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油井用金属管

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


油井用金属管

技术领域

本公开涉及一种油井用金属管(an oil-well metal pipe)。

背景技术

油井用金属管被用于油田或天然气田(以下将油田和天然气田总称为“油井”)的开采。油井用金属管具有螺纹接头。在油井钻井现场,根据油井的深度,连接多根油井用金属管,形成油井管连结体。油井管连结体通过将油井用金属管彼此紧螺纹而形成。油井管连结体为了检查等而拉起,松螺纹;检查后,重新紧螺纹,再次使用。

油井用金属管具备公扣部和母扣部。公扣部在油井用金属管的端部外周面具有公扣部接触表面,该公扣部接触表面包含外螺纹部。母扣部在油井用金属管的端部内周面具有母扣部接触表面,该母扣部接触表面包含内螺纹部。

公扣部接触表面和母扣部接触表面在油井用金属管紧螺纹和松螺纹时,会反复受到强摩擦。如果公扣部接触表面和母扣部接触表面没有足够的针对摩擦的耐久性,则在反复紧螺纹和松螺纹时会发生粘扣(不可修复的磨损)。因此,油井用金属管要求足够的针对摩擦的耐久性,即要求有优异的耐磨损性。

以往,为了提高耐磨损性,使用被称作涂料的含重金属的复合润滑脂。通过在公扣部接触表面和/或母扣部接触表面涂布复合润滑脂,可以改善油井用金属管的耐磨损性。但是,复合润滑脂中所含的Pb、Zn和Cu等重金属可能对环境造成影响。因此,期望开发一种即使不使用复合润滑脂也耐磨损性优异的油井用金属管。

为此,提出了采用固体润滑覆膜来代替复合润滑脂的技术。例如,国际公开第2009/072486号(专利文献1)中提出的管螺纹接头在母扣部接触表面形成固体润滑覆膜,在公扣部接触表面形成由紫外线固化树脂构成的固体防腐蚀覆膜。该文献认为,通过固体润滑覆膜,即使反复进行紧螺纹和松螺纹也可以抑制磨损发生。

另一方面,将多个油井用金属管紧固而成的油井管连结体压入油井内时,将油井管连结体旋转压入。而埋藏有石油的地层(油层)是沿水平方向而不是竖直方向延伸。为此,出于覆盖大范围油层提高石油生产效率的目的,采用倾斜钻井、水平钻井之类石油钻井技术的情况不断增加。在倾斜钻井和水平钻井中,使油井管连结体在地下弯曲,使该油井管连结体的下端部沿倾斜方向或水平方向延伸。油井沿水平方向或倾斜方向延伸的情况下,水平方向上的长度和倾斜方向上的长度越长,压入油井管连结体所需的旋转扭矩就越高。负载有这种高旋转扭矩时,存在如果油井用金属管发生塑性变形,就无法维持高气密性能的情况。因此,需求一种即使在负载有高旋转扭矩时也不易发生塑性变形的、换言之具有高屈服扭矩的油井用金属管。

在此,屈服扭矩如下定义。图1是示出紧固油井用金属管时的油井用金属管的转数与扭矩的关系的图。参见图1,对油井用金属管紧螺纹时,最初扭矩与转数成比例地缓慢上升。而进一步紧螺纹时,油井用金属管的台肩部彼此接触。此时的扭矩称作台肩扭矩Ts。达到台肩扭矩Ts后,如果进一步紧螺纹,则扭矩与转数成比例地急剧上升。在扭矩达到规定值(紧固扭矩To)时,紧固完成。在紧固扭矩To下,公扣部接触表面与母扣部接触表面以合适的表面压力干涉配合。在这种情况下,多个油井用金属管紧固而形成的油井管连结体的气密性高。但是,如果油井用金属管所负载的扭矩进一步升高,则存在公扣部和母扣部局部屈服,发生塑性变形的情况。此时的扭矩称作屈服扭矩Ty。

需要说明的是,如果油井用金属管不具有台肩部,即对于具有所谓的楔形螺纹的油井用金属管而言,与具有台肩部的油井用金属管同样地,油井用金属管的转数与扭矩的关系如图1所示。在此,楔形螺纹中,在公扣部的螺纹旋进方向上,外螺纹部的螺纹牙宽度沿着螺纹的螺旋线逐渐变小,外螺纹部的螺纹槽的宽度沿着螺纹的螺旋线逐渐变大。此外,在公扣部的螺纹旋进方向上,内螺纹部的螺纹槽的宽度沿着螺纹的螺旋线逐渐变小,内螺纹部的螺纹牙宽度沿着螺纹的螺旋线逐渐变大。

对于具有楔形螺纹(Wedge Thread)而不具有台肩部的油井用金属管而言,随着紧螺纹的进行,外螺纹部与内螺纹部的载荷侧表面彼此之间以及插入侧表面彼此之间接触而发生锁定(过盈配合)。发生锁定时的扭矩称作锁定扭矩。锁定扭矩与具有台肩部的油井用金属管的台肩扭矩相当。因此,本说明书中,只要没有特别说明,不区分锁定扭矩和台肩扭矩,统称为台肩扭矩。具有楔形螺纹的油井用金属管与具有台肩部的油井用金属管同样地在达到台肩扭矩Ts后,如果进一步紧螺纹,则扭矩与转数成比例地急剧上升。并且,如果再进一步紧螺纹,则产生屈服扭矩Ty。

综上,近来需求一种即使在负载有高旋转扭矩时也不易发生塑性变形的、具有高屈服扭矩的油井用金属管。国际公开第2013/176281号(专利文献2)提出了一种高扭矩紧固性能优异的管状螺纹接头。专利文献2公开的管状螺纹接头在公扣部和母扣部的至少一者的包括台肩部在内的一部分接触表面形成第一固体润滑覆膜。并且,在接触表面中的至少未形成第一固体润滑覆膜的部分形成第二固体润滑覆膜。第一固体润滑覆膜的努氏硬度高于第二固体润滑覆膜的努氏硬度。紧固时,直至公扣部的台肩部与母扣部的台肩部接触,努氏硬度低的第二固体润滑覆膜发挥作用,降低紧固时的摩擦系数。因此,台肩扭矩保持在低水平。并且,公扣部的台肩部与母扣部的台肩部接触后,努氏硬度高的第一固体润滑覆膜发挥作用,提高摩擦系数。由此,屈服扭矩(yield torque)升高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2009/072486号

专利文献2:国际公开第2013/176281号

发明内容

发明要解决的问题

通过专利文献2的技术,可以提高屈服扭矩。但是,也可以通过其它技术来提高屈服扭矩。另外,如上所述,油井用金属管还要求耐磨损性。因此,期望可以兼顾高屈服扭矩和优异的耐磨损性。

本公开的目的在于提供一种可兼顾高屈服扭矩和优异的耐磨损性的油井用金属管。

用于解决问题的方案

本公开提供的油井用金属管具备:

包括第一端部和第二端部的管主体,

所述管主体包括:

形成于所述第一端部的公扣部、和

形成于所述第二端部的母扣部,

所述公扣部包含公扣部接触表面,

所述公扣部接触表面至少具有形成在所述管主体的所述第一端部的外周面的外螺纹部,

所述母扣部包含母扣部接触表面,

所述母扣部接触表面至少具有形成在所述管主体的所述第二端部的内周面的内螺纹部,

在所述公扣部接触表面和所述母扣部接触表面中的一者、即第一接触表面形成有镀层,

所述镀层上形成有固体润滑层,

所述公扣部接触表面和所述母扣部接触表面中的另一者、即第二接触表面的算术平均偏差Ra为0.5~10.0μm,

所述第二接触表面上形成有半固态或液态的防锈覆膜。

发明的效果

本实施方式的油井用金属管可以兼顾高屈服扭矩和优异的耐磨损性。

附图说明

图1是示出紧固油井用金属管时油井用金属管的转数与扭矩的关系的图。

图2是示出本实施方式的T&C型油井用金属管的一个例子的结构图。

图3是示出图2所示油井用金属管的接箍的与管轴方向平行的截面(纵截面)的局部截面图。

图4是图3所示油井用金属管中公扣部附近部分的与油井用金属管的管轴方向平行的截面图。

图5是图3所示油井用金属管中母扣部附近部分的与油井用金属管的管轴方向平行的截面图。

图6是与图2不同的其它T&C型油井用金属管的结构图。

图7是本实施方式提供的一体型油井用金属管的结构图。

图8是用于说明第一接触表面为母扣部接触表面时第一接触表面上的结构的截面图。

图9是用于说明第二接触表面为公扣部接触表面时第二接触表面上的结构的截面图。

图10是图9所示第二接触表面(图9中为公扣部接触表面)附近部分的扩大图。

图11是用于说明第一接触表面为公扣部接触表面时第一接触表面上的结构的截面图。

图12是用于说明第二接触表面为母扣部接触表面时第二接触表面上的结构的截面图。

图13是示出第二接触表面为公扣部接触表面时包含化学转化处理覆膜的第二接触表面的结构的图。

图14是用于说明实施例中的屈服扭矩测定试验的扭矩曲线图。

具体实施方式

以下,参照附图对本实施方式进行详细说明。图中相同或相当的部分采用相同标记,不再重复说明。

本发明人等对可兼顾高屈服扭矩和优异的耐磨损性的油井用金属管进行了各种研究。其结果,得到以下认知。

为了提高油井用金属管紧固时的耐磨损性,在公扣部的接触表面(以下称为公扣部接触表面)和母扣部的接触表面(以下称为母扣部接触表面)中的任意一个接触表面(以下称为第一接触表面)形成镀层,并在镀层上形成固体润滑层是优选的。固体润滑层通过润滑作用,提高耐磨损性。另外,镀层也会提高耐磨损性,具有高硬度和高熔点的镀层还会提高紧固时的耐磨损性。为此,本发明人等认为,对于公扣部接触表面和母扣部接触表面中的一者、即第一接触表面,考虑耐磨损性,优选层叠形成镀层和固体润滑层。

为了维持耐磨损性的同时提高屈服扭矩,本发明人等还对在公扣部接触表面和母扣部接触表面中的一个接触表面即第一接触表面层叠有镀层和固体润滑层时公扣部接触表面和母扣部接触表面中的另一接触表面即第二接触表面的结构进行了研究。

另一方面,油井用金属管在制造后到用于实际油井钻井前的期间,会在油井钻井现场附近的当地场院中露天存放。因此,油井用金属管不仅要求耐磨损性,还要求一定程度的耐腐蚀性。为此,以往的油井用金属管在油井用金属管的公扣部接触表面和母扣部接触表面中第一接触表面的最上层形成有固体润滑层的情况下,有时会在第二接触表面的最上层形成由紫外线固化树脂构成的公知的固体防腐蚀覆膜。但是,固体防腐蚀覆膜不具有提高屈服扭矩的作用。

为此,本发明人等考虑不采用固体防腐蚀覆膜,而是通过使第二接触表面的表面形态(纹理质地)为与以往不同的形态,来提高紧固时的摩擦系数以提高屈服扭矩。并且,研究结果认为,如果使第二接触表面一定程度上粗糙,则在紧固时,第一接触表面和第二接触表面强烈接触时,可以由第一接触表面的固体润滑层下的镀层和第二接触表面的凹凸而获得高摩擦系数,其结果,屈服扭矩升高。

另一方面,优选在一定程度上确保第二接触表面上的耐腐蚀性。但是,如果在表面粗糙化的第二接触表面上形成以往公知的固体防腐蚀覆膜,则第二接触表面的凹凸无法反映在固体防腐蚀覆膜的表面,固体防腐蚀覆膜的表面并不像第二接触表面的凹凸那样粗糙。

为此本发明人等考虑在表面粗糙化的第二接触表面上形成半固态或液态的防锈覆膜,而不是固体的覆膜。在粗糙化的第二接触表面上形成有半固态或液态的防锈覆膜的情况下,通过防锈覆膜可确保第二接触表面的防锈性,同时,在螺纹紧固时,第一接触表面与第二接触表面强烈接触时,在其接触部上防锈覆膜容易被排斥。其结果,由第一接触表面的固体润滑层下的镀层和第二接触表面的凹凸可获得高摩擦系数,其结果,屈服扭矩升高。

基于以上认知完成的本实施方式的油井用金属管具有以下特征。

[1]

一种油井用金属管,其具备:

包括第一端部和第二端部的管主体,

所述管主体包括:

形成于所述第一端部的公扣部、和

形成于所述第二端部的母扣部,

所述公扣部包含公扣部接触表面,

所述公扣部接触表面至少具有形成在所述管主体的所述第一端部的外周面的外螺纹部,

所述母扣部包含母扣部接触表面,

所述母扣部接触表面至少具有形成在所述管主体的所述第二端部的内周面的内螺纹部,

在所述公扣部接触表面和所述母扣部接触表面中的一者、即第一接触表面形成有镀层,

所述镀层上形成有固体润滑层,

所述公扣部接触表面和所述母扣部接触表面中的另一者、即第二接触表面的算术平均偏差Ra为0.5~10.0μm,

所述第二接触表面上形成有半固态或液态的防锈覆膜。

[2]

根据[1]所述的油井用金属管,其中,

所述第二接触表面上还形成有化学转化处理覆膜,

所述防锈覆膜形成在所述化学转化处理覆膜上。

[3]

根据[1]或[2]所述的油井用金属管,其中,

所述第二接触表面进行了喷射清理。

[4]

根据[1]~[3]中任一项所述的油井用金属管,其中,

所述镀层由Zn-Ni合金构成。

以下详述本实施方式的油井用金属管。

[油井用金属管的结构]

在对本实施方式的油井用金属管进行说明之前,首先对构成本实施方式对象的油井用金属管的结构进行说明。油井用金属管有T&C型油井用金属管和一体型油井用金属管。以下详述各类型的油井用金属管。

[油井用金属管1为T&C型时]

图2是示出本实施方式的油井用金属管1的一个例子的结构图。图2是所谓的T&C型(Threaded and Coupled)油井用金属管1的结构图。参见图2,油井用金属管1具备管主体10。

管主体10沿管轴方向延伸。管主体10的与管轴方向垂直的截面为圆形。管主体10包括第一端部10A和第二端部10B。第一端部10A为第二端部10B相反侧的端部。图2所示的T&C型油井用金属管1中,管主体10具备公扣部管体11和接箍12。接箍12安装在公扣部管体11的一端。更具体而言,接箍12与公扣部管体11的一端通过螺纹来紧固。

图3是示出图2所示油井用金属管1的接箍12的与管轴方向平行的截面(纵截面)的局部截面图。参见图2和图3,管主体10包括公扣部40和母扣部50。公扣部40形成在管主体10的第一端部10A。公扣部40在紧固时,插入其它油井用金属管(未图示)的母扣部中,与其它油井用金属管的母扣部通过螺纹来紧固。

母扣部50形成在管主体10的第二端部10B。紧固时,母扣部50中插入其它油井用金属管1的公扣部,与其它油井用金属管1的公扣部通过螺纹来紧固。

[关于公扣部40的结构]

图4是图3所示油井用金属管1中公扣部40附近部分的与油井用金属管1的管轴方向平行的截面图。图4中的虚线部分示出的是与其它油井用金属管1紧固时其它油井用金属管1的母扣部50的结构。参见图4,公扣部40在管主体10的第一端部10A的外周面具备公扣部接触表面400。在与其它油井用金属管1紧固时,公扣部接触表面400与其它油井用金属管1的母扣部50的母扣部接触表面500接触。

公扣部接触表面400至少包含形成在第一端部10A的外周面的外螺纹部41。公扣部接触表面400还可以包含公扣部密封面42和公扣部台肩面43。图4中,公扣部密封面42在第一端部10A的外周面上配置于比外螺纹部41更靠第一端部10A的顶端侧。即,公扣部密封面42配置在外螺纹部41和公扣部台肩面43之间。公扣部密封面42被设为锥形。具体而言,公扣部密封面42在第一端部10A的长度方向(管轴方向)上,外径随着从外螺纹部41向公扣部台肩面43而逐渐减小。

与其它油井用金属管1紧固时,公扣部密封面42与其它油井用金属管1的母扣部50的母扣部密封面52(后述)接触。更具体而言,在紧固时,公扣部40插入其它油井用金属管1的母扣部50,由此,公扣部密封面42与母扣部密封面52接触。然后,通过公扣部40进一步螺纹旋入其它油井用金属管1的母扣部50,公扣部密封面42与母扣部密封面52密合。由此,在紧固时,公扣部密封面42与母扣部密封面52密合,形成基于金属对金属接触的密封。因此,在相互紧固的油井用金属管1中,可以提高气密性。

图4中,公扣部台肩面43配置在第一端部10A的顶端面。即,在图4所示的公扣部40中,从管主体10的中央起,向着第一端部10A的顶端,依次配置有外螺纹部41、公扣部密封面42、公扣部台肩面43。与其它油井用金属管1紧固时,公扣部台肩面43与其它油井用金属管1的母扣部50的母扣部台肩面53(后述)相对并接触。更具体而言,在紧固时,公扣部40插入其它油井用金属管1的母扣部50,由此,公扣部台肩面43与母扣部台肩面53接触。由此,在紧固时,可获得高扭矩。另外,可以使公扣部40与母扣部50的紧固状态下的位置关系稳定。

需要说明的是,公扣部40的公扣部接触表面400至少包含外螺纹部41。即,公扣部接触表面400可以包含外螺纹部41,而不包含公扣部密封面42和公扣部台肩面43。公扣部接触表面400可以包含外螺纹部41和公扣部台肩面43,而不包含公扣部密封面42。公扣部接触表面400可以包含外螺纹部41和公扣部密封面42,而不包含公扣部台肩面43。对于具有上述楔形螺纹的油井用金属管而言,公扣部40不具有公扣部台肩面43。需要说明的是,公扣部40不具有公扣部台肩面43的情况下,母扣部50不具有母扣部台肩面53。

[关于母扣部50的结构]

图5是图3所示油井用金属管1中的母扣部50附近部分的与油井用金属管1的管轴方向平行的截面图。图5中的虚线部分示出的是与其它油井用金属管1紧固时其它油井用金属管1的公扣部40的结构。参见图5,母扣部50在管主体10的第二端部10B的内周面具备母扣部接触表面500。在与其它油井用金属管1紧固时,螺纹旋入其它油井用金属管1的公扣部40,母扣部接触表面500与公扣部40的公扣部接触表面400接触。

母扣部接触表面500至少包含形成在第二端部10B的内周面的内螺纹部51。在紧固时,内螺纹部51与其它油井用金属管的公扣部40的外螺纹部41咬合。

母扣部接触表面500还可以包含母扣部密封面52和母扣部台肩面53。图5中,母扣部密封面52在第二端部10B的内周面上配置在比内螺纹部51更靠管主体10侧。即,母扣部密封面52配置在内螺纹部51和母扣部台肩面53之间。母扣部密封面52被设为锥形。具体而言,母扣部密封面52在第二端部10B的长度方向(管轴方向)上,内径随着从内螺纹部51向母扣部台肩面53而逐渐减小。

与其它油井用金属管1紧固时,母扣部密封面52与其它油井用金属管1的公扣部40的公扣部密封面42接触。更具体而言,在紧固时,其它油井用金属管1的公扣部40螺纹旋入母扣部50中,由此,母扣部密封面52与公扣部密封面42接触;通过进一步螺纹旋入,母扣部密封面52与公扣部密封面42密合。由此,在紧固时,母扣部密封面52与公扣部密封面42密合形成基于金属对金属接触的密封。因此,在相互紧固的油井用金属管1中,可以提高气密性。

母扣部台肩面53配置在比母扣部密封面52更靠管主体10的管轴方向中央侧。即,母扣部50中,从管主体10的管轴方向中央起,向着第二端部10B的顶端,依次配置有母扣部台肩面53、母扣部密封面52、内螺纹部51。与其它油井用金属管1紧固时,母扣部台肩面53与其它油井用金属管1的公扣部40的公扣部台肩面43相对并接触。更具体而言,在紧固时,通过母扣部50中插入其它油井用金属管1的公扣部40,母扣部台肩面53与公扣部台肩面43接触。由此,在紧固时,可获得高扭矩。另外,可以使公扣部40与母扣部50的紧固状态下的位置关系稳定。

母扣部接触表面500至少包含内螺纹部51。在紧固时,母扣部50的母扣部接触表面500的内螺纹部51与公扣部40的公扣部接触表面400的外螺纹部41对应,与外螺纹部41接触。母扣部密封面52与公扣部密封面42对应,与公扣部密封面42接触。母扣部台肩面53与公扣部台肩面43对应,与公扣部台肩面43接触。

公扣部接触表面400包含外螺纹部41而不含公扣部密封面42和公扣部台肩面43时,母扣部接触表面500包含内螺纹部51而不含母扣部密封面52和母扣部台肩面53。公扣部接触表面400包含外螺纹部41和公扣部台肩面43而不含公扣部密封面42时,母扣部接触表面500包含内螺纹部51和母扣部台肩面53而不含母扣部密封面52。公扣部接触表面400包含外螺纹部41和公扣部密封面42而不含公扣部台肩面43时,母扣部接触表面500包含内螺纹部51和母扣部密封面52而不含母扣部台肩面53。

公扣部接触表面400可以包含多个外螺纹部41,可以包含多个公扣部密封面42,可以包含多个公扣部台肩面43。例如,公扣部40的公扣部接触表面400上,可以从第一端部10A的顶端起,向着管主体10的中央,依次配置公扣部台肩面43、公扣部密封面42、外螺纹部41、公扣部密封面42、公扣部台肩面43、公扣部密封面42、外螺纹部41。在这种情况下,母扣部50的母扣部接触表面500上,从第二端部10B的顶端起,向着管主体10的中央,依次配置内螺纹部51、母扣部密封面52、母扣部台肩面53、母扣部密封面52、内螺纹部51、母扣部密封面52、母扣部台肩面53。

图4和图5中图示了公扣部40包含外螺纹部41、公扣部密封面42和公扣部台肩面43、母扣部50包含内螺纹部51、母扣部密封面52和母扣部台肩面53的所谓的优选接头。但是,如上所述,公扣部40可以包含外螺纹部41而不包含公扣部密封面42和公扣部台肩面43。在这种情况下,母扣部50包含内螺纹部51而不包含母扣部密封面52和母扣部台肩面53。图6是示出公扣部40包含外螺纹部41而不包含公扣部密封面42和公扣部台肩面43、且母扣部50包含内螺纹部51而不包含母扣部密封面52和母扣部台肩面53的油井用金属管1的一个例子的图。

[油井用金属管1为一体型时]

图2、图3和图6所示的油井用金属管1是管主体10包括公扣部管体11和接箍12的所谓的T&C型油井用金属管1。但是,本实施方式的油井用金属管1也可以不是T&C型,而是一体型。

图7是本实施方式提供的一体型油井用金属管1的结构图。参见图7,一体型油井用金属管1具备管主体10。管主体10包括第一端部10A和第二端部10B。第一端部10A配置在第二端部10B的相反侧。如上所述,T&C型油井用金属管1中,管主体10具备公扣部管体11和接箍12。即,T&C型油井用金属管1中,管主体10是由2个独立的部件(公扣部管体11和接箍12)紧固而构成。与此相对,一体型油井用金属管1中,管主体10一体地形成。

公扣部40形成在管主体10的第一端部10A。在紧固时,公扣部40插入其它一体型油井用金属管1的母扣部50并螺纹旋入,与其它一体型油井用金属管1的母扣部50紧固。母扣部50形成在管主体10的第二端部10B。在紧固时,母扣部50中插入其它一体型油井用金属管1的公扣部40并螺纹旋入,与其它一体型油井用金属管1的公扣部40紧固。

一体型油井用金属管1的公扣部40的结构与图4所示的T&C型油井用金属管1的公扣部40的结构相同。同样地,一体型油井用金属管1的母扣部50的结构与图5所示的T&C型油井用金属管1的母扣部50的结构相同。需要说明的是,图7中,公扣部40上,从第一端部10A的顶端起,向着管主体10的管轴方向中央,依次配置有公扣部台肩面、公扣部密封面、外螺纹部、公扣部密封面、公扣部台肩面、公扣部密封面、外螺纹部。因此,母扣部50上,从第二端部10B的顶端起,向着管主体10的管轴方向中央,依次配置有内螺纹部、母扣部密封面、母扣部台肩面、母扣部密封面、内螺纹部、母扣部密封面、母扣部台肩面。但是,与图4同样地,一体型油井用金属管1的公扣部40的公扣部接触表面400至少包含外螺纹部41即可。另外,与图5同样地,一体型油井用金属管1的母扣部50的母扣部接触表面500至少包含内螺纹部51即可。

总之,本实施方式的油井用金属管1可以是T&C型,也可以是一体型。

油井用金属管1可以是由Fe基合金构成的钢管,也可以是以Ni基合金管为代表的合金管。钢管为例如低合金钢管、马氏体系不锈钢钢管、双相不锈钢钢管等。

[关于公扣部接触表面400或母扣部接触表面500上的结构]

本实施方式的油井用金属管1中,在公扣部接触表面400和母扣部接触表面500中的一者即第一接触表面形成镀层60,并在镀层60上形成固体润滑层70。并且,公扣部接触表面400和母扣部接触表面500中的另一者、即第二接触表面的算术平均偏差Ra为0.5~10.0μm,在第二接触表面上形成半固态或液态的防锈覆膜80。

以下,对第一接触表面为母扣部接触表面500、第二接触表面为公扣部接触表面400时第一接触表面上的结构和第二接触表面上的结构进行说明。但是,第一接触表面为公扣部接触表面400、第二接触表面为母扣部接触表面500时第一接触表面上的结构和第二接触表面上的结构也是同样。

[第一接触表面上的结构]

图8是用于说明第一接触表面为母扣部接触表面500时第一接触表面上的结构的截面图。参见图8,第一接触表面上形成有镀层60。此外,镀层60上形成有固体润滑层70。以下,对镀层60和固体润滑层70进行说明。

[关于镀层60]

镀层60的种类并不特别限定。镀层60可以是例如Zn镀层、Ni镀层、Cu镀层、Zn-Ni合金镀层、Zn-Co合金镀层、Ni-W合金镀层和Cu-Sn-Zn合金镀层。镀层60可以由多个镀层层叠而形成。例如,可以在第一接触表面上形成Ni镀层,在Ni镀层上再层叠形成Zn-Ni镀层。

镀层60为Cu-Sn-Zn合金镀层的情况下,Cu-Sn-Zn合金覆膜的化学组成例如为40~70质量%的Cu、20~50质量%的Sn、2~20质量%的Zn、以及余量包含杂质。镀层60为Cu镀层的情况下,Cu镀层的化学组成例如包含Cu和杂质。

优选镀层60由包含选自由Ni、Fe、Mg和Mn组成的组中的1种以上以及Zn的Zn合金镀层构成。这些Zn合金镀层具有高硬度,且高熔点。因此,显示出优异的耐磨损性。此外,Zn是比作为管主体10的母材的钢材惰性低的金属,因此发挥牺牲防腐蚀作用。因此,镀层60由Zn合金镀层构成的情况下,镀层60不仅显示出耐磨损性,还显示出优异的耐腐蚀性。

进一步优选镀层60为Zn-Ni合金镀层。Zn-Ni合金镀层由Zn-Ni合金构成。Zn-Ni合金包含锌(Zn)和镍(Ni)。Zn-Ni合金有时含有杂质。在此,Zn-Ni合金的杂质是指,除Zn和Ni以外的物质、在油井用金属管的制造过程中等以对本实施方式的效果不造成影响的范围内的含量含在Zn-Ni合金镀层中的物质。Zn-Ni合金不仅具有优异的耐腐蚀性,如上所述,还具有高硬度和高熔点,并具有优异的耐磨损性。

Zn-Ni合金镀层中,优选以Zn和Ni的总和为100质量%时,含有10~20质量%的Ni。Zn-Ni合金镀层中的Ni含量的优选的下限为11质量%,进一步优选为12质量%。Zn-Ni合金镀层的Ni含量的优选的上限为18质量%,进一步优选为16质量%,进一步优选为15质量%。

[Zn-Ni合金镀层的化学组成的测定方法]

镀层60为Zn-Ni合金镀层时,镀层60的化学组成可以用能量色散型X射线(EDX)分析装置由镀层的截面进行测定。在制造时的作业管理中,优选可以进行非破坏性且简便的测定。为此,Zn-Ni合金镀层的化学组成的测定也可以用例如荧光X射线分析装置从镀层表面实施。在这种情况下,使用事先已知化学组成的标准样品,进行适当修正。

[镀层60的厚度]

镀层60的厚度并不特别限定。镀层60的厚度为例如1~20μm。镀层60的厚度为1μm以上时,可获得足够的耐磨损性。另一方面,镀层60的厚度即使超过20μm,上述效果也饱和。镀层60的厚度的下限优选为3μm,进一步优选为5μm。镀层60的厚度的上限优选为18μm,进一步优选为15μm。

镀层60的厚度可以通过以下方法测定。采集包含镀层60的截面的样品。在镀层60的截面的任意3个部位,测定镀层60的厚度。将测定的厚度的算术平均值定义为镀层60的厚度(μm)。除了上述方法以外,还可以与上述镀层的化学组成测定同样地,从镀层表面用荧光X射线分析装置来测定镀层60的厚度。在这种情况下,使用事先已知化学组成的标准样品,进行适当修正。

[固体润滑层70]

镀层60上还形成固体润滑层70。固体润滑层70在紧固时提高油井用金属管1的母扣部50和公扣部40的润滑性。固体润滑层70在常温(20℃±15℃)下为固体的覆膜。

在此,本说明书中,固体、半固态、液态分别如下定义。固体是指常温下形状固定,且即使负载外力也不变形而维持形状、或至少一部分被破坏的状态。半固态是指常温下虽然维持一定的形状,但负载外力时,至少受到外力的部分不被破坏而容易发生变形的状态。本说明书中,油脂状和半干状都包含在半固态中。液态是指液体的状态。需要说明的是,液体中挥发性成分蒸发而残存具有粘性的不挥发性成分的状态也相当于“半固态或液态”。

固体润滑层70例如包含固体润滑性粉末和作为基材的结合剂。即,固体润滑层70是由用结合剂将固体润滑性粉末结合而成的不均匀型覆膜构成的层。

[固体润滑性粉末]

固体润滑性粉末是指表现出润滑作用的粉末。固体润滑粉末可使用常规用作固体润滑剂的已知材料。作为固体润滑性粉末,优选为对环境无不良影响的材料。

优选的固体润滑性粉末例如含有选自由二硫化钼(MoS

固体润滑层70中,固体润滑性粉末的总量相对于结合剂总量的优选的质量比为0.3~0.9。固体润滑性粉末的总量相对于结合剂总量的质量比为0.3以上时,固体润滑层70的耐磨损性进一步提高。固体润滑性粉末的总量相对于结合剂总量的质量比为0.9以下时,固体润滑层70的密合性进一步提高,固体润滑层70的强度进一步提高。

固体润滑层70可以进一步含有固体润滑性粉末以外的其它粉末。固体润滑层70例如含有固体润滑性粉末和二氧化硅。其它粉末为例如不具有石墨型晶体结构的无机粉末。固体润滑层70含有固体润滑性粉末和其它粉末的情况下,固体润滑性粉末和其它粉末的总量相对于结合剂总量的优选的质量比为0.9以下。

[结合剂]

固体润滑层70中的结合剂由有机树脂和/或无机高分子化合物构成。

作为结合剂的有机树脂优选具有耐热性、适度的硬度和适度的磨损性。作为结合剂的有机树脂由例如选自由热固化性树脂和热塑性树脂组成的组中的1种以上构成。有机树脂由选自由环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚碳化二亚胺树脂、聚醚砜、聚醚醚酮、酚醛树脂、呋喃树脂、聚乙烯基树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、有机硅树脂和氟树脂组成的组中的1种以上构成。

从提高固体润滑层70的密合性的角度出发,可以对固体润滑层70的原料、含有固体润滑性粉末和结合剂的液体组合物(以下也称为有机液体组合物)实施加热固化处理,形成固体润滑层70。加热固化处理的温度优选为80℃以上,进一步优选为150~380℃。处理时间优选为5分钟以上,进一步优选为20~60分钟。加热固化处理可以包含预干燥工序和烘烤工序。预干燥工序中,在80~100℃下保持2~15分钟。烘烤工序在预干燥工序后实施。烘烤工序中,在150~380℃下保持10~50分钟。

作为结合剂的无机高分子化合物为例如具有Ti-O、Si-O、Zr-O、Mn-O、Ce-O、Ba-O之类的金属-氧键三维交联的结构的化合物。这种无机高分子化合物可以通过金属醇盐、金属氯化物之类可水解金属化合物的水解和缩合而形成。无机高分子化合物可以是用含有胺基、环氧基等官能团的可水解金属化合物形成的。含有胺基、环氧基等官能团的可水解金属化合物为例如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂。

含有无机高分子化合物作为结合剂的固体润滑层70通过例如以下方法形成。在镀层60上涂布含有可水解金属化合物或其部分水解物的溶剂和固体润滑性粉末的液体组合物(以下称为无机液体组合物)。对涂布的液体组合物实施加湿处理和/或加热处理。通过以上工序,形成含有无机高分子化合物作为结合剂的固体润滑层70。

如上所述,为了促进可水解金属化合物的水解,可以实施加湿处理。加湿处理中,在大气中,优选在相对湿度为70%以上的加湿大气中,将涂布的液体组合物放置规定时间。优选在加湿处理后进行加热。通过加热,可促进金属化合物的水解以及所生成的水解物的缩合,并促进水解的副产物(金属化合物为金属醇盐时的醇)和缩合的副产物(水)的排出。其结果,可用短时间形成固体润滑层70。另外,通过加湿处理后的加热,所形成的固体润滑层70的密合性变得牢靠。加湿处理后的加热优选在涂膜中残留的溶剂蒸发后进行。加湿处理后的加热时的加热温度优选为接近副产的醇沸点的50~200℃的温度。在热风炉内加热更有效果。

固体润滑层70的厚度为3~50μm。固体润滑层70的优选的厚度为10~40μm。固体润滑层70的厚度为10μm以上时,可以进一步稳定地获得高润滑性。另一方面,固体润滑层70的厚度为40μm以下时,固体润滑层70的密合性进一步稳定。固体润滑层70的厚度为40μm以下时进而滑动面的螺纹公差(间隙)变大。在这种情况下,滑动时的表面压力降低。因此,可以抑制紧固扭矩过度升高。因此,固体润滑层70的优选的厚度为10~40μm。固体润滑层70的厚度的进一步优选的下限为15μm,进一步优选为20μm。固体润滑层70的厚度的进一步优选的上限为35μm,进一步优选为30μm。

固体润滑层70的厚度通过以下方法测定。采集包含形成有固体润滑层70的第一接触表面的样品。样品的表面中,一个表面相当于相对于油井用金属管的轴向(长度方向)垂直切断的截面。以下,将该截面称作观察面。观察面中,对包括固体润滑层70的区域进行显微镜观察。显微镜观察的倍率为500倍。在任意10个视野中,求出固体润滑层70的厚度。在各视野中,在任意3个部位测定固体润滑层70的厚度。将10个视野的固体润滑层70的厚度(总计10×3=30个)的算术平均值定义为固体润滑层70的厚度(μm)。

[第二接触表面上的结构]

图9是用于说明第二接触表面为公扣部接触表面400时第二接触表面上的结构的截面图。参见图9,第二接触表面的算术平均偏差Ra为0.5~10.0μm。并且在第二接触表面上(图9中为公扣部接触表面400上)形成有半固态或液态的防锈覆膜80。以下,对第二接触表面的算术平均偏差Ra和防锈覆膜80进行说明。

[第二接触表面的算术平均偏差Ra]

第二接触表面(图9中为公扣部接触表面400)的算术平均偏差Ra通过JIS B 0601(2013)规定的算术平均偏差的测定方法来测定。具体而言,在第二接触表面上,沿着螺纹部的螺纹牙的延伸方向(螺纹的切削方向)将任意10个部位作为测定部位。在各测定部位,以沿管轴方向延伸的评价长度来测定算术平均偏差Ra。评价长度为基准长度(截止波长)的5倍。算术平均偏差Ra的测定使用触针式的粗糙度计来进行,测定速度为0.5mm/秒。在求出的10个算术平均偏差Ra中,去掉最大的算术平均偏差Ra、第二大的算术平均偏差Ra、最小的算术平均偏差Ra以及第二小的算术平均偏差Ra,将余下的6个算术平均偏差Ra的算术平均值定义为算术平均偏差Ra。接触式的粗糙度计为例如株式会社三丰生产的表面粗糙度测量仪SURFTEST SJ-301(商品名称)。

螺纹切削加工后的第二接触表面的算术平均偏差小于0.1μm。第二接触表面的算术平均偏差Ra为0.5~10.0μm的情况下,第二接触表面可以通过实施某种表面处理来调整为粗糙。表面处理为例如喷射清理。

优选第二接触表面进行了喷射清理。喷射清理是指用喷射装置使喷料(研磨剂)冲击第二接触表面的处理。喷射清理为例如喷砂处理、喷丸处理或喷棱角砂处理。喷射清理是将喷料(研磨剂)与压缩空气混合并投射到第二接触表面的处理。通过调整喷射清理使用的喷料和投射速度等,可以适当设定第二接触表面的粗糙度。

[防锈覆膜80]

在第二接触表面上形成防锈覆膜80。防锈覆膜80在常温(20℃±15℃)下为半固态或液态。

图10是图9所示第二接触表面(图9中为公扣部接触表面400)附近部分的扩大图。参见图10,第二接触表面(此处为公扣部接触表面400)形成有算术平均偏差Ra为0.5~10μm程度的微小凹凸。通过该凹凸,在紧固时提高公扣部接触表面400和母扣部接触表面500的摩擦系数,提高屈服扭矩。

[防锈覆膜80的种类]

防锈覆膜80可以是以下两种中的任意一种。

(A)液态防锈覆膜

(B)半固态防锈覆膜

以下对液态防锈覆膜、半固态防锈覆膜进行说明。

[关于(A)液态防锈覆膜]

液态防锈覆膜为液态的防锈覆膜。在此,液态是指液体的状态。需要说明的是,液体中的挥发性成分蒸发而残存具有粘性的不挥发性成分的状态也相当于“液态”。液态防锈覆膜可以通过涂布例如WD-40(商品名称)这种也称作轻油的市售的防锈润滑剂来形成。液态防锈覆膜的化学组成例如含有以质量%计50~75%的矿物油精和以质量%计25%以下的石油系油。

[矿物油精]

矿物油精是与JIS K 2201(1991)规定的工业汽油4号相当的溶剂。矿物油精含量的优选的下限为以质量%计52%,进一步优选为54%,进一步优选为56%,进一步优选为58%。矿物油精含量的优选的上限为以质量%计70%,进一步优选为68%,进一步优选为66%,进一步优选为64%,进一步优选为62%。

[石油系油]

石油系油是对原油进行纯化而得到的油。石油系油由例如选自由链烷烃系油、环烷烃系油和芳香烃系油组成的组中的1种或2种以上构成。石油系油含量的优选的下限为以质量%计2%,进一步优选为4%,进一步优选为6%,进一步优选为8%。石油系油含量的优选的上限为以质量%计22%,进一步优选为20%,进一步优选为18%,进一步优选为16%。

[防锈添加剂]

防锈覆膜80除了矿物油精和石油系油之外,还可以包含防锈添加剂。防锈添加剂是具有耐腐蚀性的添加剂的总称。防锈添加剂例如含有选自由三聚磷酸铝、亚磷酸铝和钙离子交换二氧化硅组成的组中的1种或2种以上。优选防锈添加剂含有选自由钙离子交换二氧化硅和亚磷酸铝组成的组中的至少1种。作为防锈添加剂,另外也可以含有公知的(市售的)反应拒水剂。

防锈覆膜80中防锈添加剂的含量优选为以质量%计10%以下。防锈覆膜80中防锈添加剂的优选的上限为9%,进一步优选为8%,进一步优选为5%。防锈覆膜80中防锈添加剂的优选的下限为2%,进一步优选为3%。需要说明的是,防锈覆膜80可以不含上述防锈添加剂。即,防锈覆膜80的化学组成可以是含有矿物油精和石油系油,余量为杂质。

需要说明的是,防锈覆膜80实质上不含重金属粉。即,防锈覆膜80中,重金属为杂质。重金属粉为例如Pb、Cu、Zn等粉/颗粒。防锈覆膜80还不含氯系化合物。因此,禁止使用含有重金属、氯系化合物的润滑脂等的海上油井中也可使用本实施方式的油井用金属管。

[关于(B)半固态防锈覆膜]

半固态防锈覆膜是虽然在常温下维持一定的形状、但负载外力时至少受到外力的部分不被破坏(不产生裂纹)而容易变形的状态的防锈覆膜。半固态防锈覆膜可以是油脂状,也可以是半干状。

半固态防锈覆膜的化学组成为例如以质量%计,含有20~30%的纯化矿油、8~13%的石油系蜡、3~5%的石墨和5~10%的松香,余量为磺酸钙和杂质。

纯化矿油是对石油、天然气等进行纯化而得到的烃化合物。石油系蜡是从石油中采集的蜡。蜡是指常温下为固体、加热则变为液体的有机物。松香是将松树树脂经水蒸气蒸馏除去松节油而得到的树脂。

需要说明的是,半固态防锈覆膜可以是公知的黄色涂料或公知的绿色涂料。

上述防锈覆膜80为半固态或液态。因此,在第二接触表面上形成防锈覆膜80时,与形成固体的覆膜时相比,通常不需要特别的装置。根据防锈覆膜80的特性、规格,可以进行加热干燥。

形成在第二接触表面的防锈覆膜80为半固态或液态。油井用金属管被紧固的情况下,半固态或液态的防锈覆膜80随着紧固而变形或流动。其结果,第二接触表面上形成的防锈覆膜80的表面的粗糙度实质上与第二接触表面的表面粗糙度为同等水平。

需要说明的是,第二接触表面上不形成镀层。在表面粗糙化的第二接触表面上形成镀层,再在所形成的镀层上形成防锈覆膜80的情况下,第二接触表面的凹凸不反映在镀层的表面。即,镀层的表面粗糙度与第二接触表面的表面粗糙度相比变小。因此,在紧固时无法充分提高屈服扭矩。另外,如果在第二接触表面上形成镀层,对镀层的表面进行粗糙化后,再形成防锈覆膜80,则生产成本升高。因此,本实施方式的油井用金属管中,第二接触表面上不形成镀层。

[公扣部接触表面为第一接触表面、母扣部接触表面为第二接触表面时]

上述说明中,以母扣部接触表面500为第一接触表面、以公扣部接触表面400为第二接触表面,对第一和第二接触表面的结构进行了说明。但是,如上所述,公扣部接触表面400也可以是第一接触表面,母扣部接触表面500也可以是第二接触表面。在这种情况下,如图11所示,在公扣部接触表面400(第一接触表面)上形成镀层60,在镀层60上形成固体润滑层70。另外,如图12所示,母扣部接触表面500(第二接触表面)的表面被调整为粗糙,母扣部接触表面500的算术平均偏差Ra为0.5~10.0μm。并且,在母扣部接触表面500上形成防锈覆膜80。

如上所述,本实施方式的油井用金属管1中,在公扣部接触表面400和母扣部接触表面500中的一者即第一接触表面上形成镀层60,在镀层60上形成固体润滑层70。并且,在紧固时与第一接触表面相对的第二接触表面调整为粗糙,第二接触表面的算术平均偏差Ra为0.5~10.0μm。并且,在调整为粗糙的第二接触表面上,形成半固态或液态的防锈覆膜。由第一接触表面的镀层60和固体润滑层70,可以提高紧固时的耐磨损性。此外,表面粗糙化的第二接触表面上形成了半固态或液态的防锈覆膜80的情况下,由第一接触表面的固体润滑层70下的镀层60和第二接触表面的凹凸,可得到高摩擦系数。其结果,屈服扭矩升高。

[关于形成在第二接触表面的化学转化处理覆膜90]

本实施方式的油井用金属管1的第二接触表面还可以是在第二接触表面上形成化学转化处理覆膜,在化学转化处理覆膜上形成防锈覆膜80。图13是示出第二接触表面为公扣部接触表面400时包含化学转化处理覆膜90的第二接触表面的结构的图。参见图13,在粗糙度调整为算术平均偏差Ra=0.5~10.0μm的范围的第二接触表面上,形成化学转化处理覆膜90,在化学转化处理覆膜90上形成防锈覆膜80。此时,化学转化处理覆膜90与第二接触表面接触形成,防锈覆膜80与化学转化处理覆膜90接触形成。

化学转化处理覆膜90由例如选自由磷酸盐化学转化处理覆膜,草酸盐化学转化处理覆膜和硼酸盐化性处理覆膜组成的组中的1种以上构成。优选化学转化处理覆膜90为磷酸盐化学转化处理覆膜。

化学转化处理覆膜90为多孔质。因此,如果在化学转化处理覆膜90上形成防锈覆膜80,则通过所谓的“锚固效果”,防锈覆膜80在第二接触表面上的密合性(保持力)提升。在这种情况下,第二接触表面的耐腐蚀性提升。化学转化处理覆膜90的厚度并不特别限定。化学转化处理覆膜90的优选的厚度为5~40μm。化学转化处理覆膜90的厚度为5μm以上时,耐腐蚀性进一步提高。化学转化处理覆膜的厚度为40μm以下时,防锈覆膜80的密合性进一步稳定提高。

需要说明的是,图13中示出了第二接触表面为公扣部接触表面400的情况。但是,即使第二接触表面为母扣部接触表面500也是同样地,可以在第二接触表面上形成化学转化处理覆膜90,在化学转化处理覆膜90上形成防锈覆膜80。

需要说明的是,防锈覆膜80也可以在第二接触表面上直接接触形成,第二接触表面上也可以不形成化学转化处理覆膜90。优选为,油井用金属管1的化学组成中,Cr含量为以质量%计1.00%以下时,在第二接触表面上形成化学转化处理覆膜90,在化学转化处理覆膜90上形成防锈覆膜80。油井用金属管1的化学组成中,Cr含量为以质量%计1.00%以下时,油井用金属管1的母材本身的耐腐蚀性不怎么高。油井用金属管1的化学组成中,Cr含量为以质量%计1.00%以下时,如果在第二接触表面上形成化学转化处理覆膜90,并且在化学转化处理覆膜90上形成防锈覆膜80,可以提高第二接触表面的耐腐蚀性。

[制造工序]

对具有以上结构的本实施方式的油井用金属管的制造方法的一个例子进行说明。需要说明的是,以下说明的制造方法是本实施方式的油井用金属管的制造方法的一个例子。因此,只要可以制造本实施方式的油井用金属管,制造方法并不特别限定。以下说明的制造方法是制造本实施方式的油井用金属管的一个优选例子。

本实施方式的油井用金属管的制造方法包括:准备带螺纹接头的管坯的工序(带螺纹接头的管坯准备工序);在第一接触表面形成镀层60的工序(镀层形成工序);在镀层60上形成固体润滑层70的工序(固体润滑层形成工序);调整第二接触表面的表面粗糙度的工序(第二接触表面粗糙度调整工序);以及在调整过粗糙度的第二接触表面上形成防锈覆膜的工序(防锈覆膜形成工序)。以下详述各工序。

[带螺纹接头的管坯准备工序]

带螺纹接头的管坯准备工序中,准备带螺纹接头的管坯。在此,带螺纹接头的管坯是指管主体10。油井用金属管为T&C型时,管主体10包括公扣部管体11和接箍12。油井用金属管为一体型时,管主体10一体地形成。

管主体10可以使用由第三方提供的产品,也可以制造管主体10来准备。制造管主体10的情况下,例如通过以下方法制造。

用钢水制造坯料。具体而言,用钢水通过连铸法制造铸坯(板坯、大方坯或小方坯)。也可以用钢水通过铸锭法制造铸锭。根据需要,可以对板坯、大方坯或铸锭进行初轧,制造钢坯(小方坯)。通过以上工序制造坯料(板坯,大方坯或小方坯)。对准备的坯料进行热加工来制造管坯。热加工方法可以是基于曼内斯曼法的穿孔轧制,也可以是热挤出法。对热加工后的管坯实施公知的淬火和公知的回火,调整管坯的强度。通过以上工序,制造管坯。需要说明的是,油井用金属管为T&C型时,还准备接箍12用的管坯。接箍12用的管坯的制造方法与上述管坯的制造方法相同。

油井用金属管为T&C型时,对公扣部管体11用管坯的两端部的外表面实施螺纹切削加工,形成公扣部接触表面400。此外,对接箍12用管坯的两端部的内表面实施螺纹切削加工,形成母扣部接触表面500。将公扣部管体11用管坯的一端的公扣部插入接箍12用管坯的一端的母扣部并螺纹旋入。通过以上工序,制造包括公扣部管体11和接箍12的管主体(带螺纹接头的管坯)。

油井用金属管为一体型时,对相当于管主体10的管坯的第一端部10A的外表面实施螺纹切削加工,形成公扣部接触表面400。此外,对相当于管主体10的管坯的第二端部10B的外表面实施螺纹切削加工,形成母扣部接触表面500。通过以上工序,准备包括公扣部和母扣部的管主体10(带螺纹接头的管坯)。

[镀层形成工序]

在所准备的管主体的公扣部接触表面400和母扣部接触表面500中的一者即第一接触表面上,形成镀层60。镀层60的形成可以用公知的方法实施。镀层60的形成可以用电镀法,也可以用化学镀法。

例如,通过电镀法形成由Zn-Ni合金构成的镀层60时,镀浴含有锌离子和镍离子。镀浴的组成优选为含有锌离子:1~100g/L和镍离子:1~50g/L。电镀法的条件为例如镀浴pH:1~10、镀浴温度:25~80℃、电流密度:1~100A/dm

[固体润滑层形成工序]

固体润滑层形成工序中,在镀层60上形成固体润滑层70。固体润滑层形成工序包括涂布工序和固化工序。

[涂布工序]

涂布工序中,将用于在镀层60上形成固体润滑层70的组合物用公知的方法涂布在镀层60上。

例如,组合物为上述有机液体组合物时,通过喷涂将有机液体组合物涂布在第一接触表面上。在这种情况下,将有机液体组合物的粘度调整为常温和常压环境下可喷涂。涂布方法也可以是刷涂和浸渍等来代替喷涂。组合物为上述无机液体组合物时也是同样。

[固化工序]

组合物为有机液体组合物时,固化工序中,对涂布的有机液体组合物进行固化,形成固体润滑层70。通过对镀层60上涂布的涂布用树脂液进行干燥和/或热固化,形成固体润滑层70。干燥、热固化可以根据结合剂的种类用公知的方法实施。优选的条件等如上所述。组合物为无机液体组合物时,固化工序中,如上所述,对无机液体组合物实施加湿处理和/或加热处理。

通过实施以上涂布工序和固化工序,在镀层60上形成固体润滑层70。

[第二接触表面粗糙度调整工序]

第二接触表面粗糙度调整工序中,调整管主体10的公扣部接触表面400和母扣部接触表面500中的第二接触表面的表面粗糙度,使第二接触表面的算术平均偏差Ra为0.5~10.0μm。

表面粗糙度的调整为例如实施喷射清理。

[喷射清理]

喷射清理是用喷射装置使喷料(研磨剂)冲击第二接触表面,使表面变粗糙的处理。喷射清理为例如喷砂处理。喷砂处理是将喷料(研磨剂)与压缩空气混合并投射到第二接触表面的处理。喷料为例如球状的珠料和有棱角的砂料。喷砂处理可以通过公知的方法实施。例如,用压缩机压缩空气,使压缩空气与喷料混合。喷料的材质为例如不锈钢、铝、陶瓷和氧化铝等。喷砂处理的投射速度等条件可以适当设定。通过适当选定喷射清理的喷料,适当调整喷射清理中的投射速度等,可以将第二接触表面的算术平均偏差Ra调整为0.5~10.0μm。

[防锈覆膜形成工序]

防锈覆膜形成工序中,在第二接触表面粗糙度调整工序后的管主体10的第二接触表面上,涂布用于形成半固态或液态的防锈覆膜的防锈润滑剂。防锈覆膜并非固体,而是半固态或液态。因此,如果在第二接触表面上涂布半固态或液态的防锈润滑剂,则能够容易地形成半固态或液态的防锈覆膜。只要能在第二接触表面上形成防锈覆膜,半固态或液态的防锈润滑剂的涂布方法并不特别限定。例如,可以通过喷涂来涂布防锈润滑剂。也可以通过刷涂来涂布防锈润滑剂。也可以通过其它公知的方法,在第二接触表面上涂布防锈润滑剂来形成防锈覆膜。

[任选的工序]

[化学转化处理覆膜形成工序]

在第二接触表面上形成化学转化处理覆膜90的情况下,可以在第二接触表面粗糙度调整工序后、防锈覆膜形成工序前,实施化学转化处理覆膜形成工序。即,化学转化处理覆膜形成工序为任选的工序,可以不实施。

实施化学转化处理覆膜形成工序的情况下,在化学转化处理覆膜形成工序中,实施公知的化学转化处理,在粗糙度调整后的第二接触表面上形成化学转化处理覆膜90。化学转化处理可以用公知的方法实施。作为处理液,可以使用常规化学转化处理液。例如,化学转化处理覆膜90为磷酸盐化学转化处理覆膜时,可以列举出含有磷酸根离子1~150g/L、锌离子3~70g/L、硝酸根离子1~100g/L、镍离子0~30g/L的磷酸锌系化学转化处理液。作为化学转化处理,也可以使用磷酸锰系化学转化处理液。液温为例如常温~100℃。处理时间可以根据所期望的膜厚适当设定,例如为5~20分钟。为了促进化学转化处理覆膜的形成,可以在化学转化处理前进行表面调整。表面调整是指浸渍在含有胶体钛的表面调整用水溶液中的处理。化学转化处理后,优选在进行水洗或热水洗之后进行干燥。

通过以上制造工序,可以制造本实施方式的油井用金属管。

实施例

以下,对实施例进行说明。其中,本实施方式的油井用金属管不限于实施例。实施例中的%若无特别指定,指的是质量%。

[实施例1]

准备各种结构的油井用金属管。使用所准备的油井用金属管,实施以下试验,测定屈服扭矩(ft·lb)。首先,准备如表1所示的油井用金属管。

[表1]

表1

试验编号11~16的油井用金属管的外径为7英寸(177.80mm),壁厚为10.36mm。油井用金属管的化学组成与API-5CT规定的L80相当。

试验编号11~16中,将第一接触表面设为母扣部接触表面,并将第二接触表面设为公扣部接触表面。在各试验编号的第一接触表面形成Zn-Ni合金镀层。具体而言,将第一接触表面浸渍在镀液中实施电镀,在第一接触表面上形成Zn-Ni合金镀层。Zn-Ni合金镀液使用大和化成株式会社生产的商品名称DAIN ZIN ALLOY N2-PL。通过以上工序形成的Zn-Ni合金镀层的化学组成在所有试验编号中均为含有10~16质量%的Ni、余量为Zn的化学组成。需要说明的是,各试验编号的Zn-Ni合金镀层的厚度在5~15μm的范围内。

此外,在Zn-Ni合金镀层上形成固体润滑层。具体而言,在Zn-Ni合金镀层上涂布有机液体组合物。有机液体组合物含有环氧树脂、纯水、乙二醇单正丁基醚、异丙醇、1-丁醇和PTFE颗粒。在Zn-Ni合金镀层上喷涂有机液体组合物后,实施公知的固化处理形成固体润滑层。具体而言,作为固化处理,实施预干燥(85℃下10分钟)和烘烤(210℃下20分钟)。得到的固体润滑层的平均膜厚在所有试验编号中均在20~30μm的范围内。

对试验编号13~16的第二接触表面实施喷砂处理。按照JIS B 0601(2013)中规定的算术平均偏差的测定方法,对喷砂处理后的第二接触表面的算术平均偏差Ra进行测定。具体而言,将第二接触表面的任意10个部位作为测定部位。在各测定部位,以沿管轴方向延伸的评价长度来测定算术平均偏差Ra。评价长度为基准长度(截止波长)的5倍。算术平均偏差Ra的测定使用触针式的粗糙度计来进行,测定速度为0.5mm/秒。在求出的10个算术平均偏差Ra中,去掉最大的算术平均偏差Ra、第二大的算术平均偏差Ra、最小的算术平均偏差Ra以及第二小的算术平均偏差Ra,将余下的6个算术平均偏差Ra的算术平均值定义为算术平均偏差Ra。作为接触式的粗糙度计,使用株式会社三丰生产的表面粗糙度测量仪SURFTESTSJ-301(商品名称)。得到的算术平均偏差Ra(μm)如表1所示。需要说明的是,试验编号11和12的第二接触表面不实施喷砂处理(在表1的“喷射清理”一栏中记为“-”)。未实施喷砂处理的试验编号11和12的油井用金属管的第二接触表面的算术平均偏差Ra均为约0.2μm,小于0.5μm。试验编号13~16的油井用金属管的第二接触表面的算术平均偏差Ra为2.7,均在0.5~10.0μm的范围内。

此外,对于试验编号11、13和15,将第二接触表面(公扣部接触表面)在75~85℃的磷酸锌化学转化处理液(日本帕卡濑精株式会社生产的商品名称Palbond181X)中浸渍10分钟,形成磷酸锌化学转化处理层。磷酸锌化学转化处理层的厚度为12μm。需要说明的是,不在试验编号12、14和16的第二接触表面形成磷酸锌化学转化处理层(在表1的“磷酸锌”一栏中记为“-”)。

在试验编号11和13的磷酸锌化学转化层处理上形成了防锈覆膜。具体而言,在试验编号11和13的磷酸锌化学转化处理层上,形成了液态防锈覆膜。另外,在试验编号12和14的第二接触表面上,形成了半固态(油脂状)防锈覆膜。在试验编号15和16的第二接触表面上,形成了由黄色涂料构成的半固态防锈覆膜。在所有试验编号中,从距离磷酸锌化学转化处理层的表面或第二接触表面300mm的位置,喷涂液态防锈润滑剂或半固态防锈润滑剂,形成了液态防锈覆膜或半固态防锈覆膜。或者在磷酸锌化学转化处理层的表面或第二接触表面上刷涂液态防锈润滑剂或半固态防锈润滑剂,形成了液态防锈覆膜或半固态防锈覆膜。喷涂中,使油井用金属管绕中心轴旋转,在磷酸锌化学转化处理层的表面整体或第二接触表面整体形成了液态防锈覆膜或半固态防锈覆膜。

需要说明的是,液态防锈润滑剂含有以质量%计50~75%的矿物油精和以质量%计25%以下的石油系油。半固态防锈润滑剂含有以质量%计20~30%的纯化矿油、8~13%的石油系蜡、3~5%的石墨和5~10%的松香,余量为磺酸钙。如上所述,试验编号15和16中,作为半固态防锈润滑剂,使用了黄色涂料(Bestolife社生产,商品名称BoL4010NM)。

通过以上制造工序,制造了试验编号11~16的油井用金属管。

[屈服扭矩测定试验]

用各试验编号的一对(2根)油井用金属管(具有楔形螺纹而不具有台肩面的油井用金属管),按以下方法测定屈服扭矩。具体而言,以旋紧速度0.5rpm使紧固扭矩值缓慢上升,当材料屈服时结束试验。紧螺纹时测定扭矩,制作如图14所示的扭矩曲线。图14中的Ts表示台肩扭矩。线段L是具有与上肩后的扭矩曲线中的线性区域的斜率相同的斜率、与线性区域相比转数多0.2%的直线。本实施例中,将线段L与扭矩曲线相交处的扭矩值定义为屈服扭矩Ty。将各试验编号的屈服扭矩Ty相对于第二接触表面未喷砂处理的试验编号11的屈服扭矩Ty的比(%)定义为“屈服扭矩比”。屈服扭矩比如表1所示。

[评价结果]

参见表1,试验编号13~16中,在第一接触表面上Zn-Ni合金镀层和固体润滑层层叠,第二接触表面经过喷砂处理,表面粗糙度为0.5~10.0μm,且第二接触表面上形成了半固态或液态的防锈覆膜。因此,与第二接触表面未喷砂处理的试验编号11和12相比,屈服扭矩比高。即,获得了优异的高扭矩性能。

[实施例2]

准备如表2所示的油井用金属管。

[表2]

表2

试验编号21~24的油井用金属管的外径为7英寸(177.80mm),壁厚为10.36mm。油井用金属管的化学组成与API-5CT规定的L80-13CR相当。

试验编号21~24中,将第一接触表面设为母扣部接触表面,并将第二接触表面设为公扣部接触表面。在各试验编号的第一接触表面,以与实施例1相同的方法形成Zn-Ni合金镀层。Zn-Ni合金镀层的化学组成在所有试验编号中均为含有10~16质量%的Ni、余量为Zn的化学组成。各试验编号的Zn-Ni合金镀层的厚度在5~15μm的范围内。

此外,在Zn-Ni合金镀层上,形成与实施例1相同的固体润滑层。得到的固体润滑层的平均膜厚在所有试验编号中均在20~30μm的范围内。

另一方面,对试验编号23和24的第二接触表面,以与实施例1相同的方法实施喷砂处理。以与实施例1相同的方法,测定喷砂处理后的第二接触表面的算术平均偏差Ra。得到的算术平均偏差Ra(μm)如表2所示。需要说明的是,试验编号21和22的第二接触表面不实施喷砂处理(在表2的“喷射清理”一栏中记为“-”)。未实施喷砂处理的试验编号21和22的油井用金属管的第二接触表面的算术平均偏差Ra均为约0.2μm,小于0.5μm。

在各试验编号的第二接触表面上形成防锈覆膜。具体而言,在试验编号21和23的第二接触表面上,形成了液态防锈覆膜。另外,在试验编号22和24的第二接触表面上,形成了半固态防锈覆膜。形成方法与实施例1相同。通过以上制造工序,制造了试验编号21~24的油井用金属管。

[屈服扭矩测定试验]

以与实施例1相同的方法,求出各试验编号的油井用金属管的屈服扭矩比。

[评价结果]

参见表2,试验编号23和24中,在第一接触表面上Zn-Ni合金镀层和固体润滑层层叠,第二接触表面经过喷砂处理,表面粗糙度为0.5~10.0μm,且第二接触表面上形成了液态或半固态防锈覆膜。因此,与第二接触表面未喷砂处理的试验编号21和22相比,屈服扭矩比高。即,获得了优异的高扭矩性能。

[实施例3]

准备如表3所示的油井用金属管。

[表3]

表3

试验编号31和32的油井用金属管的外径为9-5/8英寸(244.475mm),壁厚为13.84mm。油井用金属管的化学组成与API-5CT规定的P110相当。

试验编号31和32中,将第一接触表面设为母扣部接触表面,并将第二接触表面设为公扣部接触表面。在各试验编号的第一接触表面,以与实施例1相同的方法形成Zn-Ni合金镀层。Zn-Ni合金镀层的化学组成在所有试验编号中均为含有10~16质量%的Ni、余量为Zn的化学组成。各试验编号的Zn-Ni合金镀层的厚度在5~15μm的范围内。

此外,在Zn-Ni合金镀层上,形成与实施例1相同的固体润滑层。得到的固体润滑层的平均膜厚在所有试验编号中均在20~30μm的范围内。

另一方面,对试验编号32的第二接触表面,以与实施例1相同的方法实施喷砂处理。以与实施例1相同的方法,测定喷砂处理后的第二接触表面的算术平均偏差Ra。得到的算术平均偏差Ra(μm)如表3所示。需要说明的是,试验编号31的第二接触表面不实施喷砂处理(在表3的“喷射清理”一栏中记为“-”)。未实施喷砂处理的试验编号31的油井用金属管的第二接触表面的算术平均偏差Ra为约0.2μm,小于0.5μm。

在各试验编号的第二接触表面上形成防锈覆膜。具体而言,在试验编号31和32的第二接触表面上,形成了液态防锈覆膜。形成方法与实施例1相同。通过以上制造工序,制造了试验编号31和32的油井用金属管。

[屈服扭矩测定试验和评价结果]

以与实施例1相同的方法,求出各试验编号的油井用金属管的屈服扭矩比。参见表3,试验编号32中,在第一接触表面上Zn-Ni合金镀层和固体润滑层层叠,第二接触表面经过喷砂处理,表面粗糙度为0.5~10.0μm,且在第二接触表面上形成了液态的防锈覆膜。因此,与第二接触表面未喷砂处理的试验编号31相比,屈服扭矩比高。即,获得了优异的高扭矩性能。

[实施例4]

准备如表4所示的油井用金属管。

[表4]

表4

试验编号41~43的油井用金属管的外径为7英寸(177.80mm),壁厚为11.51mm。油井用金属管使用日本制铁株式会社生产的商品名称SM13CRS-110。

试验编号41~43中,将第一接触表面设为母扣部接触表面,并将第二接触表面设为公扣部接触表面。在各试验编号的第一接触表面,以与实施例1相同的方法形成Zn-Ni合金镀层。Zn-Ni合金镀层的化学组成在所有试验编号中均为含有10~16质量%的Ni、余量为Zn的化学组成。各试验编号的Zn-Ni合金镀层的厚度在5~15μm的范围内。

此外,在Zn-Ni合金镀层上,形成与实施例1相同的固体润滑层。得到的固体润滑层的平均膜厚在所有试验编号中均在20~30μm的范围内。

另一方面,对试验编号43的第二接触表面,以与实施例1相同的方法实施喷砂处理。以与实施例1相同的方法,测定喷砂处理后的第二接触表面的算术平均偏差Ra。得到的算术平均偏差Ra(μm)如表4所示。需要说明的是,试验编号41和42的第二接触表面不实施喷砂处理(在表4的“喷射清理”一栏中记为“-”)。未实施喷砂处理的试验编号41和42的油井用金属管的第二接触表面的算术平均偏差Ra均为约0.2μm,小于0.5μm。

在各试验编号的第二接触表面上形成防锈覆膜。具体而言,在试验编号41和43的第二接触表面上,形成了半固态防锈覆膜。另外,在试验编号42的第二接触表面上,形成了液态防锈覆膜。形成方法与实施例1相同。通过以上制造工序,制造了试验编号41~43的油井用金属管。

[屈服扭矩测定试验和评价结果]

以与实施例1相同的方法,求出各试验编号的油井用金属管的屈服扭矩比。参见表4,试验编号43中,在第一接触表面上Zn-Ni合金镀层和固体润滑层层叠,第二接触表面经过喷砂处理,表面粗糙度为0.5~10.0μm,且在第二接触表面上形成了半固态防锈覆膜。因此,与第二接触表面未喷砂处理的试验编号41和42相比,屈服扭矩比高。即,获得了优异的高扭矩性能。

[实施例5]

准备如表5所示的油井用金属管。

[表5]

表5

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试验编号51~54的油井用金属管的外径为4-1/2英寸(114.3mm),壁厚为6.88mm。油井用金属管的化学组成与API-5CT规定的L80-13CR相当。

试验编号51~54中,将第一接触表面设为母扣部接触表面,并将第二接触表面设为公扣部接触表面。在各试验编号的第一接触表面,以与实施例1相同的方法形成Zn-Ni合金镀层。Zn-Ni合金镀层的化学组成在所有试验编号中均为含有10~16质量%的Ni、余量为Zn的化学组成。各试验编号的Zn-Ni合金镀层的厚度在5~15μm的范围内。

此外,在Zn-Ni合金镀层上,形成与实施例1相同的固体润滑层。得到的固体润滑层的平均膜厚在所有试验编号中均在20~30μm的范围内。

另一方面,对试验编号53和54的第二接触表面,以与实施例1相同的方法实施喷砂处理。以与实施例1相同的方法,测定喷砂处理后的第二接触表面的算术平均偏差Ra。得到的算术平均偏差Ra(μm)如表5所示。需要说明的是,试验编号51和52的第二接触表面不实施喷砂处理(在表5的“喷射清理”一栏中记为“-”)。未实施喷砂处理的试验编号51和52的油井用金属管的第二接触表面的算术平均偏差Ra均为约0.2μm,小于0.5μm。

在各试验编号的第二接触表面上形成防锈覆膜。具体而言,在试验编号51和53的第二接触表面上,形成了液态防锈覆膜。另外,在试验编号52和54的第二接触表面上,形成了半固态防锈覆膜。形成方法与实施例1相同。通过以上制造工序,制造了试验编号51~54的油井用金属管。

[屈服扭矩测定试验和评价结果]

以与实施例1相同的方法,求出各试验编号的油井用金属管的屈服扭矩比。参见表5,试验编号53和54中,在第一接触表面上Zn-Ni合金镀层和固体润滑层层叠,第二接触表面经过喷砂处理,表面粗糙度为0.5~10.0μm,且在第二接触表面上形成了半固态或液态的防锈覆膜。因此,与第二接触表面未喷砂处理的试验编号51和52相比,屈服扭矩比高。即,获得了优异的高扭矩性能。

[实施例6]

准备如表6所示的油井用金属管。

[表6]

表6

试验编号61~64的油井用金属管的外径为4-1/2英寸(114.3mm),壁厚为6.88mm。油井用金属管使用日本制铁株式会社生产的商品名称SM13CRS-110。

试验编号61~64中,将第一接触表面设为母扣部接触表面,并将第二接触表面设为公扣部接触表面。在各试验编号的第一接触表面,以与实施例1相同的方法形成Zn-Ni合金镀层。Zn-Ni合金镀层的化学组成在所有试验编号中均为含有10~16质量%的Ni、余量为Zn的化学组成。各试验编号的Zn-Ni合金镀层的厚度在5~15μm的范围内。

此外,在Zn-Ni合金镀层上,形成与实施例1相同的固体润滑层。得到的固体润滑层的平均膜厚在所有试验编号中均在20~30μm的范围内。

另一方面,对试验编号63和64的第二接触表面,以与实施例1相同的方法实施喷砂处理。以与实施例1相同的方法,测定喷砂处理后的第二接触表面的算术平均偏差Ra。得到的算术平均偏差Ra(μm)如表6所示。需要说明的是,试验编号61和62的第二接触表面不实施喷砂处理(在表6的“喷射清理”一栏中记为“-”)。未实施喷砂处理的试验编号61和62的油井用金属管的第二接触表面的算术平均偏差Ra均为约0.2μm,小于0.5μm。

在各试验编号的第二接触表面上形成防锈覆膜。具体而言,在试验编号61和63的第二接触表面上,形成了液态防锈覆膜。另外,在试验编号62和64的第二接触表面上,形成了半固态防锈覆膜。形成方法与实施例1相同。通过以上制造工序,制造了试验编号61~64的油井用金属管。

[屈服扭矩测定试验和评价结果]

以与实施例1相同的方法,求出各试验编号的油井用金属管的屈服扭矩比。参见表6,试验编号63和64中,在第一接触表面上Zn-Ni合金镀层和固体润滑层层叠,第二接触表面经过喷砂处理,表面粗糙度为0.5~10.0μm,且在第二接触表面上形成了半固态或液态的防锈覆膜。因此,与第二接触表面未喷砂处理的试验编号61和62相比,屈服扭矩比高。即,获得了优异的高扭矩性能。

[实施例7]

准备各种结构的油井用金属管。使用所准备的油井用金属管,实施以下反复紧固试验,对耐磨损性进行评价。首先,准备如表7所示的油井用金属管。

[表7]

表7

试验编号71~83的油井用金属管的外径为7英寸(177.80mm),壁厚为11.51mm或12.65mm。试验编号71~83的油井用金属管使用日本制铁株式会社生产的商品名称SM13CRS-110。

试验编号71~83中,将第一接触表面设为母扣部接触表面,并将第二接触表面设为公扣部接触表面。在各试验编号的第一接触表面,以与实施例1相同的方法形成Zn-Ni合金镀层。Zn-Ni合金镀层的化学组成在所有试验编号中均为含有10~16质量%的Ni、余量为Zn的化学组成。各试验编号的Zn-Ni合金镀层的厚度在5~15μm的范围内。

此外,在Zn-Ni合金镀层上,形成与实施例1相同的固体润滑层。得到的固体润滑层的平均膜厚在所有试验编号中均在20~30μm的范围内。

另一方面,对试验编号73~78、81和82的第二接触表面,以与实施例1相同的方法实施喷砂处理。以与实施例1相同的方法,测定喷砂处理后的第二接触表面的算术平均偏差Ra。得到的算术平均偏差Ra均为约2.5μm,在0.5~10.0μm的范围内。需要说明的是,试验编号71、72、79和80的第二接触表面不实施喷砂处理(在表7的“喷射清理”一栏中记为“-”)。不实施喷砂处理的试验编号中第二接触表面的算术平均偏差Ra为约0.2μm,小于0.5μm。

在各试验编号的第二接触表面上形成防锈覆膜。具体而言,在试验编号71、73、75、77、79和81的第二接触表面上,形成了液态防锈覆膜。另外,在试验编号72、74、76、78、80和82的第二接触表面上,形成了半固态防锈覆膜。形成方法与实施例1相同。需要说明的是,试验编号83中,涂布黄色涂料,形成了半固态防锈覆膜。通过以上制造工序,制造了试验编号71~83的油井用金属管。

[耐磨损性评价试验]

通过反复紧固试验,实施耐磨损性评价。表7中的试验编号71~83中,各试验编号各使用一对(2根)油井用金属管,在室温(20℃)下反复紧螺纹和松螺纹,评价耐磨损性。紧固扭矩为24350N·m。每进行一次紧螺纹和松螺纹,通过目测,观察公扣部接触表面和母扣部接触表面。通过目测观察,确认螺纹部、公扣部密封面和母扣部密封面的磨损发生情况。在公扣部密封面和母扣部密封面确认有磨损时,结束试验。螺纹部中,磨损轻微、通过打磨等保养可恢复时,修补磨损瑕疵,继续试验。最大反复紧固次数为10次。耐磨损性的评价指标为:螺纹部不可恢复的磨损与公扣部密封面及母扣部密封面磨损均未发生的最大紧固次数(最大10次)。结果如表7的“紧固次数”一栏所示。API标准中规定了7英寸套管的紧固次数为3次以上。为此,紧固次数为3次以上时,判断为耐磨损性优异。

[评价结果]

参见表7,试验编号71~83均为紧固次数为3次以上,耐磨损性优异。

以上说明了本发明的实施方式。但是,上述实施方式仅为用于实施本发明的示例。因此,本发明不限于上述实施方式,可以在不超出其精神的范围内将上述实施方式适当变更实施。

附图标记说明

1 油井用金属管

10 管主体

10A 第一端部

10B 第二端部

11 公扣部管体

12 接箍

40 公扣部

50 母扣部

60 镀层

70 固体润滑层

80 防锈覆膜

90 化学转化处理覆膜

400 公扣部接触表面

500 母扣部接触表面

技术分类

06120115923094