型鉆桿材料介紹ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-01-20 13:22本頁(yè)面
【正文】 井眼彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力為： 鉆桿安全性理論計(jì)算 上式中 , E 為鉆桿材料的彈性模量 。 扭矩產(chǎn)生的剪應(yīng)力 扭矩產(chǎn)生的剪應(yīng)力為： 式中 , Mt 為鉆桿扭矩 。 不同材質(zhì)高強(qiáng)度鉆桿的主要性能 鉆桿安全性理論計(jì)算 軸向拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力 軸向拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力為： 式中 , Ft 為軸向拉力 ,N 。而卻擁有很高的破裂延伸度，除了高強(qiáng)度外，更有以下好處： 凱夫拉材料 熱穩(wěn)定性， Kevlar大熱試驗(yàn)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(chē)片比較，在 Kevlar纖維開(kāi)松良好的狀態(tài)下，體現(xiàn)出非常低的磨耗性。 Kevlar纖維是石棉的 2到 11倍強(qiáng)度；是高強(qiáng)度石墨的 倍強(qiáng)度；是玻璃纖維的 3倍強(qiáng)度；是相同重量下鋼纖維的 5倍強(qiáng)度。這是一種芳綸復(fù)合材料。另外 , 目前復(fù)合材料鉆桿價(jià)格為普通鋼鉆桿的3倍左右 , 這會(huì)增加投資 , 但是其整體綜合成本還是要優(yōu)于普通鋼鉆桿。 碳纖維復(fù)合材料鉆桿 ? 為達(dá)到一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求 , 復(fù)合材料鉆桿壁厚要大于普通鋼鉆桿 。 ( 5) 鉆桿無(wú)磁性 , 方便井下測(cè)量 。研究表明 , 鉆柱失效原因的 95%可歸結(jié)為疲勞失效。復(fù)合材料鉆桿具有很大的靈活性 , 可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求調(diào)節(jié)材料性能 , 因此具有優(yōu)越的抗腐蝕性能。長(zhǎng) 91144m ( 30 英尺 )直徑 13917mm ( 5“ 英寸 ) 的普通 S135級(jí)鋼鉆桿強(qiáng)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(jí)鋼鉆桿提高 3012% 。 ( 2) 強(qiáng)度重力比高。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% 。 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。 （ 3）優(yōu)化錐度 , 滿足鉆桿連接速度和扭矩傳遞的需要 。這種新型接頭具有以下特點(diǎn) : （ 1）首創(chuàng)雙頭螺紋設(shè)計(jì) , 縮短上、卸扣時(shí)間達(dá) 50%, 提高起下鉆效率 。 UD 165鋼鉆桿的強(qiáng)度重力比優(yōu)于鋁合金鉆桿 。 ? 二、超高強(qiáng)度鋼鉆桿特點(diǎn) ? 為說(shuō)明超高強(qiáng)度鋼鉆桿 UD 165的性能優(yōu)勢(shì) ,將高性能鉆桿的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比 , 見(jiàn)表 3。 超高強(qiáng)度鋼鉆桿 ? 一、概況： ? 輕質(zhì)、薄壁的超高強(qiáng)度鋼鉆桿可用于解決大位移井、超深井和深水鉆井的鉆井難題。 ? 鈦合金鉆桿由三個(gè)基本要素組成：鉆桿本體、鉆桿接頭、接頭與本體連接。鈦的抗化學(xué)性強(qiáng)，比鋼輕一半且韌性高 1倍。鋼接頭鋁合金鉆桿的接頭用鋼材制造 , 桿體與接頭采用快速熱配裝方法實(shí)施螺紋連接。當(dāng)溫度達(dá)到氏 200 攝氏度時(shí) , 材料屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度與室溫相比 , 有明顯的下降 , 甚至高達(dá) 40%
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