纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨特殊渗层处理特殊螺纹套管的制作方法

本发明涉及套管，更具体地说，涉及纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨特殊渗层处理特殊螺纹套管。

背景技术：

1、石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程和后续的油、气生产过程能够顺利进行。它是石油钻采设备的关键部分，要承受巨大的压力、拉力以及各种复杂的地层作用力。

2、主要有以下3个技术要求：

3、1.强度要求：石油套管需要有足够的强度来承受井壁的压力、地层的坍塌压力以及在起下钻过程中的拉伸和压缩力等。例如，在深井或超深井中，套管要承受高达几十兆帕甚至上百兆帕的内压和外挤压力，因此其屈服强度和抗拉强度等力学性能指标必须满足相应的要求。

4、2.抗腐蚀性能：由于油、气井的环境复杂，石油套管可能会接触到各种腐蚀性介质，如硫化氢、二氧化碳、地层水等。硫化氢会导致钢材发生硫化物应力腐蚀开裂，二氧化碳会引起碳酸腐蚀，地层水可能含有各种盐分，导致电化学腐蚀。所以石油套管需要有良好的抗腐蚀性能，通过采用抗腐蚀合金材料或进行表面处理等方式来实现。

5、3.密封性要求：套管之间的连接以及套管与井口装置等的连接必须保证良好的密封性。如果密封性不好，油、气就会泄漏，不仅会造成资源浪费，还会带来安全隐患和环境污染。通常采用特殊的螺纹连接方式，如api标准螺纹或特殊设计的气密螺纹来确保密封效果。

6、api标准螺纹存在如下缺陷：

7、1.密封性能方面的缺陷

8、1.1螺纹间隙问题：api标准螺纹在连接后，由于其螺纹结构特点，存在一定的间隙。在高压环境下，比如在深层油井开采中，油、气可能会通过这些间隙泄漏。例如，当油井内压达到几十兆帕时，这种泄漏风险会显著增加。这些间隙是由于螺纹加工精度和配合方式导致的。api螺纹在设计上更侧重于连接强度和加工便利性，没有像一些特殊气密螺纹那样有非常紧密的密封设计。

9、1.2密封持久性不足：随着油井的使用时间增加，井下环境复杂多变，如温度波动、地层运动等因素，会导致api标准螺纹的密封性能逐渐下降。例如，在一些处于地质活动较为活跃区域的油井，地层的微小移动可能会使套管连接的螺纹产生松动，从而破坏原有的密封结构。

10、2.连接强度方面的缺陷

11、2.1应力集中问题：api标准螺纹在根部和顶部容易出现应力集中现象。在承受较大拉力或压力时，这些部位的应力可能会超过材料的屈服强度，导致螺纹损坏。比如在起下钻过程中，当套管受到较大的拉伸力时，螺纹根部的应力集中可能会引发裂纹的产生和扩展，进而影响套管连接的完整性。

12、2.2抗扭性能有限：在安装过程中，需要将套管通过螺纹旋转连接。api标准螺纹在抗扭方面存在一定局限，在过度施加扭矩的情况下，可能会出现螺纹滑扣现象。例如，如果在安装时没有精确控制扭矩，当扭矩超过一定限度后，螺纹之间的摩擦力无法承受，就会导致滑扣，从而使套管连接失效。

13、3.加工和质量控制方面的缺陷

14、3.1加工精度差异影响配合：不同的加工厂家在生产api标准螺纹套管时，由于设备精度、工艺水平等因素的差异，可能会导致螺纹尺寸和形状出现一定的偏差。这种偏差会影响套管之间的配合精度，降低连接质量。

15、3.2质量检验难度较大：由于api标准螺纹的结构特点，对于一些内部缺陷，如微小裂纹、内部应力集中等的检测较为困难。传统的检测方法可能无法完全检测出这些潜在的质量问题。例如，对于螺纹根部的内部微小裂纹，使用常规的外观检查很难发现，需要采用先进的无损检测技术，如超声波探伤等，但这些技术的应用成本较高，且操作复杂。

16、综上所述，为此我们提出纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨特殊渗层处理特殊螺纹套管。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨特殊渗层处理特殊螺纹套管，本发明提供了纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨特殊渗层处理高性能气密封螺纹套管，解决了套管使用强度、螺纹接头高性能密封要求、套管抗腐蚀和管内偏磨损一系列问题。

3、技术方案

4、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

5、纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨特殊渗层处理特殊螺纹套管，包括套管和套管接箍，所述套管接箍左右两侧均开设有高性能气密封螺纹，所述套管和套管接箍螺纹连接，所述套管接箍内固定连接有扭矩台肩，所述套管接箍的侧端固定连接有rfid智能芯片，所述rfid智能芯片位于套管上，所述套管内喷涂有防油垢抗腐蚀涂层，所述套管近接箍内端面设有追溯二维码。

6、作为本发明的一种优选方案，所述套管接箍的内壁面的两端为扩口形，所述套管与套管接箍连接端的外壁面为缩口形。

7、作为本发明的一种优选方案，所述涂层包括管体内渗层厚度和管体内壁表面渗层厚度，所述管体内渗层厚度设置于管体内壁表面渗层厚度的内侧。

8、作为本发明的一种优选方案，所述扭矩台肩的左右两侧均开设有卡槽，所述套管上开设有凹槽，所述凹槽内固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接有卡块，所述卡块的末端为半圆形，且卡块与卡槽卡接。

9、作为本发明的一种优选方案，所述套管接箍的螺纹连接有外部挡块，所述外部挡块内镶嵌有磁铁块，所述磁铁块与卡块的位置相对应，所述卡块靠近卡槽的一端为磁铁制作而成，所述磁铁块与卡块相互靠近的一端为磁铁同极。

10、作为本发明的一种优选方案，所述外部挡块的末端安装有多组贴合块，所述贴合块与套管外壁面保持贴合。

11、作为本发明的一种优选方案，所述套管接箍的侧端开设有螺纹槽，所述螺纹槽内螺纹连接有螺纹环，所述螺纹环内靠中心位置上固定连接有橡胶环块，所述橡胶环块为耐磨损耐高温橡胶，且橡胶环块的横截面为三角形。

12、有益效果

13、相比于现有技术，本发明的优点在于：

14、(1)本方案中，套管接箍与扭矩台肩齐平，套管接箍采用高性能气密封螺纹(dsp-t6)结构形式，增加扭矩台肩与管端接触，内外接头主密封面通过过盈配合，产生锥面密封作用(角度为20度)，辅助密封面产生接触密封(角度为-15度)；接头使用时，整个管体内壁完全平齐；确保后续油管下入及更换起出时套管内壁不发生撞击性偏磨。

15、(2)本方案中，当在旋转套管接箍，使得套管接箍与套管螺纹连接在一起的时候，卡块由于套管内壁的挤压力，此时卡块会向靠近凹槽的内部一侧进行移动，当卡块的位置与卡槽对应的时候，由于弹簧的回弹力，会将卡块推入到卡槽的内部，完成二者的卡接，进一步的增加二者的连接的稳定性。

16、(3)本方案中，当将套管连接到套管接箍上的时候，此时旋转外部挡块，使得外部挡块向靠近套管的一侧移动，此时外部挡块会将套管与套管接箍的连接处进行遮挡，对二者的连接区域进行保护，当需要拆卸的时候，旋转外部挡块，使得磁铁块移动到与卡块位置对应区域，此时由于磁力，二者对应，会将卡块向凹槽的内部排斥，使得卡块与卡槽失去卡接状态，此时再将套管与套管接箍拆卸开，便于拆卸。

17、(4)本方案中，该纳米涂层高强度抗粘扣抗偏磨特殊渗层处理高性能气密封螺纹套管，当套管接箍的另外一端外界到管路的时候，通过旋转螺纹环，能够螺纹环覆盖调整套管接箍与外界管路连接端的长度，以此适用于不同的环境，且同时增加了可形变的橡胶环块，当外界管路与套管接箍连接的时候，橡胶环块与会外界管路的外壁面保持贴合，进一步的增加二者之间的密封性。