型鉆桿材料介紹ppt課件-wenkub.com
2025-01-11 13:22 本頁面
【正文】 相關(guān)研究表明，鋁合金鉆桿在飽和 H2S 溶液和 CO2 溶液里長期浸泡也不腐蝕，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，在任何溫度下鋁合金鉆桿都可有效防止 H2S 和 CO2 的腐蝕。 鋁合金鉆桿室內(nèi)試驗(yàn) ? 表 3 是 7E04 鋁合金及 DZ60 鋼在似鹽水泥漿腐蝕環(huán)境下的抗腐蝕性能指標(biāo)。圖 4 是鉆桿小樣抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)的曲線圖，試驗(yàn)結(jié)果為鉆桿桿體斷裂，抗拉力為 631kN，也就是說螺紋副抗拉強(qiáng)度 631kN。 5℃ 、保溫 1 h、水冷基礎(chǔ)上選擇三組不同人工時效溫度，保溫 14 h、空冷的熱處理?xiàng)l件下，時效溫度對桿體屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度的影響曲線圖。 5℃ ，保溫 14 h、空冷的熱處理?xiàng)l件下，固溶溫度對桿體屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度的影響曲線圖。試驗(yàn)采用箱式電爐，對鋁合金管材進(jìn)行不同固溶溫度、時效溫度熱處理后，按相關(guān)幾何尺寸切割剖樣，在將剖樣置于 WA－ 1000C 型電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行抗拉試驗(yàn)，試驗(yàn)后讀取其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及測量伸長率。扭矩為 50000 N m時 , 峰值應(yīng)力為 457. 1 MPa。分別模擬了扭矩為 20 000 N m 時不同軸向載荷及軸向載荷為 250 kN 時不同扭矩下的鋁合金鉆桿結(jié)構(gòu)安全性。圖 2 為軸向載荷為 100~ 500 kN 時所對應(yīng)的峰值應(yīng)力曲線 , 可以看出 , 隨著軸向載荷的增大 , 應(yīng)力峰值也依次增大。其力學(xué)模型如圖 1所示。 σ imax為截面上峰值應(yīng)力強(qiáng)度。 J 為鉆桿截面極慣矩， r 為半徑。維持預(yù)成型剎車片的強(qiáng)度，保持填充劑的持久性。由于這種新型材料密度低、強(qiáng)度高、韌性好、耐高溫、高強(qiáng)度及模數(shù)并易于加工和成型，而受到人們的重視。 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。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(qiáng)度。 ( 3) 抗腐蝕性強(qiáng)。對于深井而言 , 鉆柱質(zhì)量的減輕意味著使用現(xiàn)有鉆機(jī)能力可以鉆進(jìn)更深的距離。 （ 4） 材料強(qiáng)度 , 新接頭采用標(biāo)稱最小屈服強(qiáng)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(qiáng)度 , 同時改進(jìn)的尺寸設(shè)計(jì)有利于提高水力效率。 由于采用薄壁結(jié)構(gòu)使得水力性能要優(yōu)于鋁合金及鈦合金鉆桿 , 這對于大位移井和深井尤為重要 超高強(qiáng)度鋼鉆桿 ? 三、接頭 超高強(qiáng)度鋼鉆桿的接頭設(shè)計(jì)原則是具有最小的外徑和最大的內(nèi)徑 , 以減輕質(zhì)量、增強(qiáng)水力學(xué)性能 , 同時傳遞大的扭矩為此 , 專門設(shè)計(jì)了高強(qiáng)度雙臺肩鉆桿接頭。但由于高強(qiáng)度鋼在低溫下具有脆性且很難在抗沖擊韌性和抗拉強(qiáng)度間達(dá)到平衡 ,但近期 , GrantPrideco開發(fā)出了 UD 165超高強(qiáng)度鋼鉆桿 (VM 165級超高強(qiáng)度鋼 ), 其獨(dú)特的熱處理工藝使得鉆桿既滿足屈服強(qiáng)度的要求又滿足韌性要求。鈦的這些性能特別適用于高溫、腐蝕環(huán)境中，但是鈦合金鉆桿制造費(fèi)與鋼鉆桿相比非常高，且市場很有限。 鋁合金鉆桿 鋁合金鉆桿 ? 二、接頭 鋁合金鉆桿有鋼制接頭鋁合金鉆桿和全鋁合金鉆桿 2 種 , 如圖 所示。俄羅斯完成的研
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