專利名稱：高耐蝕合金化表面改性抽油桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田采油領(lǐng)域抽油機(jī)井所需的抽油桿，尤其是高耐蝕合金化表面改性抽油桿。
背景技術(shù)：
在油田鉆井領(lǐng)域中，抽油桿是抽油機(jī)井的重要部件，它的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到采油井的采油效率和采油成本。隨著油田進(jìn)入高含水開發(fā)后期，為了提高老油田采收率，注聚、注三元液采油技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用，極大地惡化了腐蝕環(huán)境，抽油桿的腐蝕原因也變成了多方面因素綜合作用的結(jié)果。其腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主，主要表現(xiàn)為氧濃差腐蝕、細(xì)菌腐蝕，Cl2穿透腐蝕產(chǎn)物膜自崔化加速腐蝕，微生物腐蝕及機(jī)械腐蝕等。此外，光桿在工作時(shí)還受到盤腐蝕，盤根硬度，粗糙度，堅(jiān)硬的垢粒等加速了磨損速度。極為苛刻的服役條件造成了抽油桿的耐蝕性、耐磨性、疲勞強(qiáng)度，熱硬性和抗高溫氧化性差，使抽油桿的腐蝕及斷裂現(xiàn)象不斷發(fā)生，抽油桿的壽命縮短，報(bào)廢抽油桿堆積如山，造成巨大浪費(fèi)，直接影響采油井的采油效率和采油成本。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有抽油桿耐蝕性及耐磨性差的問題。本實(shí)用新型提供一種高耐蝕合金化表面改性抽油桿。該高耐蝕合金化表面改性抽油桿具有好的耐蝕性、耐磨性、疲勞強(qiáng)度， 熱硬性和抗高溫氧化性的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該高耐蝕合金化表面改性抽油桿包括桿體。桿體外有滲鋁鉻層。上述方案中的滲鋁鉻層厚度為0. 007毫米。本實(shí)用新型具有如下有益效果該高耐蝕合金化表面改性抽油桿由于采用在桿體增設(shè)有滲鋁鉻層的結(jié)構(gòu)。利用鋁鉻粉末與碳的親合力比鐵強(qiáng)，能從鐵中獲得碳原子的能力。 由于鋁鉻的原子直徑較大，滲入桿體中造成晶格畸變，表面能升高，但由于與碳親和力比鐵強(qiáng)，與碳形成碳化物，可使晶格畸變減少，表面能降低，使金屬粉末原子能不斷“滲入”，形成金屬合金碳化物滲層，而且鋼鐵表面有碳化物形成后，也阻礙金屬原子進(jìn)一步滲入，但在較高溫度下，鋼鐵中晶格空隙較大，滲入的金屬原子動(dòng)能大，金屬粉末原子也較容易進(jìn)入基體金屬中，在滲入金屬粉末向內(nèi)擴(kuò)散和基體碳原子向外擴(kuò)散的雙向擴(kuò)散作用下，滲層厚度比較低溫度下滲金屬滲層厚顯著增加。在對(duì)桿體感應(yīng)加熱1050 1210°C滲鋁鉻合金粉末后， 將工件降溫預(yù)冷至高于Ar1或Ar3溫度820 850°C直接淬火，然后在300 340°C回火1 2小時(shí)。降溫或預(yù)冷的目的是減少淬火內(nèi)應(yīng)力，從而減少桿體變形；降低奧氏體中的碳含量，使淬火后殘留的奧氏體減少，以提高抽油桿表面硬度。此外，直接淬火還可減少加熱和冷卻次數(shù)，使操作簡(jiǎn)化，生產(chǎn)效率提高，還可減少淬火變形及表面氧化脫碳。經(jīng)感應(yīng)加熱滲鋁鉻工藝修復(fù)后抽油桿，耐蝕性、耐磨性、疲勞強(qiáng)度，熱硬性和抗高溫氧化性都大大提高，達(dá)到了桿表面改性處理，表面不銹鋼化的目的。所以說該高耐蝕合金化表面改性抽油桿具有好的耐蝕性、耐磨性、疲勞強(qiáng)度，熱硬性和抗高溫氧化性的特點(diǎn)。


附圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-桿體，2-滲鋁鉻層。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明由附圖所示，該高耐蝕合金化表面改性抽油桿包括桿體1。桿體(1)外有0.007毫米厚度的滲鋁鉻層2。工作原理該高耐蝕合金化表面改性抽油桿自表面及心部近表層組織為針狀馬氏體，滲鋁鉻層(鋁鉻鐵碳化物)，厚度為7 μ m，滲鋁鉻層顯微硬度為150(T1600HK0. KlOOgf載荷下努氏硬度)。心部顯微組織為帶馬氏體位向的回火托氏體，中間為滲鉻的擴(kuò)散層灰白色區(qū)域。綜上所述，經(jīng)此感應(yīng)加熱擴(kuò)滲并伴隨熱處理后的抽油桿達(dá)到高耐蝕、耐磨、抗疲勞，較好的熱硬性及抗高溫氧化等性能。實(shí)現(xiàn)了抽油桿的表面不銹鋼化。
權(quán)利要求1.一種高耐蝕合金化表面改性抽油桿，包括桿體(1)，其特征在于桿體(1)外有滲鋁鉻層(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐蝕合金化表面改性抽油桿，其特征在于滲鋁鉻層(2) 厚度為0. 007毫米。
專利摘要一種高耐蝕合金化表面改性抽油桿。主要解決現(xiàn)有抽油桿耐蝕性及耐磨性差的問題。其特征在于桿體(1)外有滲鋁鉻層(2)。該高耐蝕合金化表面改性抽油桿具有好的耐蝕性、耐磨性、疲勞強(qiáng)度，熱硬性和抗高溫氧化性的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B17/00GK202017461SQ201120153760
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者孫東, 張志剛, 李夏寧, 李福軍, 郭士強(qiáng) 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué), 大慶高新區(qū)北油創(chuàng)業(yè)科技有限公司