型鉆桿材料介紹ppt課件(已修改)
2025-01-26 13:22 本頁面
【正文】 鉆桿材料簡介 小組成員：楊偉、劉寶林、劉煒張晗、紀(jì)天坤 吉林大 學(xué) 建 設(shè) 工程 學(xué) 院 2022年 4月 目錄 一、鉆桿材料 抗硫鉆桿 鋁合金鉆桿 鈦合金鉆桿 超高強(qiáng)度鋼鉆桿 碳纖維復(fù)合材料鉆桿 凱夫拉材料 二、 鉆桿安全性理論計算 拉應(yīng)力 剪應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 安全系數(shù) 四、鉆桿的有限元分析 三、材料的性能測試試驗與方法 力學(xué)性試驗 腐蝕性試驗 抗硫鉆桿 ? 抗硫鉆桿是國內(nèi)目前接觸最多、應(yīng)用最廣的一種高性能鉆具 , 主要用于酸性氣田。在一些高含 H2S 的油氣田 , 由于 H2S 對鉆桿具有很強(qiáng)的腐蝕性 , 尤其是對高強(qiáng)度的鉆桿。 ? 抗硫鉆桿在國內(nèi)得到了大量的應(yīng)用 , 從 95SS 鋼級的鉆桿直到 105SS鋼級的鉆桿。由于材料強(qiáng)度的提高 , 必然會導(dǎo)致材料硬度的提高 , 而材料硬度的提高 , 對腐蝕環(huán)境的敏感性增強(qiáng) , 發(fā)生腐蝕和應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險性越高。因此 , 抗硫鉆桿材料的強(qiáng)度受到了很大的限制。 抗硫鉆桿 鋁合金鉆桿 ? 一、優(yōu)越性（與常規(guī)鋼性鉆桿） （ 1）降低對鉆機(jī)載荷的要求 , 比鋼性鉆柱有更大的鉆深能力。鋁合金的密度為 2. 8 t / m3 , 鋼的密度為7. 8 t / m3。因此 , 單位長度的鋁合金鉆桿質(zhì)量遠(yuǎn)低于常規(guī)的鋼性鉆桿 , 約為鋼性鉆桿的 1/ 3, 對 8 000 m 以上的深井 , 外徑 139 mm, 壁厚 10. 54 mm的常規(guī)鋼鉆桿的質(zhì)量約為 300 t , 而使用鋁合金鉆桿 , 鉆柱質(zhì)量約為 100 t, 因此 , 鋁合金鉆柱比鋼鉆柱顯示出更強(qiáng)的鉆深能力。 （ 2）減少起下鉆過程的能耗 , 加快進(jìn)度。試驗結(jié)果表明 : 在起下鉆中 , 用鋁合金鉆桿比鋼鉆桿節(jié)省起鉆時間 35% 、下鉆時間 17%。 鋁合金鉆桿 ? （ 3） 鋁合金鉆柱對套管的磨損比鋼鉆柱輕。通常 , 鋁合金鉆柱的磨損較鋼鉆柱容易。但是 , 由于鉆鋁合金鉆柱對套管的磨損比鋼鉆柱輕。通常 , 鋁合金鉆柱的磨損較鋼鉆柱容易。但是 , 由于鉆桿壓力產(chǎn)生的法向壓力明顯比鋼鉆柱低 , 在所有其他條件都相同的情況下 , 鋁合金鉆桿的磨損比鋼鉆桿要低。同時 , 由于鋁合金鉆桿硬度低 , 耐沖蝕磨損能力差 , 鉆井液中的研磨顆粒在鉆桿內(nèi)高速的循環(huán)會導(dǎo)致鉆桿內(nèi)、外壁的磨損。這種磨損在鉆桿接頭至鉆桿的過渡區(qū)域尤其嚴(yán)重 , 而在鋼鉆桿中較少。 鋁合金鉆桿 ? （ 4） 鋁合金鉆桿由于硬度低 , 僅在 HB130 左右 , 對H2 S 腐蝕介質(zhì)不敏感 , 而常規(guī)的鋼鉆桿 , 例如 S135 鋼級鉆桿 , 其硬度在 HRC35 左右 , 在含 H2S的介質(zhì)中極易受腐蝕損壞。因此 , 相對于鋼性鉆桿 ,鋁合金鉆桿對 H2S 腐蝕介質(zhì)的抵抗力更高。 ? （ 5） 振動衰減。相對于鋼 , 鋁合金具有一個高的吸收和分散彈性振動能量的能力。俄羅斯完成的研究
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