一种耐磨防腐钻杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种耐磨防腐钻杆，其包括管状体和多层金属紧密复合而成的金属复合层，所述金属复合层至少包括粘结基层、中间层和耐磨防腐层，所述粘结基层为表面粗糙的第一镍镀层，所述中间层为铜镀层，所述耐磨防腐层为结晶致密、表面光滑的第二镍镀层，所述第一镍镀层附着在管状体的内壁和/或外壁的表面上，所述铜镀层电镀在所述第一镍镀层上，所述第二镍镀层电镀在所述铜镀层上。本实用新型专利技术的耐磨防腐钻杆，具有良好耐腐蚀性、耐磨性、抗冲刷、防结蜡和防结垢等性能，而且能够防CO2、H2S等气体腐蚀，耐温性能达到300℃。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种耐磨防腐钻杆。
技术介绍
钻杆是尾部带有缧纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置。钻杆的用途是将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转底孔装置。钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动。在油气的开采和提炼过程中，钻杆可以多次使用。由于地质条件的不同，钻井采油的质量参差不齐，绝大多数含有大量的泥沙、杂质及砂石，在钻井过程中，钻杆要在高温高压、高腐蚀及急速砂石冲刷的环境下进行服役，这种恶劣的使用环境，大大降低了钻杆的使用寿命。钻杆腐蚀的主要原因是起钻时未刮泥浆，粘附在钻杆外壁的泥浆膜在空气中水分挥发过程和形成泥饼壳后便留下铁矿粉、重晶石、土粉、碳酸钙粉等作为骨架的固相物，称为垢层。垢层与钻杆表面接触，产生三种相互关联的局部腐蚀，即供氧差异微电池腐蚀、电偶腐蚀和缝隙腐蚀。目前，国内外对钻杆采用的防护方法主要为涂镀防腐层，从而延长钻杆的使用寿命。涂镀防腐层的缺点是：防腐层存在着毛细孔（针孔）或漏点，而且在生产过程还会产生一些破损，这样腐蚀介质可以通过毛细孔或漏点在防腐层和金属的界面上进行腐蚀反应，使局部防腐层优先脱落，随着防腐层在水溶液中使用时间的延长，尤其在高温条件下，防腐层的这种破坏形式和严重程度越来越显著。随着钻井环境越来越苛刻，钻井进尺深度越来越深，致使钻杆腐蚀越来越严重，现有的涂层钻杆并不能满足现场使用的需求，寻求一种新型的钻杆表面处理技术越来越迫切。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足之处，本技术提供一种耐磨防腐钻杆。本技术提供一种耐磨防腐钻杆，其包括管状体和多层金属紧密复合而成的金属复合层，所述金属复合层至少包括粘结基层、中间层和耐磨防腐层，所述粘结基层为表面粗糙的第一镍镀层，所述中间层为铜镀层，所述耐磨防腐层为结晶致密、表面光滑的第二镍镀层，所述第一镍镀层附着在管状体的内壁和/或外壁的表面上，所述铜镀层电镀在所述第一镍镀层上，所述第二镍镀层电镀在所述铜镀层上。所述第一镍镀层的厚度为5-10μm。所述铜镀层的厚度为20-40μm。所述第二镍镀层的厚度为5-10μm。所述金属复合层还可以包括电镀在所述第二镍镀层上的铬层。与现有技术相比，本技术具有如下优点：（1）本技术的耐磨防腐钻杆，由于多层金属紧密复合而成的金属复合层，在电镀过程中，两种镀层会形成两种原子排列，晶体之间交叉遮盖，几乎不存在漏点，杜绝了针孔的出现，防腐效果大大提升。再者，由于金属复合层至少包括第一镍镀层、铜镀层和第二镍镀层，通过多层金属对钻杆的管状体进行防护，即使存在破损的话，也只是在镍镀层和铜镀层之间形成电化学腐蚀，镍镀层先被腐蚀，从而使钻杆的管状体得到保护，达到防腐目的。（2）本技术的耐磨防腐钻杆，第一镍镀层与钻杆具有非常好结合力，而铜镀层可以大幅度地提高整体镀层的厚度，而第二镍镀层具有非常好耐磨性，使得金属复合层具有非常好的耐磨、防腐整体性能。（3）本技术的耐磨防腐钻杆，具有良好耐腐蚀性、耐磨性、抗冲刷、防结蜡和防结垢等性能，而且能够防CO2、H2S等气体腐蚀，耐温性能达到300℃。附图说明图1为本技术的耐磨防腐钻杆的示意图；附图标记：1-管状体，2-第一镍镀层，3-铜镀层，4-第二镍镀层。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本技术的耐磨防腐钻杆，但不应认为本技术仅局限于以下的实施例中。如图1所示，本技术的耐磨防腐钻杆包括管状体1和多层金属紧密复合而成的金属复合层，金属复合层至少包括粘结基层、中间层和耐磨防腐层，粘结基层为表面粗糙的、硬度较低、发白、与基体结合力非常好的第一镍镀层2，中间层为铜镀层3，耐磨防腐层为结晶致密、表面光滑、硬度高的第二镍镀层4，第一镍镀层2附着在管状体1的内壁的表面上，铜镀层3电镀在第一镍镀层2上，第二镍镀层4电镀在铜镀层3上。作为可变换的实施方式，第一镍镀层2附着在管状体1的外壁的表面上，第一镍镀层2附着在管状体1的内壁和外壁的表面上。第一镍镀层2的厚度为5-10μm。铜镀层3的厚度为20-40μm。第二镍镀层4的厚度为5-10μm。本技术耐磨防腐钻杆的制备工艺：（1）通过特定目数的石英砂和钢砂按1:1进行混合，对钻杆管状体1内壁进行除锈，然后清水清洗；（2）然后再进行第一镍镀层2的电镀，电镀的温度55℃、电流为550A，得到表面粗糙、硬度较低、发白、与基体结合力非常好的第一镍镀层2。第一镍镀层2的电镀完成后，用清水清洗、吹干；（3）铜镀层3的电镀，电镀完成后，用清水清洗、吹干；（4）然后再进行第二镍镀层4的电镀，电镀的温度55℃、电流为500A，得到结晶致密、光亮、硬度高的第二镍镀层4（硬度大于第一镍镀层2）。第二镍镀层4的电镀完成后，用清水清洗、吹干。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨防腐钻杆，其特征在于，其包括管状体和多层金属紧密复合而成的金属复合层，所述金属复合层至少包括粘结基层、中间层和耐磨防腐层，所述粘结基层为表面粗糙的第一镍镀层，所述中间层为铜镀层，所述耐磨防腐层为结晶致密、表面光滑的第二镍镀层，所述第一镍镀层附着在管状体的内壁和/或外壁的表面上，所述铜镀层电镀在所述第一镍镀层上，所述第二镍镀层电镀在所述铜镀层上。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨防腐钻杆，其特征在于，其包括管状体和多层金属紧密复合而成的金属复合层，所述金属复合层至少包括粘结基层、中间层和耐磨防腐层，所述粘结基层为表面粗糙的第一镍镀层，所述中间层为铜镀层，所述耐磨防腐层为结晶致密、表面光滑的第二镍镀层，所述第一镍镀层附着在管状体的内壁和/或外壁的表面上，所述铜镀...

【专利技术属性】
技术研发人员：任伟，王耀东，苏建勇，周泉，许文忠，康寿惠，彭万田，
申请(专利权)人：胜利油田胜鑫防腐有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东;37