旧抽油杆疲劳强度恢复工艺及其装置制造方法及图纸

技术编号:18643550 阅读:9 留言:0更新日期:2018-08-11 08:27
本发明专利技术公开的是旧抽油杆疲劳强度恢复工艺及其装置,主要包括以下步骤:1)碳化除垢、机械除锈;2)目测分选;3)漏磁探伤机分选;4)旧油杆材质分类;5)按照材质进行调质、热校直;6)抛丸消除调质应力;7)机械消除氧化处理;8)接箍组装;9)外防腐处理;10)包装处理;通过以上的工艺把报废的抽油杆变为新抽油杆,为国家节约了资源,为油田节约了投资资金,减少了因原材料生产对环境的破坏,使废旧的资源得到重复利用。

【技术实现步骤摘要】
旧抽油杆疲劳强度恢复工艺及其装置
本专利技术涉及旧抽油杆疲劳强度恢复
,具体是涉及旧抽油杆疲劳强度恢复工艺及其装置。
技术介绍
我国各大油田油井均存在含水量大,矿化度高,化学、电化学腐蚀严重,加之现在斜井、水平井的日益增多,造成采油井抽油杆偏磨、腐蚀严重,使大量的抽油杆因偏磨、腐蚀而报废,油井的维护用杆也不断增加。据统计,由于偏磨、腐蚀造成的报废抽油杆占报废比例达到40%以上,有的采油厂甚至达到50%以上,这些都是目前抽油杆修复工艺所不能修复的,完全报废的。例如:目前长庆油田新井投产和老井维护一个采油厂每年所需的新抽油杆100—120万米,按照这样所需计算,一年产生的报废总量能达到40-72万米,给各采油厂造成了极大的浪费和资金的投入。目前各油田都在降本增效,由于资金的压力很多单位只能从报废抽油杆中再挑选一部分抽油杆投入使用,造成很多抽油杆疲劳带病生产,断杆时有发生,增加油井修次数及修井费用,缩短了油井的正常生产周期。
技术实现思路
本专利技术主要解决旧抽油杆整体疲劳强度恢复的一种工艺,用箱式电炉对旧杆进行淬火加高温回火,从而使得旧杆获得新杆的疲劳强度。本专利技术的技术方案是旧抽油杆疲劳强度恢复工艺,主要包括以下步骤:1)碳化除垢、机械除锈;2)目测分选:相关操作人员通过对清洗完的旧抽油进行筛选,将杆头杆体存在可见超标的旧抽油直接去除,同时将有偏磨与腐蚀的旧抽油也直接去除,随后进入探伤工艺;3)漏磁探伤机分选:对挑选出来的旧抽油逐次通过漏磁探伤机进行检查,将存在点状缺陷、线状缺陷与面状缺陷的旧抽油剔除;长度小于10mm的缺陷即为点状缺陷,长度大于10mm高度小于3mm的缺陷即为线状缺陷,长度大于10mm并且高于大于3mm的即为面状缺陷;4)旧油杆材质分类:对剩余的旧抽油通过含碳量测定仪进行测定,含碳量为0.17-0.23的即为20GrMoA组,含碳量为0.23-0.28的即为25GrMoA组,含碳量为0.28-0.33的即为30GrMoA组,随后进行特定调质工艺;5)按照材质进行调质、热校直:对20GrMoA组的旧油杆与25GrMoA组的旧油杆通过超音频淬火机床调质,在750-800℃下保温30-40min后,再在800-850℃保温10-15min,最后在900-950℃下保温5-20min完成调质达到HY级性能同时再调质过程中完成热校直;30GrMoA组的旧油杆直接400-450℃下保温5-10min,再在500-550℃下保温5-10min,最后在700-750℃下保温5-10min完成调质恢复性能达到HL级同时再调质过程中完成热校直;6)抛丸消除调质应力:将完成调质与热校直的旧油杆通过抛丸机进行抛丸处理来消除调质应力,抛丸机射出的弹丸射速为60-110m/s,直径为0.2-3.0mm,处理时间5-10min;7)机械消除氧化处理;在调质过程中螺纹表面会产生氧化,影响螺纹的正常连接,通过钢丝轮沿螺纹方向互为反向旋转,清理氧化层:8)接箍组装:将完成清理氧化层的旧油杆与油管接箍组装,组合成新的抽油杆;9)外防腐处理:用内喷漆枪对内壁进行喷漆雾化操作,喷漆枪压力为2-3kg/cm2,前进速度为10-15m/min,油杆整体旋转速度为300转/min,每层涂层厚度为10-15μm,喷涂结束后再200-220℃下烘干处理1h,反复操作2-3次;随后再通过外喷漆枪对外壁以100g/min的压力喷漆,每次厚度为25-30μm,随后再200-220℃下烘干处理1h,反复操作2-3次即可;10)包装处理:对完成外防腐处理的抽油杆进行包装封存。进一步的,所述清洗液由以下材料组成:除锈剂10~40%,有机硅化合物1~8%,分散剂0.5~5%,防沉降剂0.5~3%,有机溶剂10~40%,余量为氟碳树脂。进一步的,所述步骤7)中的钢丝轮采用¢0.5钢丝轮沿螺纹方向互为反向旋转。进一步的,所述步骤2)中如果相关操作人员发现杆头、台肩和接箍存在偏磨,接头扳手方普通存在严重管钳咬痕未进行修磨并且未做报废处理的旧抽油杆应直接去除。旧抽油杆疲劳强度恢复装置,主要包括:清洗池、履带、挑选台、探伤室、测碳室、副履带、20GrMoA组与25GrMoA组调质室、30GrMoA组调质室、抛丸室、机械除氧化室、组装台、外防腐处理室、包装台,所述清洗池通过所述履带与所述挑选台连接,挑选台通过履带与所述探伤室连接,探伤室通过履带与所述测碳室连接,测碳室通过所述副履带与所述30GrMoA组调质室连接并且通过履带与所述20GrMoA组与25GrMoA组调质室连接,20GrMoA组与25GrMoA组调质室通过履带与所述抛丸室连接,30GrMoA组调质室通过副履带与抛丸室连接,抛丸室通过履带与所述机械除氧化室连接,机械除氧化室通过履带与所述组装台连接,组装台通过履带与所述外防腐处理室连接,外防腐处理室通过履带与所述包装台连接。与现有工艺相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术通过相关处理对旧的抽油杆进行了恢复疲劳强度的处理,并且再前期工艺中严格规定了需要被去掉的不符合恢复工艺的旧抽油杆参数,并且根据旧抽油杆材质指定了特定的调质工艺与热校直,并且通过抛丸处理消除的调质应力,最后通过机械螺纹打磨掉氧化层,采用现代喷漆为抽油杆进行外部防腐处理,以上的工艺把报废的抽油杆变为新抽油杆,为国家节约了资源,为油田节约了投资资金,减少了因原材料生产对环境的破坏,使废旧的资源得到重复利用。附图说明图1是本专利技术装置示意图;其中,1-清洗池、2-履带、3-挑选台、4-探伤室、5-测碳室、6-副履带、7-20GrMoA组与25GrMoA组调质室、8-30GrMoA组调质室、9-抛丸室、10-机械除氧化室、11-组装台、12-外防腐处理室、13-包装台。具体案例为便于对本专利技术技术方案的理解,下面将结合附图及具体实施例为例做进一步的解释说明。实施例1:本专利技术的技术方案是旧抽油杆疲劳强度恢复工艺,主要包括以下步骤:1碳化除垢、机械除锈;2目测分选:相关操作人员通过对清洗完的旧抽油进行筛选,将杆头杆体存在可见超标的旧抽油直接去除,同时将有偏磨与腐蚀的旧抽油也直接去除,随后进入探伤工艺;3漏磁探伤机分选:对挑选出来的旧抽油逐次通过漏磁探伤机进行检查,将存在点状缺陷、线状缺陷与面状缺陷的旧抽油剔除,长度小于10mm的缺陷即为点状缺陷,长度大于10mm高度小于3mm的缺陷即为线状缺陷,长度大于10mm并且高于大于3mm的即为面状缺陷;4旧油杆材质分类:对剩余的旧抽油通过含碳量测定仪进行测定,含碳量为0.17-0.23的即为20GrMoA组,含碳量为0.23-0.28的即为25GrMoA组,含碳量为0.28-0.33的即为30GrMoA组,随后进行特定调质工艺;5按照材质进行调质、热校直:对20GrMoA组的旧油杆与25GrMoA组的旧油杆通过超音频淬火机床调质,在750℃下保温30min后,再在800℃保温10min,最后在900℃下保温5min完成调质达到HY级性能同时再调质过程中完成热校直;30GrMoA组的旧油杆直接400℃下保温5min,再在500℃下保温5min,最后在700℃下保温5min完成调质恢复性能达到HL级同时再调质过程中完成热校直;6抛丸消除调质应力:将完成调质与热校直的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.旧抽油杆疲劳强度恢复工艺,其特征在于,主要包括以下步骤:1)碳化除垢、机械除锈;2)目测分选:相关操作人员通过对清洗完的旧抽油进行筛选,将杆头杆体存在可见超标的旧抽油直接去除,同时将有偏磨与腐蚀的旧抽油也直接去除,随后进入探伤工艺;3)漏磁探伤机分选:对挑选出来的旧抽油逐次通过漏磁探伤机进行检查,将存在点状缺陷、线状缺陷与面状缺陷的旧抽油剔除;4)旧油杆材质分类:对剩余的旧抽油通过含碳量测定仪进行测定,含碳量为0.17‑0.23的即为20GrMoA组,含碳量为0.23‑0.28的即为25GrMoA组,含碳量为0.28‑0.33的即为30GrMoA组,随后进行特定调质工艺;5)按照材质进行调质、热校直:对20GrMoA组的旧油杆与25GrMoA组的旧油杆通过超音频淬火机床调质,在750‑800℃下保温30‑40min后,再在800‑850℃保温10‑15min,最后在900‑950℃下保温5‑20min完成调质达到HY级性能同时再调质过程中完成热校直;30GrMoA组的旧油杆直接400‑450℃下保温5‑10min,再在500‑550℃下保温5‑10min,最后在700‑750℃下保温5‑10min完成调质恢复性能达到HL级同时再调质过程中完成热校直;6)抛丸消除调质应力:将完成调质与热校直的旧油杆通过抛丸机进行抛丸处理来消除调质应力,抛丸机射出的弹丸射速为60‑110m/s,直径为0.2‑3.0mm,处理时间5‑10min;7)机械消除氧化处理;在调质过程中螺纹表面会产生氧化,影响螺纹的正常连接,通过钢丝轮沿螺纹方向互为反向旋转,清理氧化层:8)接箍组装:将完成清理氧化层的旧油杆与油管接箍组装,组合成新的抽油杆;9)外防腐处理:用内喷漆枪对内壁进行喷漆雾化操作,喷漆枪压力为2‑3kg/cm2,前进速度为10‑15m/min,油杆整体旋转速度为300转/min,每层涂层厚度为10‑15μm,喷涂结束后再200‑220℃下烘干处理1h,反复操作2‑3次;随后再通过外喷漆枪对外壁以100g/min的压力喷漆,每次厚度为25‑30μm,随后再200‑220℃下烘干处理1h,反复操作2‑3次即可;10)包装处理:对完成外防腐处理的抽油杆进行包装封存。...

【技术特征摘要】
1.旧抽油杆疲劳强度恢复工艺,其特征在于,主要包括以下步骤:1)碳化除垢、机械除锈;2)目测分选:相关操作人员通过对清洗完的旧抽油进行筛选,将杆头杆体存在可见超标的旧抽油直接去除,同时将有偏磨与腐蚀的旧抽油也直接去除,随后进入探伤工艺;3)漏磁探伤机分选:对挑选出来的旧抽油逐次通过漏磁探伤机进行检查,将存在点状缺陷、线状缺陷与面状缺陷的旧抽油剔除;4)旧油杆材质分类:对剩余的旧抽油通过含碳量测定仪进行测定,含碳量为0.17-0.23的即为20GrMoA组,含碳量为0.23-0.28的即为25GrMoA组,含碳量为0.28-0.33的即为30GrMoA组,随后进行特定调质工艺;5)按照材质进行调质、热校直:对20GrMoA组的旧油杆与25GrMoA组的旧油杆通过超音频淬火机床调质,在750-800℃下保温30-40min后,再在800-850℃保温10-15min,最后在900-950℃下保温5-20min完成调质达到HY级性能同时再调质过程中完成热校直;30GrMoA组的旧油杆直接400-450℃下保温5-10min,再在500-550℃下保温5-10min,最后在700-750℃下保温5-10min完成调质恢复性能达到HL级同时再调质过程中完成热校直;6)抛丸消除调质应力:将完成调质与热校直的旧油杆通过抛丸机进行抛丸处理来消除调质应力,抛丸机射出的弹丸射速为60-110m/s,直径为0.2-3.0mm,处理时间5-10min;7)机械消除氧化处理;在调质过程中螺纹表面会产生氧化,影响螺纹的正常连接,通过钢丝轮沿螺纹方向互为反向旋转,清理氧化层:8)接箍组装:将完成清理氧化层的旧油杆与油管接箍组装,组合成新的抽油杆;9)外防腐处理:用内喷漆枪对内壁进行喷漆雾化操作,喷漆枪压力为2-3kg/cm2,前进速度为10-15m/min,油杆整体旋转速度为300转/min,每层涂层厚度为10-15μm,喷涂结束后再200-220℃下烘干处理1h,反复操作2-3次;随后再通过外喷漆枪对外壁以100g/min的压力喷漆,每次厚度为25-30μm,随后...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯卫东
申请(专利权)人:宁夏长鑫防腐工程有限公司
类型:发明
国别省市:宁夏,64

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