[发明专利]高抗疲劳钻铤

摘要

本发明涉及一种高抗疲劳钻铤，属于石油钻井领域。本发明钻铤的制备步骤，首先采用合理的配方将合金粉末混合物依次经过偏心炉底电炉冶炼、钢包精炼、真空脱气、钢包喂线、模铸、锻造工艺加工成所需尺寸的合金结构钢棒体。对得到的合金结构钢棒体分别进行淬火处理，采用28～32℃水冷却至50-200℃；再进行回火处理，再采用28～32℃水将工件冷却至100-250℃，最后自然冷却至室温。加工钻铤的内外形时，在钻铤前后部分螺纹连接处加工有两个台肩。本发明的高抗疲劳钻铤有效延长了钻铤的使用寿命，减少钻井作业次数，尤其适应于超深井、大位移井等复杂井矿的应用。

主权项

一种高抗疲劳钻铤，其特征是：具体制备步骤如下：1)合金结构钢光坯的制备：首先按照下列重量百分比配置合金粉末混合物：碳0.38％～0.42％，硅0.13％～0.18％，锰0.90％～1.15％，钼0.21％～0.24％，铬0.90％～1.15％，磷0.003～0.015％，硫0.005～0.020％，铜0.10～0.13％，镍0.2～0.4％，氮0.01～0.015％，铁92～96％；制造流程如下：将上述合金粉末混合物依次经过偏心炉底电炉冶炼、钢包精炼、真空脱气、钢包喂线、模铸、锻造工艺加工成所需尺寸的合金结构钢棒体；2)钻铤的热处理：采用贯通式天然气热处理炉对第1步得到的合金结构钢棒体分别进行淬火处理；淬火处理的参数为：采用7纵淬火，各纵淬火的温度范围均为880‑980℃，淬火过程采用旋转进给，旋转进给的进给速率6HZ‑30HZ；淬火处理后采用28～32℃水冷却至50‑200℃；将冷却后的工件送入回火炉内进行回火处理，回火处理的参数为：采用6纵回火，各纵回火的温度范围均为600‑700℃、回火过程采用旋转进给，旋转进给的进给速率6HZ‑30HZ；回火处理后采用28～32℃水将工件冷却至100‑250℃，最后自然冷却至室温；3)钻铤的内外形加工其中，钻铤前后部分的连接处螺纹加工为相互匹配的锥形结构，内、外螺纹的锥形结构两端分别加工有圆柱段，使钻铤前后部分螺纹连接后具有两个台肩，且加工有外螺纹的锥形结构的长度小于加工有内螺纹的锥形结构的长度；上扣后钻铤前后部分的外台肩首先发生接触，继续施加上扣扭矩，外台肩屈服变形，内台肩开始接触。