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锐力材料本身上三棱异型钻杆已具备的性能

添加时间:2019-06-05
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虽然三棱异型钻杆在材料本身上已经具备高温,低寒等性能指标,但是随着周边开采环境的变化,本身也会发生改变,那么低温下三棱异型钻杆材料的性能是怎样的呢。深海油气资源十分丰富,随着陆地和浅海重大油气田发现数量的减少,深海以及冰川等低温环境下的油气开采前景乐观,具有重大的现实意义。金属材料在低温环境中服役往往会发生低温脆性断裂,尤其是高强度材料的韧脆转变温度较高,即使在温度不是很低的环境下,也可能发生低应力脆断。根据国内统计资料表明,钻杆失效将引起巨大的经济损失,处理钻杆失效事故的花费和直接经济损失相当可观,研究如何有效防止钻杆在低温环境下发生低应力脆断具有重要的现实意义。低温环境的油气资源开发对钻杆的低温性能提出严苛要求,为防止材料发生低应力脆断,须研究材料的低温性能。目前评价材料低温脆性的常用方法是系列温度冲击试验,该方法可以找到工程脆性破坏与材料低温冲击韧度之间的经验关系,某些低温脆性评定指标就是由冲击试验方法获得的。


接头质量的好坏在于热处理和螺纹加工这两个关键工序。热处理组织直接影响接头的各项力学性能,所以先进的钻杆厂采用全自动连续可控气氛保护加热,油质或水基淬火剂淬火,接头加热过程中采用还原性气氛保护,保证了工件不氧化、脱碳和渗碳。接头淬火和回火后,逐个进行表面硬度检测和磁粉探伤。热处理之后进行螺纹加工,钻杆螺纹是粗牙锥形螺纹,在钻杆的连接过程中,螺纹起着关键的作用。因此,螺纹加工大都采用高精度数控机床进行,对加工出的接头逐个进行螺纹紧密距、螺距、锥度、牙高等参数的测量,以保证螺纹扣型和精度要求,从而有力保证了钻杆接头的连接性能。 石油双臂螺旋钻杆的管体材料是低碳合金钢,连铸连轧的圆钢坯经过大型回转炉加热后进入延伸机、芯棒自动穿孔机成型,再次加热后进行内外径精整,矫直进入墩锻工序。由于三棱异型钻杆的焊缝部位是使用过程中较薄弱的环节,无缝管在焊接前要对管体的两端进行管端加厚,以增加厚度来提高薄弱部位的强度,使焊缝部位的整体强度大于管体的整体强度。根据管径不同一般分为内外加厚、内加厚、外加厚3种型式,其中以内外加厚型式为主。管端加厚的过程首先是对无缝管的管端进行加热、均热;其次是用液压或者气动的方式对管端进行墩打,外表面靠模具成型,内表面靠温度梯度自然成型;较后对整个管体进行热处理、矫直、无损探伤检查。管端加厚管的关键技术在于内表面过渡带的成型,因为这个部位在使用中较薄弱,受力较复杂,大约有70%的事故都发生在这个部位,所以对钻杆的质量举足轻重。


三棱异型钻杆螺纹除了起连接作用外,主要是传递扭矩。但频繁的拧、卸却是钻杆螺纹磨损的重要原因。欲延长钻杆螺纹的寿命,除了提高钻杆接头的材质、加工精度及热处理工艺之外,还须有合理的螺纹公差值和公差范围。


旋挖钻机双臂螺旋钻杆施工技术要点,采取捞砂式封底钻斗:在使用旋挖钻机在砂层中进行钻进时,如果使用普通的钻斗钻进则容易出现“跑空”的现象,所以工程技术人员积较进行工艺和技术改造,终决定采取操作流程简便、技术要求相对较低的捞砂式封底钻斗,同时在钻头上设置通气孔,保证提钻过程中钻头上下泥浆流动,防止出现提钻过程中的真空现象。在旋挖钻机启动后,首先采用低速钻进,并且保证主卷扬机的钢丝绳承担高于钻斗、钻杆重量之和的20%以上,一定要严格检查钻孔过程中是否存在孔位偏差的问题。严格控制泥浆比重:在旋挖钻钻进的过程中,严格控制粘土与泥浆的比重在1.4-1.6之间。在对终孔进行严格的施工质量检验后,应及时进行首次清孔作业。在清孔作业过程中,一定要严格控制泥浆的相关工艺和技术指标,并且防止出现塌孔现象。因此,在首次清孔作业时要将泥浆比重严格控制在1.20-1.30之间。对于部分PH值较低的泥浆,可以添加适量的纯碱,常规掺入量为膨润土的0.3%-0.5%即可,将其PH值提升至8-10,以达到加速砂层水化作用的效果,进一步提高泥浆的稳定性及胶体率。

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