验结果表明,C级和D级旧杆经优化工艺处理后,除1根有缺陷的C级杆发生早期破坏外,其它10根样品抗拉断裂强度和疲劳强度均达到标准规定的D级抽油杆的要求。推荐工艺实施中选用25000Hz超音频电源;淬硬层取杆体直径的5%～12%,淬火后在200～250℃范围内或利用余热进行自由回火。抛丸强化工艺使用1.5mm钢丸,丸粒初始线速度为75m/s可得到高的抗拉断裂强度和疲劳性能。     

材料表面工程技术在抽油杆生产上的应用

通过优选喷丸强化工艺参数和疲劳试验,制定了抽油杆喷丸强化工艺规范(企业标准),提出了抽油杆喷丸强化的2个指标:喷丸强度≥0.30 mmA;表面覆盖率≥100%。我国研制成功抽油杆超音频表面感应淬火机床和工艺,采用此工艺研制成功了工艺型超高强度(HY型)抽油杆,并在国际上首次将此工艺用于旧抽油杆修复,应用效果很好;引进美国ICO公司金属与塑料复合喷涂防腐抽油杆生产技术生产的抽油杆具有良好的防腐性能,并有防结蜡、防结垢作用,在中原油田应用效果较好;采用高速电弧喷涂生产的复合涂层防腐抽油杆,在胜利油田和中原油田的6口腐蚀井进行了试验,总矿化度为65 606~168 303 mg/L,累计工作超过219 d,没有发生断裂事故。     

抽油杆表面淬火矫直工艺及设备

介绍了一种用于工艺型超高强度抽油杆生产与旧抽油杆矫直修复的表面淬火矫直机床的结构与功能、工作原理及适用范围，抽油杆两杆头与杆体采用不同的行走速度与超音频电源功率匹配，可达到桢的淬火效果。电气系统采用ＰＬＣ可编程序控制。导轨上配有齿条，与拖动力车轮上的齿轮相啮合，可防止床身行走打滑，保证淬火加热与冷却均匀。表面淬火处理中，抽油杆拉力可调，使处理后的抽油杆直线度达到要求。试验表明，修复后的抽油杆强度可     

再制造抽油杆高精度漏磁无损检测系统

国内大部分抽油杆检测装备仅是拾取缺陷信号而未对其进行准确有效的区分,并且对可修复的杆体采用一般的修复工艺,无法恢复其疲劳寿命。为此,提出了一种旧抽油杆的再制造新工艺———冷拔复新制造工艺,同时针对旧抽油杆再制造的特殊性设计了一套基于漏磁检测原理的无损检测系统。该系统采用穿过式线圈对抽油杆励磁,用开合式探头机构进行缺陷检测,可高精度处理探伤信号,实现抽油杆杆体表面缺陷的检测、分类以及轴向定位。现场应用结果表明,基于漏磁检测原理的无损检测系统具有检测精度高、配置简单和成本低等特点,可较好地指导抽油杆再制造过程中的工艺安排。     

再制造抽油杆高精度漏磁无损检测系统

国内大部分抽油杆检测装备仅是拾取缺陷信号而未对其进行准确有效的区分,并且对可修复的杆体采用一般的修复工艺,无法恢复其疲劳寿命。为此,提出了一种旧抽油杆的再制造新工艺———冷拔复新制造工艺,同时针对旧抽油杆再制造的特殊性设计了一套基于漏磁检测原理的无损检测系统。该系统采用穿过式线圈对抽油杆励磁,用开合式探头机构进行缺陷检测,可高精度处理探伤信号,实现抽油杆杆体表面缺陷的检测、分类以及轴向定位。现场应用结果表明,基于漏磁检测原理的无损检测系统具有检测精度高、配置简单和成本低等特点,可较好地指导抽油杆再制造过程中的工艺安排。     

摩擦焊在钢制实心抽油杆修复中的应用

通过对焊接工艺及焊后热处理工艺优化，采用摩擦焊接技术对报废抽油杆中仍有使用寿命的杆头与杆体进行了拼接，获得了性能达标的抽油杆。从而提高了旧杆的修复率．降低了采油成本。该技术可在抽油杆修复及相关行业进行推广应用。     

抽油杆表面淬火设备述评

介绍了抽油杆表面淬火设备的技术要求及主要结构，分析了国内研制的抽油杆表面淬火设备的优缺点。与抽油杆超音频表面淬火设备相比，抽油杆中频表面淬火设备更适用于对旧抽油杆的修复     

物探冲击器活塞材料(T8A钢)的试验研究

对物探冲击器活塞材料 (T8A钢 )的热处理工艺和抗冲击疲劳性能的试验研究结果表明 ,最佳热处理工序和工艺为调质处理预热淬火 (76 0℃× 2min)回火 (2 0 0℃× 1 5h) ;在这种工艺下 ,淬硬层深度为 2 5～ 3 2mm ,组织为回火马氏体 +细粒状碳化物 ,心部组织为屈氏体 +细粒状碳化物 ,这种组织既保证了表层的高硬度 ,又具有良好的综合力学性能 ,抗疲劳性能试验中多次冲击下凹值最小 ,麻点出现数目最少 ,有较好的多次冲击疲劳抗力。研制活塞实物的现场试验累计工作寿命达 4 0 0h ,抗冲击疲劳寿命大大提高。     

抽油杆高频淬火工艺参数优化

<正> 中原油田分公司采油一厂较早地采用高频淬火工艺来提高抽油杆疲劳强度,探索高频淬火工艺参数的优化,从而提高抽油杆综合机械性能。 1.抽油杆高频淬火工艺主要参数分析 高频淬火运用电磁感应、集肤效应和热传导的基本原理,对抽油杆进行表面感应加热和冷却,利用表面加热淬火实现表面硬化,心部仍保持原来的显微组织和性能,从而提高抽油杆的疲劳强度。 抽油杆高频淬火属于快速加热,加热速度越快,相变最激烈的温度和完成相变的温度越高。加     

江汉油田抽油杆修复检测技术研究与应用

江汉采油厂抽油杆修复检测技术从2003年开始着手研究,先后研制应用了抽油杆表面清洗装置、抽油杆双向拧扣装置、抽油杆无损检测技术、抽油杆级别分选技术等先进的工艺技术。现场应用结果表明,研究应用抽油杆修复检测工艺,对充分发挥旧抽油杆作用,降低抽油杆断脱率,提高油田管理水平及开发经济效益具有重大意义。     

新型井壁取心器的研制与应用

为了解决老式井壁取心器故障率高、维修困难、发射率和收获率低的问题,开发研制了新型的井壁取心器。该取心器采用了枪体整体调质处理与枪体局部高频淬火相结合的热处理技术、弹室壁高频淬火后定量研磨技术、“上内”“下上”的减震技术。另外,为了保护枪体线,采用了在线槽内设置独特的插线板轨道的方法,克服了因护线板与枪体强度不均造成枪体线挤出、磨坏或切断的缺陷。改进了储线仓（储线仓由线仓、密封槽、防退扣槽）的结构,不但便于维修,而且也保证了取心器的安全。通过实际应用,新型井壁取心器取得了良好的效果。     

宝钢中等壁厚低屈强比X70M管线钢板的研发

为了获得力学性能优良、经济型的中等壁厚X70M管线钢板,采用C-Mn-Cr-Nb-Ti成分设计,利用低温区精轧+DQ工艺生产了中等壁厚X70M管线钢板,并与传统工艺进行了性能对比。结果显示,新工艺生产的管线钢板拉伸曲线呈现类圆弧顶圆滑过渡形态,钢板抗拉强度较高,屈服强度适中,屈强比控制在较低水平。结果说明,开发的新工艺平衡了析出强化与固溶强化分别对屈服强度与抗拉强度的正贡献关系,提升了钢板抗拉强度,扩大了屈服强度与抗拉强度的差值,解决了中等壁厚X70M管线钢板屈强比偏高的难题。     

高钢级套管强韧性匹配研究

为了获得非常规油气资源开采所需的高强度、高韧性套管产品,以C-Mn 系中碳低合金热轧管坯为试验材料,通过930 ℃淬火+470～550 ℃系列温度回火热处理工艺研究了该套管管材的强韧性匹配规律。结果显示:随回火温度升高,管材强度呈下降趋势,冲击韧性先增后降。其原因在于随着回火温度升高,马氏体板条发生回复和再结晶,过饱和碳析出并形成弥散分布碳化物,导致管材强度降低且韧性升高;随着温度继续升高,碳化物发生偏聚和粗化,强化作用和晶界强度减弱,导致管材强度和韧性降低。研究表明,在930 ℃淬火/55 min+(510～530) ℃回火/110 min热处理工艺下,管材强韧性匹配最佳,屈服强度达到951 MPa以上,0 ℃下横向冲击功平均值达到98 J,完全满足Q/SY 07394标准对125 ksi 钢级高抗挤套管强韧性要求。     

高强度准贝氏体钢抽油杆制造工艺

对不同热处理条件下的准风民体钢进行了机械性能测试，说明用准贝氏体钢制造Ｄ级抽油杆，可采用热轧＋高温回人，或正火＋高温回火热处理工艺；用准贝氏体钢制造Ｈ级抽油杆，可采用热轧＋低温回火，或者正火＋低温回火热处理工艺。对准贝民体钢制造的抽油杆的实体拉伸试验证明，用准贝氏体钢制造的Ｄ级和Ｈ级抽油杆分别满足ＧＢ７２２９－８７和相关资料的性能要求，并且具有工艺简单、生产效率高等优点，具有重要的推广价值。     

用表面感应加热淬火和喷丸提高抽油杆疲劳强度的研究

对生产Ｄ级抽油杆用３５ＣｒＭｏ钢经表面感应加热淬火和喷丸，可提高抽油杆的疲劳强度。试验结果表明，用国产３５ＣｒＭｏ钢，经适当的表面感应加热淬火和喷丸，可以生产出疲劳极限达到或超过美国ＥＬ级的超高强度抽油杆。为进一步提高超高强度抽油杆的疲劳极限，除保证有合理的表面感应加热淬火和喷丸工艺外，必须保证试样心部材料有足够的强度。     

碳纤维复合材料抽油杆应用技术进展

碳纤维复合材料抽油杆是近几年来兴起的一种新型柔性抽油杆,具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳及结构功能一体化等优异性能,成为解决传统抽油杆失效问题很有发展前途的重要方法之一.文章综述了碳纤维复合材料抽油杆的性能、应用技术及其进展情况,简要叙述了前期应用失效的原因.文章认为,碳纤维复合材料抽油杆配套设备开发与应用属于一项系统工程,重点应放在作业车和配套采油工艺的研究上,应用技术开发是制约碳纤维复合材料抽油杆大规模推广的亟待解决的问题.     

钻杆用微合金化钢的控制轧制和热处理工艺

目前API标准规定的最高钢级钻杆——S135级钻杆的强度和韧度均不能满足超深井钻采的需要。为此,在高强度钻杆钢中添加微合金元素V、Nb配合控轧控冷技术,并调整调质热处理工艺,对比研究传统调质工艺和控制轧制-调质工艺对该钢强度和韧度的影响。研究结果表明,经控制轧制后钢的晶粒度明显细化,使得强度和韧度得到明显的提高;Mo元素和Nb、V微合金元素的碳化物在500℃以上会出现回火二次强化现象;加入Nb元素可降低2#钢板条的宽度,同时Mo元素和Nb、V微合金元素在钢中形成了不同于针状渗碳体的颗粒状和球状碳化物,分别为NbC、VC和Mo2C,这种形状的碳化物有利于提高钢的韧度。     

浅谈钻杆加工工艺的改进

钻杆是钻探设备中最重要的材料之一,钻杆的质量直接取决于钻杆的加工工艺。对传统的钻杆加工 工艺进行改进,采用中频透热、液压镦厚、摩擦对焊等先进工艺加工生产出的无细扣摩擦焊钻杆,属于优材质高强 度钻杆,质量可靠,并且在很多领域得到越来越广泛的应用。     

水玻璃—甲酰胺新型化学灌浆材料研究

地层涌水、井壁失稳是制约欠平衡钻井推广的一大瓶颈。常规的护壁堵漏方法不再适用于气体钻井工艺,而化学灌浆技术的引入将成为解决该技术难题的有效方法。以甲酰胺为固化剂,研究了水玻璃与甲酰胺在高温下的胶凝反应,得到了一种抗高温、可灌性好、高温下凝胶时间可控、固结体抗压强度高的化学灌浆材料,并分析了影响胶凝时间和固结体强度的因素。该材料与钢管固结强度较低,形成固结体过程中除释放出一定的氨气外,生成的固结体基本上对环境和人体无害,可用于气体欠平衡钻井中复杂地层的护壁堵漏。