Kā izvēlēties materiālus urbšanas instrumentiem?

Dziļurbumu instrumentu materiāla izvēli ietekmē vairāki faktori. No dziļurbumu instrumentu veidu viedokļa:

Urbšanas instrumenti, reģistrēšanas rīki undarbarīkiŠiem instrumentiem ir īss kalpošanas laiks urbumā, tāpēc tiem ir nepieciešama augsta izturība, bet zemas korozijas izturības prasības.

Pabeigšanas instrumenti: tiem jāstrādā lejup pa urbumu vairākus gadus, tāpēc jāņem vērā lejup pa urbumu temperatūra un izturība pret koroziju.

No lejupvērstās vides viedokļa tos parasti iedala četrās kategorijās:

Standarta vide (bez sērūdeņraža (H₂S), ar oglekļa dioksīda (CO₂) saturu mazāku par 1 psi [aptuveni 0,0069 MPa]); H₂S korozijas vide; CO₂ korozijas vide; Kombinēta H₂S un CO₂ korozijas vide.

Materiālu izvēle urbumu instrumentiem standarta vidē

Standarta vidē izmantojamiem urbšanas instrumentiem parasti tiek izvēlēti leģētie tēraudi, piemēram, 4130, 4140 un 4145 (AISI markas). Šo materiālu ķīmiskais sastāvs un mehāniskā izturība ir parādīta šajās tabulās:

1. Ķīmisko sastāvu salīdzinājums (masas daļa)

2. Mehānisko stiprību salīdzinājums

Kā redzams no tabulām:

Šo materiālu oglekļa saturs secīgi palielinās (4130 < 4140 < 4145), savukārt citu elementu saturs ir līdzīgs.

Mehāniskās īpašības: izturība ir pozitīvi korelēta ar oglekļa saturu — 4145 ir visaugstākā izturība —, savukārt stingrība samazinās apgriezti, visaugstākā izturība ir 4130.

4130, 4140 un 4145 ir starptautiskas materiālu kategorijas, un to vietējie ekvivalenti Ķīnā ir šādi:

• 4130 (AISI) ≡ Vietējās kvalitātes 30CrMoA;
• 4140 (AISI) ≡ Vietējās kvalitātes 42CrMo;
• 4145H (AISI) ≡ Vietējās klases 45CrMo.

4130 un 4140 ir piemēroti parastajiem apdares instrumentiem, uzsverot izmaksu efektivitāti un metināmību.

4145H bieži izmanto dziļurbumu, augstspiediena vai lielas slodzes instrumentos (piemēram, urbšanas instrumentos un apstrādes instrumentos), prioritāti piešķirot izturībai un nodilumizturībai.

Materiālu izvēle apdares instrumentiem korozīvā vidē

Korozīvā vidē izmantojamo apdares instrumentu izvēle galvenokārt ir atkarīga no skābo gāzu (iedalītas divos veidos: CO₂ un H₂S) parciālā spiediena.

1. Akas ar augstu CO₂ saturu

Lai pretotos CO₂ korozijai, materiālos ir jāpalielina hroma (Cr) saturs. Šie materiāli (sakārtoti pēc Cr satura) pamatā var nosegt akas ar CO₂ parciālo spiedienu no 0,5 MPa līdz 14 MPa.：3Cr (Cr saturs ≈ 3%), 9Cr1Mo (Cr saturs ≈ 9%), 13Cr, S13Cr, 17Cr (S17400 marka), 22Cr (piemēram, dupleksa nerūsējošais tērauds S32205) un 25Cr tērauds.

2. Akas ar augstu H₂S saturu

Lai samazinātu sulfīdu sprieguma plaisāšanas (SSC) koroziju, materiālos jāpalielina niķeļa (Ni) saturs. Ja H₂S parciālais spiediens ir lielāks par 1 MPa un arī CO₂ parciālais spiediens ir augsts, jāizmanto augstas temperatūras sakausējumi, piemēram:

Materiālu izvēle īpašām sastāvdaļām

Dziļurbšanas instrumentu galvenie materiāli (kas saskaras ar urbuma šķidrumu un gultņu slodzēm): Izvēlēti saskaņā ar iepriekš minētajiem standartiem.

Bīdes komponenti: Parasti izgatavoti no H62 misiņa vai S36600 nerūsējošā tērauda stieņiem.

Enkurošanas komponenti: Izvēlēti no 20CrMoTi vai 20CrMnTi. Lai uzlabotu virsmas cietību, nepieciešama virsmas cementēšanas apstrāde (ar cementētā slāņa biezumu 0,8–1,2 mm), kas palielina virsmas cietību līdz HRC 58–62.

Citi faktori, kas ietekmē materiālu izvēli un atsauces standartus

Papildus skābajām gāzēm, materiālu izvēle grunts naftas apvalku un grunts urbumu instrumentiem ir saistīta arī ar grunts temperatūru, ūdens griezumu, mineralizācijas pakāpi un pH vērtību. Precīzākus atlases kritērijus skatiet nozares standartā Q/HS 14015 “Cauruļu un apvalku korozijas novēršanas projektēšanas vadlīnijas naftas un gāzes ieguves atkrastes urbumos”.

Landrill piegādā arī 41430, 4140, 4145 tērauda materiāla stieņus.

Droši jautājiet.https://www.landrilloitools.com/