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CN105886915A - 一种抗h2s腐蚀的空芯钢制连续抽油杆 - Google Patents

一种抗h2s腐蚀的空芯钢制连续抽油杆 Download PDF

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CN105886915A
CN105886915A CN201610312304.0A CN201610312304A CN105886915A CN 105886915 A CN105886915 A CN 105886915A CN 201610312304 A CN201610312304 A CN 201610312304A CN 105886915 A CN105886915 A CN 105886915A
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CN
China
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hollow steel
pumping rod
continuous pumping
steel continuous
corrosion
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Pending
Application number
CN201610312304.0A
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毕宗岳
王维亮
余晗
张晓峰
鲜林云
汪海涛
李鸿斌
晁利宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd
Original Assignee
Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种抗H2S腐蚀的空芯钢制连续抽油杆，该空芯钢制连续抽油杆的化学成分按质量百分比为：C：0.03～0.08，Si：≤0.10，Mn：0.40～0.7，P：≤0.01，S：≤0.003，Cr：0.4～0.9，Mo：0.2～0.5，Cu：0.1～0.4，V：≤0.05，Ti：≤0.04，Nb：≤0.04；本发明的连续抽油杆为整根连续油管，长度≥61m，直径为25.4～88.9mm，屈服强度≥621MPa，抗拉强度≥大于689Mpa，具有良好的抗H2S腐蚀性能；本发明的空芯连续抽油杆单根长度可达几千米，可直接导入井中，成本低，作业方便，满足腐蚀油气田勘探开采的需要。

Description

一种抗H2S腐蚀的空芯钢制连续抽油杆
技术领域：
本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种抗H2S腐蚀的空芯钢制连续抽油杆。
背景技术：
抽油杆是有杆泵抽油装置中的一个重要组成部分。它上接光杆与抽油机相接，下接抽油泵活塞，带动抽油泵做汲取工作。在石油开采过程中，抽油杆始终处于H2S、CO2、溶解氧和导电性钻井液的共同作用下极易被腐蚀的环境中，不但承受着动态的拉、压、弯、扭的载荷作用，还受到流体流动和磨粒磨损的作用，使抽油杆腐蚀加剧并极易产生腐蚀疲劳、冲刷腐蚀等。现在，油田开发进入中后期，随着井液含水量的上升，抽油杆的腐蚀、磨损问题越来越严重。当抽油杆表面因疲劳出现细小裂纹时，裂纹中会充满采出液，从而形成电化学腐蚀。油井采出液中含有大量的H、S、O等腐蚀性离子和细菌产物。裂纹在交变载荷作用下不断扩展，裂纹前沿始终与周围液体接触而不断遭受腐蚀，并极易造成氢脆，两种作用共同会加速裂纹的扩展，最终导致抽油杆断裂。溶解在水中的H2S不仅会造成局部、全面腐蚀，也是导致硫化物应力开裂(SSC)、氢致开裂(HIC)等的罪魁祸首。由于腐蚀磨损给油田造成消耗十分惊人，因此，迫切需要一种新的抽油杆来解决上述存在的问题。
发明内容：
为了克服常规抽油杆的腐蚀问题，本发明的目的在于提供一种抗H2S腐蚀的空芯钢制连续抽油杆，该连续抽油杆不但具有良好的H2S腐蚀性能，而且单根长度达几千米，可直接导入井中，作业方便。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种抗H2S腐蚀的空芯钢制连续抽油杆，所述连续抽油杆的化学成分按质量百分比为：C：0.03～0.08，Si：≤0.10，Mn：0.40～0.7，P：≤0.01，S：≤0.003，Cr：0.4～0.9，Mo：0.2～0.5，Cu：0.1～0.4，V：≤0.05，Ti：≤0.04，Nb：≤0.04；所述连续抽油杆为整根连续油管；所述连续抽油杆的长度≥61m，直径为25.4～88.9mm。
上述空芯钢制连续抽油杆缠绕在卷筒上且无接箍。
上述空芯钢制连续抽油杆的屈服强度≥621MPa，抗拉强度≥689MPa；上述空芯钢制连续抽油杆按照NACE0177-2005标准，采用A法在加载85％以上名义屈服强度的载荷下经过720小时不开裂。
本发明的有益效果：
1、根据成分与性能关系及抽油杆对钢种的要求，采用多元合金化途径进行钢种成分设计，再提高强度的同时保持材料的耐腐蚀性能。
2、本发明的抽油杆按照NACE0177-2005标准，采用A法在加载85％以上名义屈服强度的载荷下试样经过720小时不开裂，具有良好的抗H2S应力腐蚀开裂性能。
3、本发明的连续抽油杆的长度≥61m，缠绕在卷筒上且无接箍，长度可按用户要求，单根长度达几千米，作业方便，效率高，成本低，安全可靠性高。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明连续抽油杆的结构示意图。
附图标记说明：1-连续抽油杆；2-卷筒。
具体实施方式：
一种抗H2S腐蚀的空芯连续抽油杆1为整根连续油管。所述连续抽油杆1为可缠绕在卷筒2上且无接箍的整根连续油管。所述整根连续油管的长度≥61m，直径为25.4-88.9mm，屈服强度≥621MPa，抗拉强度≥大于689Mpa，抗硫化氢腐蚀性能：抗硫性能按照NACE0177-2005标准采用A法在加载85％以上名义屈服强度的载荷下试样经过720小时不开裂。
本发明的连续抽油杆制造工艺为：根据表1的化学成分熔炼、锻造成板坯；采用TMCP工艺，将上述成分的板坯通过在一定温度下的粗轧和精轧，制成钢卷；将钢卷纵剪成所需的钢带，然后进行钢带对接至所需的长度并进行卷取，采用ERW直缝高频焊接及中频退火工艺，最后制成所需抽油杆并缠绕在卷筒上。
表1钢材的成分(wt，％)
制造完成的连续油管盘卷在一定直径的滚筒上，装载拖车上，拖运到井场，现场安装工作由专业连续抽油杆作业机来完成，经过拆卷、矫直、注入头夹持导入井下，并与抽油机快速安装连接即可。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.一种抗H2S腐蚀的空芯钢制连续抽油杆，其特征在于：所述空芯钢制连续抽油杆(1)的化学成分按质量百分比为：C：0.03～0.08，Si：≤0.10，Mn：0.40～0.7，P：≤0.01，S：≤0.003，Cr：0.4～0.9，Mo：0.2～0.5，Cu：0.1～0.4，V：≤0.05，Ti：≤0.04，Nb：≤0.04；所述连续抽油杆(1)为整根连续油管；所述连续抽油杆(1)的长度≥61m，直径为25.4～88.9mm。
2.如权利要求1所述的抗H2S腐蚀的空芯钢制连续抽油杆，其特征在于：所述空芯钢制连续抽油杆(1)缠绕在卷筒(2)上且无接箍。
3.如权利要求1所述的抗H2S腐蚀的空芯钢制连续抽油杆，其特征在于：所述空芯钢制连续抽油杆(1)的屈服强度≥621MPa，抗拉强度≥689MPa；所述空芯钢制连续抽油杆(1)按照NACE0177-2005标准，采用A法在加载85％以上名义屈服强度的载荷下经过720小时不开裂。
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