【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于高压井服务应用的旋转组件，并且具体地涉及具有硬化的旋转接头的旋转组件。
技术介绍
1、高压井服务应用需要使用旋转组件来互连各种管道配置。旋转组件通常包括接合和密封的外螺纹接头和内螺纹接头，但是允许它们之间的旋转动作，诸如旋转或枢转动作。在外螺纹接头和内螺纹接头中形成有周向轴承滚道，以将滚珠轴承捕获在它们之间，从而促进旋转动作。旋转接头需要在极端条件下操作，诸如处理含有导致接头部件腐蚀的研磨剂的流体、高压和极端温度。
2、旋转组件通常由多个低合金钢管道段形成，例如具有4715、4120、4121等级等。然而，为了促进旋转组件的部件的旋转运动，滚道需要经配置将轴承设置在其中的硬表面。通常使用不同的热处理方法进行硬化，例如对限定在第一和第二管道的两端中的滚道的相应表面以及相应的相邻表面进行热处理。在一个示例中，这种热处理实现了在58和62hrc(洛氏硬度c)之间的范围内的滚道表面的硬度。
3、腐蚀、点蚀以及侵蚀辅助腐蚀经常发生在管道段的某些区域内。作为这种腐蚀和点蚀的结果，管道段可以具有增加的应力集中，这可能导致旋转组件失效而引起的开裂。需要解决这些缺陷。
技术实现思路
1、根据第一方面，提供了一种用于油田作业的旋转组件，其包括：第一管道段，其具有第一端接头；和第二管道段，其具有对应于并且接收第一端接头的第二端接头，其中第一端接头和第二端接头中的每一个具有内表面和外表面。在一些实施例中，旋转组件还包括旋转接头，其经由相应的第一端接头和第二端接头将
2、在一些实施例中，旋转接头可以具有多个滚道，这些滚道大小经设置用于在其中接收多个轴承以促进在第一管道段与第二管道段之间的可旋转连接。在一些实施例中，旋转组件可以由耐腐蚀材料形成，诸如具有以下等级的钢材料中的一种或任何组合：x20cr13、x36crmo17(1.2316)、x17crni16-2(1.4057)、x48cr13(1.4034)、f6nm、9cr和x10crmovnb9-1mod。
3、在其它实施例中，旋转组件可以具有第一端接头和/或第二端接头的一部分，其经热处理以增加其硬度。在一些实施例中，旋转组件可以具有第一管道接头和/或第二管道接头的一部分，其使用以下热处理方法中的一种或任何组合进行热处理：渗碳、感应热处理、渗氮以及淬火和回火优化。
4、在又一实施例中，旋转组件可以在整个第一端接头和/或第二端接头中进行热处理，以增加其硬度。在一些实施例中，旋转组件可以具有在第一端接头和第二管道段之间的密封元件，使得密封元件经配置密封地接合第一端接头和第二管道段。
5、根据第二方面，提供了一种旋转组件，包括第一管道段，其由耐腐蚀材料形成，具有第一端接头，该第一端接头具有内表面和外表面，其中第一管道段具有第一硬度值。在一些实施例中，旋转组件还包括第二管道段，其由耐腐蚀材料形成，具有第二端接头，该第二端接头具有内表面和外表面，其中第二管道段具有第二硬度值。在一些实施例中，旋转组件还包括旋转接头，其沿中心轴线将第一端接头和第二端接头可旋转地固定在一起。在一些实施例中，旋转接头可以具有大于第一硬度值和第二硬度值的硬度的硬度值。
6、在一些实施例中，旋转组件可以由耐腐蚀材料形成，诸如具有以下等级的钢材料中的一种或任何组合：x20cr13、x36crmo17(1.2316)、x17crni16-2(1.4057)、x48cr13(1.4034)、f6nm、9cr和x10crmovnb9-1mod。
7、在其它实施例中，旋转组件可以具有第一端接头和/或第二管道接头的一部分，其经热处理以增加其硬度。在一些实施例中，这样的热处理可以包括以下热处理方法中的一种或任何组合：渗碳、感应热处理、渗氮以及淬火和回火优化。
8、根据第三方面，提供了一种制造旋转组件的方法，包括：在由耐腐蚀材料形成的第一管道段的第一端接头的外表面的至少一部分上形成硬化的第一区域。在一些实施例中，硬化的第一区域具有的硬度值大于第一管道段的外表面的未硬化或较少硬化的第一区域的硬度值。在一些实施例中，硬化的第一区域包括限定在其外表面上的至少一个凹槽，其中至少一个第一区域凹槽经配置在其中装配多个滚珠轴承。
9、在一些实施例中，该方法还包括在由耐腐蚀材料形成的第二管道段的第二端接头的内表面的至少一部分上形成硬化的第二区域。在一些实施例中，硬化的第二区域具有的硬度值大于第二管道段的内表面的未硬化或较少硬化的第二区域的硬度值。在一些实施例中，硬化的第二区域包括限定在其内表面上的至少一个凹槽，其中至少一个第二区域凹槽经配置与至少一个第一区域凹槽对齐，以在旋转组件完全组装时在其间限定至少一个滚道。
10、在其它实施例中，该方法还包括将第一端接头的硬化的第一区域插入第二端接头的硬化的第二区域，从而经由旋转组件流体联接第一管道段和第二管道段。在一些实施例中，该方法还包括将多个滚珠轴承设置在旋转组件的至少一个滚道中。
11、在又一实施例中，该方法可以包括由耐腐蚀材料形成旋转组件，诸如具有以下等级的钢材料中的一种或任何组合：x20cr13、x36crmo17(1.2316)、x17crni16-2(1.4057)、x48cr13(1.4034)、f6nm、9cr和x10crmovnb9-1mod。
12、在其它实施例中，该方法可以包括形成硬化的第二区域，进一步包括对硬化的第二区域进行热处理。在一些实施例中，该方法可以包括形成硬化的第一区域，进一步包括对硬化的第一区域进行热处理。在一些实施例中，形成硬化的第二区域和/或硬化的第一区域中的至少一个可以包括以下热处理方法中的一种或任何组合：渗碳、感应热处理、渗氮以及淬火和回火优化。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于油田作业的旋转组件，所述旋转组件包括：
2.根据权利要求1所述的旋转接头，进一步包括多个滚道，所述滚道大小经设置在其中接收多个轴承，以在所述第一管道段和所述第二管道段之间限定可旋转连接。
3.根据权利要求1所述的旋转组件，其中所述耐腐蚀材料包括从由X20Cr13、X36CrMo17、X17CrNi16-2、X48Cr13、F6NM、9Cr和X10CrMoVNb9-1Mod组成的所述组中选择的至少一种钢种。
4.根据权利要求1所述的旋转组件，其中所述第一端接头和所述第二端接头中的一个的至少一部分经热处理以增加其硬度。
5.根据权利要求4所述的旋转组件，其中使用渗碳、感应热处理、渗氮、淬火和回火优化或其组合中的至少一种对所述第一端接头和所述第二端接头中的一个的所述至少一部分进行热处理。
6.根据权利要求1所述的旋转组件，其中所述第一端接头和所述第二端接头中的至少一个的整体经热处理以增加其硬度。
7.根据权利要求1所述的旋转组件，进一步包括设置在所述第一端接头和所述第二管道段之间的密封元件，其中所述密封
8.一种旋转组件，包括：
9.根据权利要求8所述的旋转组件，其中所述耐腐蚀材料包括从由X20Cr13、X36CrMo17、X17CrNi16-2、X48Cr13、F6NM、9Cr和X10CrMoVNb9-1Mod组成的所述组中选择的至少一种钢种。
10.根据权利要求8所述的旋转组件，其中所述第一端接头和所述第二端接头中的一个的至少一部分经热处理以增加其硬度。
11.根据权利要求8所述的旋转组件，其中使用渗碳、感应热处理、渗氮、淬火和回火优化或其组合中的至少一种对所述第一端接头和所述第二端接头中的一个的至少所述部分进行热处理。
12.一种制造旋转组件的方法，所述方法包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述耐腐蚀材料包括从由X20Cr13、X36CrMo17、X17CrNi16-2、X48Cr13、F6NM、9Cr和X10CrMoVNb9-1Mod组成的所述组中选择的至少一种钢种。
14.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述硬化的第二区域包括对所述硬化的第二区域进行热处理。
15.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述硬化的第一区域包括对所述硬化的第一区域进行热处理。
16.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述硬化的第二区域和所述硬化的第一区域中的至少一个包括渗碳、感应热处理、渗氮、淬火和回火优化中的至少一种或其组合。
...【技术特征摘要】
1.一种用于油田作业的旋转组件，所述旋转组件包括：
2.根据权利要求1所述的旋转接头，进一步包括多个滚道，所述滚道大小经设置在其中接收多个轴承，以在所述第一管道段和所述第二管道段之间限定可旋转连接。
3.根据权利要求1所述的旋转组件，其中所述耐腐蚀材料包括从由x20cr13、x36crmo17、x17crni16-2、x48cr13、f6nm、9cr和x10crmovnb9-1mod组成的所述组中选择的至少一种钢种。
4.根据权利要求1所述的旋转组件，其中所述第一端接头和所述第二端接头中的一个的至少一部分经热处理以增加其硬度。
5.根据权利要求4所述的旋转组件，其中使用渗碳、感应热处理、渗氮、淬火和回火优化或其组合中的至少一种对所述第一端接头和所述第二端接头中的一个的所述至少一部分进行热处理。
6.根据权利要求1所述的旋转组件，其中所述第一端接头和所述第二端接头中的至少一个的整体经热处理以增加其硬度。
7.根据权利要求1所述的旋转组件，进一步包括设置在所述第一端接头和所述第二管道段之间的密封元件，其中所述密封元件经配置密封地接合所述第一端接头和所述第二管道段。
8.一种旋转组件，包括：
9.根据权利要求8所述的旋转组件，其中所述耐腐蚀材料包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·拜约克，B·维特科夫斯基，
申请(专利权)人：SPM石油和天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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