[發(fā)明專利]具有干保護涂層的管式螺紋元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780053020.3
• 申請日: 2007-04-13
• 公開（公告）號: CN101715524A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設計）人: L·博爾代;L·吉洛;E·皮內(nèi)爾;E·加爾
• 申請（專利權）人: 瓦盧萊克曼內(nèi)斯曼油氣法國公司;住友金屬工業(yè)株式會社
• 主分類號: F16L15/00
• 分類號: F16L15/00;F16L58/18
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

技術領域

本發(fā)明涉及用于管式螺紋接頭的螺紋元件。?

背景技術

在烴井中使用的、設置在管式組件(管或聯(lián)軸器)末端的螺紋元件必須首先受到保護以防止在運輸和井場存儲期間腐蝕，因此它們在離開制造車間時傳統(tǒng)上涂布有保護油或油脂。?

在井中，它們可能不得不經(jīng)歷數(shù)個上扣和卸扣周期。上扣操作在高的軸向載荷下——例如在長數(shù)米(典型地長10至13米)的、將通過螺紋接頭豎直裝配的管的重量下——豎直進行，這導致粘扣、特別是螺紋粘扣的風險。由于待裝配的管是豎直懸起的，該載荷還可通過待裝配螺紋元件軸的微小錯位而局部化，這增加了粘扣的風險。因而，圖1顯示了經(jīng)由兩個長10至13米的管1和2的螺紋接頭在錯位的情況下在工地上進行裝配的過程，動力鉗3用于將管1的陽螺紋部分4上扣到管2的陰螺紋部分5中。?

為了保護脆弱部件、例如螺紋以免在上扣和卸扣操作過程中粘扣，螺紋傳統(tǒng)上無保護油脂而涂布有專用的上扣油脂例如符合API?Bul.5A2或RP5A3的油脂。除了需要在井中進行二次涂布操作的缺點以外，這種載有重金屬和/或有毒金屬、例如鉛的油脂的使用還涉及引起井和環(huán)境污染的缺點，因為過量的油脂在上扣操作中從螺紋擠出。?

US?6933264提出用單涂布操作代替雙涂布操作，該單涂布操作使用單層蠟質(zhì)稠度(稱為半干)的潤滑劑在生產(chǎn)螺紋元件的車間中實施，所述潤滑劑包含至少一種具有化學作用的極壓添加劑。然而這種半干涂層具有以下缺點：需要機械保護以防止在運輸和存儲期間受到灰塵或砂顆粒的污染。?

US?4414247、US?4630849、US?6027145、US?6679526B2、US2004/0166341A1和WO?2004/033951提出用各種固態(tài)保護涂層代替油脂，該固態(tài)保護涂層在制造螺紋元件的車間中涂覆，所述固態(tài)保護涂層包含附?著到基材的固體基體以及分散在其中的固體潤滑劑的顆粒，在固體潤滑劑中，更優(yōu)選提及的是二硫化鉬MoS₂。?

盡管所述涂層與油脂相比有所改善，但該涂層并不完全令人滿意。具體而言，在井場條件下，時常發(fā)現(xiàn)涂層剝落和/或顆粒從其摩擦表面磨除并且分散在環(huán)境中，這些事件導致需要將管式組件送回到工廠。?

此外，上述涂層通常必須在約200℃的爐子中加熱數(shù)十分鐘或甚至超過一小時以引起硬化，這顯著增大了涂層生產(chǎn)周期，而不能與螺紋的機械加工一致。?

此外，它們通常無法保護螺紋元件免受腐蝕，或者無法充分地保護螺紋元件，因此US?6679526B2和WO?2004/033951提出涂覆單獨的腐蝕抑制材料(第一篇文獻中是羧酸的金屬鹽，第二篇文獻中是含有鋅顆粒的環(huán)氧樹脂)層。?

這種雙層涂層必須經(jīng)歷更麻煩的生產(chǎn)周期并且仍然無法解決顆粒磨除的問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服已知的干涂層或半干涂層以及油脂的缺點，從而改善涂層涂覆在摩擦和產(chǎn)率方面的情況。?

任選地，本發(fā)明的目的在于改善螺紋元件腐蝕方面的情況。?

在工作條件下、特別是在工地條件下的上扣是指通常在豎直位置進行的上扣操作，其中(i)將第一螺紋元件保持豎直并固定，以及(ii)通過起重裝置將即將上扣到第一螺紋元件上的第二螺紋元件基本豎直地保持在第一螺紋元件之上，所述第一螺紋元件位于或固定于可為13米長的管的下端，然后使用合適的設備、例如發(fā)動機驅(qū)動的動力鉗將第二螺紋元件上扣到第一螺紋元件中。同理，在工地條件下的卸扣是指將第一和第二螺紋元件卸扣，所述第一和第二螺紋元件豎直放置，從而支撐管的重量，并可能具有錯位，待卸扣的管由起重裝置懸起。?

具體而言，本發(fā)明涉及用于管式螺紋接頭的防粘扣螺紋元件，其包含覆蓋有固態(tài)薄涂層的螺紋，所述薄涂層對觸摸無粘性并且附著到基材，并且包含固體基體以及在所述基體中的至少一種固體潤滑劑的顆粒分散體。?

根據(jù)本發(fā)明，固體基體是潤滑性的并且表現(xiàn)出塑性或粘塑性類型的流?變特性。?

根據(jù)一個實施方式，至少一種固體潤滑劑的顆粒分散體包含第1類、第2類、第3類或第4類中僅僅一類潤滑劑的顆粒。?

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，固體基體包含至少一種熱塑性聚合物和碎屑再聚集劑，所述碎屑再聚集劑能使得通過摩擦在所述螺紋元件表面附近形成的碎屑再聚集。?

下面列出本發(fā)明的任選特征，這些特征是附加特征或替代特征。?

-所述基體具有80℃至320℃的熔點；?

-所述熱塑性聚合物是聚乙烯；?

-所述基體包含至少一種金屬皂；?