[发明专利]石油钻杆接头外壁同基耐磨带及热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻具耐磨结构及热处理工艺，具体地讲，本发明涉及一种石油钻杆接头外壁同基耐磨带及热处理工艺。

背景技术

正常地质条件下石油钻井深度达数千米，特殊地区可达万米。用于石油钻井的钻杆通常10米左右长，随着钻井深度增加用接头顺序连接定尺长的钻杆。石油钻井时随钻杆旋转且下移的接头外壁与井壁、套管内壁有摩擦，摩擦必然引起接头外壁磨损，接头外壁超值磨损降低钻杆安全性及使用寿命。为了减少接头外壁磨损，现有技术环接头外壁钎焊一段硬质合金构成的耐磨带，后置硬质合金耐磨带具有很强的耐磨能力，大大减小接头外壁磨损程度，有效提升钻杆钻井时的安全性、可靠性及使用寿命。但是，现有技术制成的耐磨带一方面是所用硬质合金售价很贵，另一方面是生产过程中需配置专用焊接设备和热处理设备，生产工序多，制造成本大。另外，因硬质合金材料硬度高，脆性较大，抗冲击能力差，一旦受冲击易形成裂纹，甚至形成碎块。在重力作用下，硬质合金碎块下落对钻杆端部钻头构成安全隐患。 

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种一体化结构、制作工序少、生产成本低、耐磨性能好、使用安全的石油钻杆接头外壁同基耐磨带及热处理工艺。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

石油钻杆接头外壁同基耐磨带，它由接头和环接头上钳区外凸耐磨带共同组成。其改进之处在于：所述耐磨带与接头一体化同基结构，耐磨带单边高出接头外壁2mm～2.5mm，耐磨带宽50mm～80mm，耐磨带两边通过圆弧过渡到接头外壁。

石油钻杆接头外壁同基耐磨带热处理工艺，其改进之处在于：在耐磨带随接头一并正常热处理之后，仅对耐磨带作高频淬火，加热温度为890℃～910℃，油淬后硬度HRC39～43，淬硬层厚度2.5mm～2.8mm。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、同基结构的耐磨带，制造工序少，用工省，生产成本低；

2、进一步淬硬的耐磨带建立在韧性较好的接头母体上，结合牢固，耐磨性好、冲击能力强，大大减少井下事故发生机率；

3、耐磨带磨损后修复容易，且可多次修复。

附图说明

图1是本发明结构剖面示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1

图1所示石油钻杆接头外壁同基耐磨带，它由接头1和环接头1上钳区外凸耐磨带2共同组成。所述耐磨带2在车削接头1外壁时一并加工，此一体化同基结构简单，制造容易。耐磨带2单边高出接头1外壁2mm～2.5mm，耐磨带2宽50mm～80mm，耐磨带2两边通过圆弧过渡到接头1外壁。本实施例是通径为Φ88.9mm的接头1，其外壁上的耐磨带2单边高度为2.3mm，宽50.8mm。为了进一步提高耐磨带2的硬度，本发明采用以下热处理工艺，在耐磨带2随接头1一并正常热处理之后，仅对耐磨带2作高频淬火，加热温度为890～895℃，油淬后硬度HRC41～43。淬硬厚度2.5mm～2.6mm。本发明采用同基结构的耐磨带2，制造工序少、用工省、生产成本低。由于高频淬火属于表面淬火，进一步淬硬的耐磨带2建立在韧性较好的接头1母体上，结合牢固、耐磨性好、耐冲击能力强，既保护钻杆也减少井下事故发生机率。

实施例2

本实施例是通径为Φ139.7mm的接头1，其结构及热处理工艺同实施例1相同，仅耐磨带2单边高度增加至2.5mm，耐磨带2宽增加至76.2mm。实施例2的应用效果同实施例1相似。