石油钻杆在井下需要承受高温高压
发布日期:2020-11-23 作者:翊成网络g 点击:
石油钻杆是怎样炼成的?
易开采的油气资源不断消耗,环境恶劣、地质条件苛刻的油气井数量逐年增加。钻杆在井下需要承受高温高压、化学腐蚀、高强度拉力和扭矩的考验;管体内钻井液、环空反排泥浆混合着砂石在大排量、高压力下不断冲击、磨损着钻杆,钻杆是如何承受的?
练就一付好身板要从原材料开始:大部分钻杆厂商都不自己炼钢,往往向钢铁厂订购原材料(钢管和接头)。钻杆厂商在拿到订单后,根据设计要求来选定钢材的配比方案。常用的是“铬钼钢”,为了达到特定要求,还会添加镍、硅、钒等元素。钢铁厂会根据配比方案向钻杆厂生产、供货。
钻杆执行API5DP(AmericanPetroleumInstitute,美国石油学会)标准,标准中将钢材根据强度划分为E75、X95、G105、S135,有的甚至用到V150。钢材的等级越高,强度越大。在钢材中添加碳、铬、锰、钼等不同的元素,可提高钢的强度和硬度,还可以提升高温机械性能,使其具有良好的抗氧化性和抗腐蚀性。
钻具钢级的选择需要“因地制宜”。钢级越高,机械强度越大,包括抗拉、抗扭、抗挤压强度等性能均会提高。但与此同时,因为碳元素含量的增加,也会带来不好的影响:一方面钢抗腐蚀能力变差,所以对于一些含硫化氢、二氧化硫和二氧化碳较高的井则无法使用;另一方面钻具的塑性及韧性会变差,当遭遇水平井钻井“狗腿”处大角度弯曲的考验时,就容易发生断裂,因为太脆啦!所以在元素配比时,要综合考虑钢材的强度、韧性和塑性,根据施工要求“因地制宜”。
石油钻具我们就举例说明三个钻杆错误操作方法,希望大家了解之后尽量避免。
1、加压时不找加压点,把机锁杆当摩阻杆使用,一杆内键与二杆斜键接触面非常小,短时间内一杆内键上端面与二杆斜键侧面严重磨损,导致卡杆或滚键。
2、作业过程中主机前履带翘起,桅杆后背,第1节杆受动力头向后的力F1,内层各节杆保持竖直的力F2,两力形成力矩将第1节杆瓣断。第1节杆最上面一组加压台及斜键间最容易被瓣断。
3、下放钻杆过程中,在相邻两节杆接触时没有缓冲,导致内层杆转环与外层杆内键冲击,将外层杆下管处撑鼓包。