一種經(jīng)過軟氮化處理的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種經(jīng)過軟氮化處理的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭，主要包括第一單彎頭和第二單彎頭，第一單彎頭連接第二單彎頭；第一單彎頭呈圓形管狀，其彎曲度為90°；第二單彎頭呈圓形管狀，其彎曲度為110°～130°；第一單彎頭與第二單彎頭的管內(nèi)表面進(jìn)行軟氮化處理，為軟氮化層。本實(shí)用新型的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭經(jīng)過軟氮化處理后，其疲勞強(qiáng)度、以及在高壓力時(shí)，所能承受的耐磨損性能和耐腐蝕性能等的耐用性得到了有效地提高，延長(zhǎng)了高壓活動(dòng)彎頭的使用壽命。
【專利說明】一種經(jīng)過軟氮化處理的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田壓裂施工作業(yè)領(lǐng)域配套使用的高壓活動(dòng)彎頭，具體說是一種經(jīng)過軟氮化處理可提高產(chǎn)品性能、延長(zhǎng)使用壽命的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)對(duì)石油和天然氣能源需求量的不斷增大，而油氣儲(chǔ)量的不斷減少，深井、超深井、超高壓井不斷增多，同時(shí)非常規(guī)性油氣井開采已成為今后重要的能源供給方式，會(huì)出現(xiàn)定向井、水平井等?，F(xiàn)油田采取壓裂等工藝手段，是提高油氣層產(chǎn)量和采收率的重要方法。因此，在不斷地改進(jìn)提高壓裂工藝的同時(shí)，壓裂施工的壓力在不斷增高，排量在不斷增大，對(duì)壓裂設(shè)備的質(zhì)量、性能提出了更高的要求。壓裂施工向油井內(nèi)注壓裂液體時(shí)，一般安裝多組由兩個(gè)或三個(gè)90°單彎頭組成的高壓活動(dòng)彎頭，來調(diào)整直管線連接到井口上。壓裂作業(yè)時(shí)，高壓活動(dòng)彎頭和直管線的內(nèi)腔上，承受著多種壓裂腐蝕液和砂漿介質(zhì)的磨蝕；同時(shí)，壓裂液體在高壓活動(dòng)彎頭中通過的速度達(dá)12.2米/秒(40英尺/秒)；再加上，高壓活動(dòng)彎頭內(nèi)腔承載著70?140MPa的高壓力，等等惡劣的工作環(huán)境下，從而導(dǎo)致高壓活動(dòng)彎頭內(nèi)腔經(jīng)常出現(xiàn)過快地磨損。尤其是，在現(xiàn)場(chǎng)壓裂作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，90°高壓活動(dòng)彎頭從第二個(gè)彎以后磨損最嚴(yán)重，有些高壓活動(dòng)彎頭使用時(shí)間不到8小時(shí)，彎頭壁就被壓裂液體磨穿。從而，高壓活動(dòng)彎頭失效事故頻發(fā)。所以，油田壓裂施工要求高壓活動(dòng)彎頭既要承載高壓、耐磨損、抗疲勞、耐腐蝕的產(chǎn)品。
[0003]軟氮化就是氮碳共滲，這并不是單一的滲碳或者氮化，而是滲氮為主，并兼有滲碳的一個(gè)表面處理工藝。零件軟氮化時(shí)的溫度比滲碳低，但比氮化高。主要特點(diǎn)是滲速快(2-4h )，與一般硬氮化工藝相比，其滲層硬度較低，脆性減少，故簡(jiǎn)稱軟氮化。
[0004]工件經(jīng)軟氮化處理后，可顯著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性，同時(shí)也具有較好的韌性，提高了抗疲勞強(qiáng)度，抗腐蝕能力及抗燒傷性等。
[0005]目前，壓裂施工用的高壓活動(dòng)彎頭，其常規(guī)的制造方法約有兩種:一種是活動(dòng)彎頭表面經(jīng)過滲碳、淬火處理工藝技術(shù)；另一種是彎頭經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理工藝技術(shù)。
[0006]1、常規(guī)制造方法一，彎頭表面經(jīng)過滲碳、淬火處理工藝制造。
[0007]這種工藝制造出來的高壓活動(dòng)彎頭，內(nèi)孔經(jīng)過滲碳淬火處理過程中，造成對(duì)己精加工過的工件尺寸變形大(如鋼球滾道槽)，必須采取手工砂輪打磨鋼球滾道槽的方法進(jìn)行修復(fù)，否則，組裝困難，組裝后影響彎頭轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，難以保證產(chǎn)品精度。另外，滲碳淬火工件的耐腐蝕能力較差，從而影響高壓活動(dòng)彎頭的整體使用壽命。
[0008]2、常規(guī)制造方法二，彎頭經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理工藝制造。
[0009]這種工藝制造出來的高壓活動(dòng)彎頭，雖然工藝簡(jiǎn)單、易操作，但是，由于調(diào)質(zhì)后零件表面硬度較低，高壓活動(dòng)彎頭在承受105MPa以上高壓力使用時(shí)，彎頭也向縱向拉伸，鋼球壓入了球道內(nèi)側(cè)壁，出現(xiàn)深壓痕，影響彎頭轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性。同時(shí)，也不能解決高壓活動(dòng)彎頭的抗腐蝕能力。從而，也影響高壓活動(dòng)彎頭的整體使用壽命。實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種經(jīng)過軟氮化處理的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0012]一種經(jīng)過軟氮化處理的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭，包括第一單彎頭和第二單彎頭，第一單彎頭連接第二單彎頭；所述的第一單彎頭呈圓形管狀，其彎曲度為90° ;第二單彎頭呈圓形管狀，其彎曲度為110°?130° ;所述的第一單彎頭與第二單彎頭的管內(nèi)表面進(jìn)行軟氮化處理，為軟氮化層2。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0014]本實(shí)用新型采用彎度為110°?130°單彎頭體的特殊形狀，從而緩解了液體在90°單彎頭流道孔中急劇改變流向，改善流體通道，減緩了高壓活動(dòng)彎頭內(nèi)壁的強(qiáng)力沖刷和磨蝕，延長(zhǎng)了高壓活動(dòng)彎頭的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-第一單彎頭 2-軟氮化層 3-第二單彎頭體

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0018]如圖1所示，一種經(jīng)過軟氮化處理的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭，包括第一單彎頭I和第二單彎頭3，其特征在于:第一單彎頭I連接第二單彎頭3 ;所述的第一單彎頭I呈圓形管狀，其彎曲度為90° ;第二單彎頭3呈圓形管狀，其彎曲度為110°?130° ;所述的第一單彎頭I與第二單彎頭3的管內(nèi)表面進(jìn)行軟氮化處理，為軟氮化層2。
實(shí)施例
[0019]軟氮化前，將復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭各單彎頭體單件的各尺寸全部精加工成活，螺紋處不能軟氮化，給予防滲氮碳保護(hù)，然后按照軟氮化技術(shù)方案進(jìn)行處理。
[0020]通過采用上述方案，出口 110°?130°單彎頭體3的設(shè)置，改善了高速液體(12.2米/秒或40英尺/秒)對(duì)彎頭壁的沖擊角度，減緩了磨損速度，從而，提高了復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭自身的抗磨損性能，延長(zhǎng)使用壽命。
[0021]本實(shí)用新型復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭軟氮化技術(shù)方案，適合所有通徑1.5in?4in等不同大小規(guī)格的長(zhǎng)半徑高壓活動(dòng)彎頭。
【權(quán)利要求】
1.一種經(jīng)過軟氮化處理的復(fù)合性高壓活動(dòng)彎頭，包括第一單彎頭(I)和第二單彎頭(3)，其特征在于:第一單彎頭(I)連接第二單彎頭(3);所述的第一單彎頭(I)呈圓形管狀，其彎曲度為90° ;第二單彎頭(3)呈圓形管狀，其彎曲度為110°?130° ;所述的第一單彎頭(I)與第二單彎頭(3 )的管內(nèi)表面進(jìn)行軟氮化處理，為軟氮化層(2 )。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK204082119SQ201420563345
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】馬克云 申請(qǐng)人:蘭州城臨石油鉆采設(shè)備有限公司