型鉆桿材料介紹ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 13:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 , 滿足鉆桿連接速度和扭矩傳遞的需要 。 （ 4） 材料強度 , 新接頭采用標(biāo)稱最小屈服強度達(dá) 896MPa材料制造 , 遠(yuǎn)大于 API的 827MPa要求 , 有利于增加抗扭強度 , 同時改進(jìn)的尺寸設(shè)計有利于提高水力效率。 碳纖維復(fù)合材料鉆桿 ? 一、概況 復(fù)合材料鉆桿由復(fù)合材料管和鋼接頭組成，并保證管材與接頭的密封性，成型后，抽出心棒，并在其外涂覆耐磨材料。 ? 二、優(yōu)缺點分析 與普通的鋼鉆桿相比 , 復(fù)合材料鉆桿的優(yōu)越性主要有以下幾點： ( 1) 質(zhì)量輕。在維持必要力學(xué)性能的基礎(chǔ)上 ,復(fù)合材料鉆桿的質(zhì)量約為普通鉆桿質(zhì)量的 40% ~50% 。對于深井而言 , 鉆柱質(zhì)量的減輕意味著使用現(xiàn)有鉆機能力可以鉆進(jìn)更深的距離。 ( 2) 強度重力比高。 Sm ith等人指出 , 制約大位移井、超深井和深定向井鉆井能力的一個主要因素是鉆桿的強度重力比。長 91144m ( 30 英尺 )直徑 13917mm ( 5“ 英寸 ) 的普通 S135級鋼鉆桿強度重力比為 480 000, 而同規(guī)格復(fù)合材料鉆桿則為 625 000, 比 S135級鋼鉆桿提高 3012% 。 ( 3) 抗腐蝕性強。復(fù)合材料鉆桿具有很大的靈活性 , 可以根據(jù)現(xiàn)場要求調(diào)節(jié)材料性能 , 因此具有優(yōu)越的抗腐蝕性能。 ( 4) 疲勞強度高。研究表明 , 鉆柱失效原因的 95%可歸結(jié)為疲勞失效。而復(fù)合材料鉆桿纏繞纖維結(jié)構(gòu)后具有更高的疲勞強度。 ( 5) 鉆桿無磁性 , 方便井下測量 。 鉆桿壁內(nèi)可方便置入光纜或電線 , 具有井底 2地面數(shù)據(jù) /信號的高速雙向通信功能。 碳纖維復(fù)合材料鉆桿 ? 為達(dá)到一定結(jié)構(gòu)強度要求 , 復(fù)合材料鉆桿壁厚要大于普通鋼鉆桿 。 若減小內(nèi)徑則會增大壓力損失 , 若增大外徑 , 則會增加環(huán)空循環(huán)當(dāng)量密度 , 這會引起密度窗口鉆井井控問題。另外 , 目前復(fù)合材料鉆桿價格為普通鋼鉆桿的3倍左右 , 這會增加投資 , 但是其整體綜合成本還是要優(yōu)于普通鋼鉆桿。 凱夫拉材料 ? 在本世紀(jì) 60年代，美國杜邦公司研制出一種新型復(fù)合材料棗 “凱夫拉 ”材料。這是一種芳綸復(fù)合材料。由于這種新型材料密度低、強度高、韌性好、耐高溫、高強度及模數(shù)并易于加工和成型，而受到人們的重視。 Kevlar纖維是石棉的 2到 11倍強度；是高強度石墨的 倍強度；是玻璃纖維的 3倍強度；是相同重量下鋼纖維的 5倍強度。且 Kevlar的密度非常低，幾乎只有石棉密度的一半。而卻擁有很高的破裂延伸度，除了高強度外，更有以下好處： 凱夫拉材料 熱穩(wěn)定性， Kevlar大熱試驗中（ TGA）非常穩(wěn)定，直至 600℃ 才有明顯的重量喪失； 低侵蝕性，具有高含量的 Kevlar試片，表現(xiàn)出比半金屬片低的侵蝕性； 耐磨性，與石棉纖維制成的剎車片比較，在 Kevlar纖維開松良好的狀態(tài)下，體現(xiàn)出非常低的磨耗性。維持預(yù)成型剎車片的強度，保持填充劑的持久性。 不同材質(zhì)高強度鉆桿的主要性能 鉆桿安全性理論計算 軸向拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力
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