分33具有進行表面處理的具有第一硬度的表面。
[0077] 如上所述配置的具有陽螺紋部分23和陰螺紋部分33的鉆桿4與鉆桿工具接頭1 緊固到一起。換言之，所述鉆桿4通過將陽螺紋部分23旋擰到陰螺紋部分33而緊固到一 起。
[0078] 陽螺紋部分23具有如上所述的由軟質(zhì)材料構成的表面層或由硬質(zhì)金屬構成的表 面層，以及陰螺紋部分33具有如上所述的由硬質(zhì)金屬構成的表面層或由軟質(zhì)材料構成的 表面層。更具體地，當陽螺紋部分23具有由硬質(zhì)金屬構成的表面層時，陰螺紋部分33具有 由軟質(zhì)材料構成的表面層。備選地，當陽螺紋部分23具有由軟質(zhì)材料構成的表面層時，所 述陰螺紋部分33具有由硬質(zhì)金屬構成的表面層。
[0079] 在鉆桿工具接頭1中，陽螺紋接觸表面或陰螺紋接觸表面是由硬質(zhì)金屬構成的表 面層，以及相應的陰螺紋接觸表面或陽螺紋接觸面是由軟質(zhì)材料構成的表面層。
[0080] 在本發(fā)明范圍內(nèi)的其它實施例可具有接觸區(qū)域表面，其具有僅部分地占據(jù)接觸 區(qū)域表面的硬質(zhì)金屬和/或軟質(zhì)材料構成的表面層；根據(jù)一個實施例，表面層由占據(jù)至少 90 %的接觸區(qū)域表面的相應硬質(zhì)金屬和軟質(zhì)材料構成。
[0081] 在如此配置的鉆桿工具接頭1中，即使在陰螺紋部分33和陽螺紋部分23之間重 復地進行組裝/拆卸操作，也防止發(fā)生所謂的"磨損"。因此，可增加在發(fā)生磨損之前的組裝 /拆卸操作次數(shù)。
[0082] 在此，"磨損"表示由金屬之間的接觸導致的損壞狀態(tài)。而"由卡?。ê附樱е绿?前磨損（advancetogallingfromseizure(welding))"是指下述狀態(tài)，即接觸表面被卡 住以及在最初卡住時不能運動，然后進一步旋轉(zhuǎn)或運動就會使得卡住表面剝落和受損。該 磨損也有可能在下述情況下發(fā)生，即在該情況下接觸表面壓力是高的，或摩擦金屬之間的 親和性是高的。
[0083] 在本發(fā)明的實施例中，陽螺紋部分23和陰螺紋部分33分別具有在硬度上彼此不 同的由硬質(zhì)金屬構成的表面層和由軟質(zhì)材料構成的表面層，使得將與彼此接觸的表面之間 的親和性是低的。此外，優(yōu)選將硬質(zhì)金屬相比于軟質(zhì)材料的硬度比設置成不小于2. 8,如后 面所述。根據(jù)一個實施例，硬質(zhì)金屬相比于軟質(zhì)材料的所述硬度比等于或大于5。根據(jù)該結 構，能夠防止發(fā)生磨損，從而增加在發(fā)生磨損之前的組裝/拆卸操作次數(shù)。應當指出的是， 鉆桿工具接頭1的組裝/拆卸操作的次數(shù)相比于用于生產(chǎn)的井的套管和管件的常規(guī)螺紋工 具接頭具有嚴格要求，從而組裝/拆卸操作次數(shù)優(yōu)選不低于25次，更優(yōu)選不低于50次。
[0084] 實例
[0085] 組裝/拆卸測試
[0086] 為了在鉆桿工具接頭1的組裝/拆卸操作中進行抗磨損評估，通過使用具有 5-1/2H1尺寸的鉆桿進行組裝/拆卸測試。5-1/2H1的鉆桿具有7英寸（177. 8毫米）的 外徑和3. 75英寸（95. 25毫米）的內(nèi)徑。材料等級是TJ130(AISI修訂4135,屈服強度 130-150ksi，拉伸強度最小140ksi)。表面處理區(qū)域是從外側(cè)臺肩的角部通過螺紋到達內(nèi)側(cè) 臺肩或內(nèi)側(cè)斜面。在重復所述鉆桿的組裝/拆卸操作之后，評估在陽螺紋部分23或陰螺紋 部分33的表面處在發(fā)生磨損之前的組裝/拆卸操作次數(shù)。評價結果優(yōu)選不低于25次，更 優(yōu)選不低于50次。
[0087] 表1示出組裝/拆卸測試結果。在陽螺紋部分23和陰螺紋部分33的表面上提 供的表面處理的組合如下：銷涂覆有銅鍍層，鉻鍍層，或鎳鍍層，以及銷套設有銅鍍層，鋅鍍 層，錳磷化層，或沒有表面處理（即沒有任何表面處理的加工，這在"表面處理"項上被表示 為"無"）。針對這些樣本的每一個評估在發(fā)生磨損之前的組裝/拆卸操作次數(shù)。對于鍍層 厚度而言，選擇不小于10ym且小于30ym的范圍，其適用于工業(yè)目的。
[0088]表1
[0089]
[0090] 從表1的結果可以發(fā)現(xiàn)，在銷2和銷套3設有彼此不同的由硬質(zhì)金屬構成的表面 層和由軟質(zhì)材料構成的表面層的情況下，在不發(fā)生任何磨損的情況下可進行不少于25次 的組裝/拆卸操作，從而抗磨損性是良好的（在實例1-9中）。具體地，在鉻鍍層或鎳鍍層 施加到銷2而銅鍍層或鋅鍍層施加到銷套3的情況下，在不發(fā)生任何磨損的情況下可進行 不少于50次的組裝/拆卸操作組（在實例1-6中）。由硬質(zhì)金屬構成的表面層和由軟質(zhì)材 料構成的表面層的組合，更具體地，鉻鍍層或鎳鍍層和銅鍍層或鋅鍍層的組合具有互換性， 以便它們可施加到銷套3與銷2的任一側(cè)上。在表1中，"鉻鍍層"是硬Cr鍍層，"鎳鍍層" 是非電鍍Ni-P鍍層，"銅鍍層"是電解銅鍍層，以及"鋅鍍層"是電解鋅鍍層。
[0091] 硬度測量
[0092] 從上述的組裝/拆卸測試的結果可以發(fā)現(xiàn)，當銷2和銷套3設有在硬度上彼此不 同的硬質(zhì)表面處理和軟質(zhì)表面處理時，抗磨損性是優(yōu)良的。然后，將各個硬質(zhì)表面處理和軟 質(zhì)表面處理的硬度作為參數(shù)進行研宄。
[0093] 表2示出針對銷2和銷套3中的每一個設置的表面處理的表面硬度的測定結果， 其中在根據(jù)表面處理類型的號1至6的每一個中的硬度由維氏硬度（Hv)示出。根據(jù)ISO 6507-1和ISO6507-4執(zhí)行維氏硬度測試方法。測量進行多次，并且其平均值被示出為硬度 (平均Hv)。此外，在鍍層的情況下，鍍層材料本身的硬度可代替測量值用作各表面處理的 硬度。如上所述，表面處理的類型對應于在表1中的實例1-9和比較實例1-8中的表面處 理類型。
[0094]表 2
[0095]
[0096]
[0097] 現(xiàn)在論述硬質(zhì)金屬相比于軟質(zhì)材料的硬度比和組裝/拆卸操作次數(shù)之間的關系。
[0098] 圖3是曲線圖，其示出從表1和表2的結果得出的硬質(zhì)金屬相比于軟質(zhì)材料的硬 度比和組裝/拆卸操作次數(shù)之間的關系。根據(jù)圖3,當硬質(zhì)金屬相比于軟質(zhì)材料的硬度比不 小于2. 8時，在不發(fā)生任何磨損的情況下組裝/拆卸操作的次數(shù)增加到不少于25次。當硬 質(zhì)金屬相比于軟質(zhì)材料的硬度比等于或大于5、作為一個實例等于或大于6時，結果進一步 增加。
[0099]圖4A是一張照片，其示出針對根據(jù)本發(fā)明實施例的鉆桿工具接頭的在組裝/拆卸 測試之后的銷的表面狀態(tài)，以及圖4B是一張照片，其示出針對根據(jù)本發(fā)明實施例的鉆桿工 具接頭的在組裝/拆卸測試之后的銷套的表面狀態(tài)。圖5A是一張照片，其示出針對鉆桿工 具接頭的在組裝/拆卸測試之后的在其上發(fā)生磨損的銷的表面狀態(tài)，以及圖5B是一張照 片，其示出針對鉆桿工具接頭的在組裝/拆卸測試之后的在其上發(fā)生磨損的銷套的表面狀 〇
[0100] 在如表1所示的組裝/拆卸測試中，甚至在重復不少于50次的組裝/拆卸操作之 后在銷2的鍍鉻表面處和銷套3的鍍銅表面處都沒有發(fā)生磨損，如圖4A和圖4B中所示。
[0101] 與此相反，在如表1中所示的組裝/拆卸測試中，在重復約10次的組裝/拆卸操 作之后在銷2的通常使用的鍍銅表面（鍍層厚度為10-20ym)處和銷套3的更厚的鍍銅表 面（鍍層厚度為20-30ym)處發(fā)生磨損，如圖5A和圖5B中所示。
[0102] 進一步說明本發(fā)明實施例的優(yōu)點。
[0103] 根據(jù)本發(fā)明實施例中的鉆桿工具接頭和相應的鉆桿，可以實現(xiàn)以下的優(yōu)點。
[0104] (1)在本發(fā)明的實施例中，陽螺紋部分23和陰螺紋部分33分別具有在硬度上彼此 不同的由硬質(zhì)金屬構成的表面層和由軟質(zhì)材料構成的表面層。由于陽螺紋部分23和陰螺 紋