[发明专利]一种油井用承荷探测电缆铠装钢丝及其生产方法

说明书

本发明公开了一种油井用承荷探测电缆铠装钢丝及其生产方法，该钢丝按质量比包括如下元素：C:Mn:Si:Cr:Fe＝(0.78～0.85wt％):(0.2～0.3wt％):(0.5～0.6wt％):(0.2～0.5％):(余量)。方法如下：将盘条进行冷拉拔形变，得到冷拉钢丝；将冷拉钢丝进行奥氏体化热处理、淬火处理，得到索氏体组织；对钢丝浸镀Zn‑Al‑Mg镀层，然后再经冷拉拔制得。本发明提高了钢丝的强度及耐腐蚀性能；增大盘条的初始直径、降低奥氏体化热处理温度和时间，在钢丝表面双镀Zn‑Al‑Mg合金镀层，提高了钢丝的强度和热稳定性；钢丝强度可以达到2000‑2400MPa。

技术领域

本发明涉及一种电缆铠装钢丝及其生产方法，尤其涉及一种油井用承荷探测电缆铠装钢丝及其生产方法。

背景技术

承荷探测电缆是承受机械载荷，主要进行油井勘测的钢丝铠装电缆。它不仅可用于油气资源探测，也可应用于海洋调查，煤田地质勘探，地热测井等领域。油井勘探技术的发展以及油井探测深度的增加，对承荷探测电缆的整体破断拉力提出了更高的要求，而承荷探测电缆用钢丝的强度决定了电缆的极限探测深度，同时，承荷探测电缆在井下会面临钻井液、硫化氢以及高温高压等异常复杂的腐蚀环境，这大大降低了其使用寿命。因此，对承荷探测电缆铠装钢丝的提出了高强度、耐腐蚀、能耐受一定温度的要求。目前，我国新疆地区油井深度已突破8000米，要求承荷探测电缆钢丝的强度超过2100MP，超深井下的温度可达180℃，冷拉拔钢丝会发生软化，导致强度下降。

目前，承荷探测电缆铠装钢丝的生产流程为：1)钢丝盘条进行第一次冷拉拔变形；2)然后进行完全奥氏体化热处理和等温淬火，以恢复钢丝的塑性形变能力；3)对钢丝进行表面清洗和热浸镀锌处理，在钢丝表面形成连续的热浸镀锌涂层，提高钢丝的耐腐蚀能力；4)进行二次冷拉拔，获得高强度(≤2000MPa)。采用该工艺生产的钢丝，已广泛应用于制造深度低于7000米的承荷探测电缆钢丝，但存在使用寿命短的问题，主要是由于热浸镀锌的钢丝耐腐蚀不足，且普遍存在使用一段时间后，钢丝发生软化导致强度低于规定值。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种强度高、耐腐蚀性强的油井用承荷探测电缆铠装钢丝；

本发明的另一个目的是提供一种油井用承荷探测电缆铠装钢丝的生产方法。

技术方案：本发明所述的油井用承荷探测电缆铠装钢丝，按质量比包括如下元素：C:Mn:Si:Cr:Fe＝(0.78～0.85wt％):(0.2～0.3wt％):(0.5～0.6wt％):(0.2～0.5％):(余量)。

本发明所述的油井用承荷探测电缆铠装钢丝的生产方法，包括如下步骤：

(1)将盘条进行冷拉拔形变，得到冷拉钢丝；

(2)将冷拉钢丝进行奥氏体化热处理、淬火处理，得到索氏体组织；

(3)对钢丝浸镀Zn-Al-Mg镀层，然后再经冷拉拔，得到所述油井用承荷探测电缆铠装钢丝。

优选的，步骤(3)中，所述Zn-Al-Mg镀层中的Al:Mg:Zn＝(4.8～5.2wt％):(0.6～1.6wt％):(余量)。

优选的，步骤(3)中，所述对钢丝浸镀Zn-Al-Mg镀层的方法为：先热浸镀Zn，再将钢丝热镀Zn-Al-Mg合金镀层。

优选的，所述热浸镀Zn的热镀温度为430～450℃，热镀时间为30～60s。

优选的，所述热镀Zn-Al-Mg合金镀层的温度为420～440℃，时间为10～20s。

优选的，步骤(2)中，所述奥氏体化热处理的温度为760℃～850℃，时间为5～15min。

优选的，在步骤(3)之前，钢丝进行助镀处理，助镀时间为1～3min。