[发明专利]一种适用于CO2驱的陶瓷镀层防气抽油泵泵筒加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及采油工程技术领域，属于一种适用于CO₂驱的陶瓷镀层防气抽油泵泵 筒加工工艺。

背景技术

防气抽油泵是目前适用于CO₂驱高气液比油井较好的举升方式，但由于CO₂驱油井 井筒内介质多为含砂、含垢且呈弱酸性腐蚀，长期处于该介质环境中使其寿命严重受损。防 气抽油泵主要由加长短接、泵筒、固定阀总成、柱塞、游动阀总成组成。抽油泵的使用寿命在 很大程度上由泵筒—柱塞副的耐久性决定，使用中70%的故障产生于泵筒—柱塞副的磨损、 垢卡及腐蚀。CO₂驱中常见的含砂、垢质、腐蚀性弱酸对泵筒-柱塞副的寿命造成严重影响， 因此必须对泵筒—柱塞副采用表面强化手段延长使用寿命。本发明采用成熟的离心高温自 蔓延工艺，将陶瓷材料均匀的自蔓延到泵筒钢管内壁，利用陶瓷材料的耐磨、防垢以及耐腐 蚀等特性解决抽油泵磨损、垢卡及腐蚀问题，延长了防气抽油泵的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是研制能有效提高防气抽油泵泵筒耐磨、抗垢、耐腐蚀性的一种适 用于CO₂驱的陶瓷镀层防气抽油泵泵筒加工工艺。

本发明是通过以下步骤来实现的：

a、将40Gr的碳素结构钢作为泵筒的基体材料成型后，进行酸洗、润滑、冷拔、热处理、矫 直、乳白铬底层覆盖；

b、给泵筒内外进行除油、除毛刺、除锈处理，然后把泵筒放在固定支架上，用离心机夹 持住；

c、把陶瓷粉末30%-40%Fe₂O₃、10%-30%Al、10%-30%CrO₃、5%-15%Ni、15%-30%Ti、5%- 10%B₄C放入泵筒内壁，开启离心机旋转，待旋转稳定后，启动离心高温自蔓延反应，在高温 状态下，陶瓷粉末各反应料之间发生反应，陶瓷粉末在高温熔融状态下甩到泵筒内壁上，形 成具有陶瓷内衬的复合泵筒；

d、冷水冲洗泵筒内外，待泵筒冷却后，经过衍磨机衍磨，陶瓷内衬厚度在2mm-4mm之间。

本发明与已有技术相比具有以下有益效果：

1)、陶瓷镀层具有很好的耐磨、抗垢、耐腐蚀性；

2)、陶瓷镀层自蔓延工艺操作简单，镀层均匀。

附图说明：图1为泵筒加工示意图。

图中：1－离心机，2－泵筒，3－陶瓷内衬，4－固定支架。

具体实施方式：以下结合附图给出本发明的实施例：

a、现场使用该方法时，对于CYFQB-T-32型防气抽油泵泵筒2，首先将40Gr的碳素结构钢 作为泵筒2的基体材料成型后，进行酸洗、润滑、冷拔、热处理、矫直、乳白铬底层覆盖处理， 加工后泵筒2外径φ45mm，壁厚13mm，泵筒2长度3575mm；

b、给泵筒2内外进行除油、除毛刺、除锈处理，然后把泵筒2放在固定支架4上，用离心机 1夹持住；

c、把陶瓷粉末32.6%Fe₂O₃、23.4%Al、11.2%CrO₃、7.5%Ni、19%Ti、6.3%B₄C放入泵 筒2内壁，开启离心机1旋转，待旋转稳定后，启动离心高温自蔓延反应，陶瓷粉末在高温熔 融状态下甩到泵筒2内壁上，形成具有陶瓷内衬3的复合泵筒2；

d、冷水冲洗泵筒2内外，待泵筒2冷却后，经过衍磨机衍磨，陶瓷内衬3厚度在3mm，硬度HV1200以上。