[發明專利]一種鋁合金鉆桿

在審

• 申請號: 202010457543.1
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111577157A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 劉永剛;朱麗娟;尹成先
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所;西安三環科技開發總公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B17/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發明公開了一種鋁合金鉆桿，屬于鉆桿領域。一種鋁合金鉆桿，鉆桿管體中間段開設有一圈凹槽，凹槽內設有防磨環，防磨環外表面設有耐磨材料層；鉆桿管體的材質為鋁合金；防磨環的材質為碳鋼；耐磨材料層采用焊粉/焊絲堆焊的工藝敷焊在防磨環外表面，硬度大于HRC53。本發明的鋁合金鉆桿，有效解決了當前鋁合金鉆桿的防磨問題，減少和避免了鉆桿管體磨損失效的風險，提高了鉆桿的使用壽命。

技術領域

本發明屬于鉆桿領域，尤其是一種鋁合金鉆桿。

背景技術

石油天然氣勘探與開發中所使用的鋁合金鉆桿具有耐腐蝕、密度低、強度高的特點，被廣泛應用于高酸性油氣藏的開發以及超深井、大位移水平井的鉆井作業。同時，鋁合金鉆桿材料的硬度低，耐磨性差，缺少耐磨帶層的保護，鋁合金鉆桿在使用中將受到嚴重磨損，使鋁合金的應用成本和失效風險增加，嚴重制約鋁合金鉆桿的應用和推廣。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有鋁合金鉆桿在使用中易磨損的缺點，提供一種鋁合金鉆桿。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種鋁合金鉆桿，包括鉆桿管體，鉆桿管體的中間段開設有一圈凹槽，凹槽內設有防磨環，防磨環外表面設有耐磨材料層；

所述鉆桿管體的材質為鋁合金；

所述防磨環的材質為碳鋼；

所述耐磨材料層敷焊在防磨環的外圍，所述耐磨材料層硬度大于HRC53。

進一步的，所述耐磨材料層的厚度大于2.5mm。

進一步的，所述耐磨材料層的材質為含鉻18％～25％的高鉻鐵基合金或碳化鎢。

進一步的，所述凹槽兩側的端面上設有若干個第一鍵槽；

防磨環外圍設有相應的第二鍵槽，所述防磨環與鉆桿管體通過鍵實現兩者的周向固定。

進一步，所述防磨環由第一防磨半圓環和第二防磨半圓環焊接固定在凹槽(1-1)上。

進一步的，所述第一鍵槽為4～6個，均布在凹槽兩側的端面上。

進一步的，所述耐磨材料層采用焊絲或焊粉以堆焊的方式敷焊在防磨環的外圍。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明的鋁合金鉆桿，在鉆桿管體的中間段的加厚部分加工有凹槽，鋁合金管體的凹槽處設有防磨環，防磨環上堆焊有耐磨材料層，有效解決了當前鋁合金鉆桿的防磨問題，減少和避免了鉆桿管體磨損失效的風險，提高了鉆桿的使用壽命。同時，由于鋼質的防磨環與耐磨材料間可進行多次的補焊，進一步提高了管體的使用壽命，使鋁合金鉆桿的性價比進一步提高。

進一步的，防磨環上的第二鍵槽與管體本體上的第一鍵槽通過鍵的緊固連接方式，實現防磨環與鉆桿管體的周向固定。

附圖說明

圖1為本發明的鋁合金鉆桿的結構示意圖；

圖2為本發明的鋁合金鉆桿管體的結構示意圖，其中，圖2(a)為主視圖，圖2(b)為截面圖；

圖3為本發明的防磨環的結構示意圖，其中，圖3(a)為主視圖，圖3(b)為截面圖。

其中：1-鉆桿管體；2-防磨環；3-耐磨材料層；4-鍵；1-1-凹槽；1-2-第一鍵槽；2-1-第二鍵槽；2-2-焊縫；2-3-第一防磨半圓環；2-4-第二防磨半圓環。

具體實施方式