Выбар матэрыялу для свідравінных інструментаў залежыць ад мноства фактараў. З пункту гледжання тыпаў свідравінных інструментаў:
Свідравальныя інструменты, інструменты вядзення лесанарыхтовак іінструменты для рамонтуГэтыя інструменты маюць кароткі тэрмін службы ў свідравіне, таму яны патрабуюць высокай трываласці, але маюць нізкія патрабаванні да каразійнай устойлівасці.
Інструменты для завяршэння свідравін: яны павінны працаваць у свідравіне некалькі гадоў, таму неабходна ўлічваць тэмпературу ў свідравіне і каразійную ўстойлівасць.
З пункту гледжання свідравінных асяроддзяў, іх звычайна класіфікуюць на чатыры катэгорыі:
Стандартнае асяроддзе (без серавадароду (H₂S), з утрыманнем вуглякіслага газу (CO₂) менш за 1 фунт/кв. цаля [прыблізна 0,0069 МПа]); каразійнае асяроддзе H₂S; каразійнае асяроддзе CO₂; камбінаванае каразійнае асяроддзе H₂S і CO₂.
Выбар матэрыялу для свідравінных інструментаў у стандартных умовах
Для свідравінных інструментаў, якія выкарыстоўваюцца ў стандартных умовах, звычайна выбіраюць легаваныя сталі, такія як 4130, 4140 і 4145 (маркі AISI). Хімічны склад і механічная трываласць гэтых матэрыялаў паказаны ў наступных табліцах:
1. Параўнанне хімічных складаў (масавай долі)
| Элемент | 4130 (AISI) | 4140 (AISI) | 4145 (AISI 4145H) |
| Вуглярод (C) | 0,28-0,33% | 0,33-0,48% | 0,43-0,48% |
| Марганец (Mn) | 0,40-0,60% | 0,75–1,00% | 0,75–1,00% |
| Хром (Cr) | 0,80-1,10% | 0,80-1,10% | 0,80-1,10% |
| Малібдэн (Mo) | 0,15-0,25% | 0,15-0,25% | 0,15-0,25% |
| Крэмній (Si) | 0,15-0,35% | 0,15-0,35% | 0,15-0,35% |
| Сера (S)/Фосфар (P) | ≤0,040% (S), ≤0,035% (P) | ≤0,030% (S), ≤0,030% (P) | ≤0,030% (S), ≤0,030% (P) |
2. Параўнанне механічнай трываласці
| Механічная ўласцівасць | 4130 | 4140 | 4145 (клас H, тыповае значэнне) |
| Трываласць на расцяжэнне | 760-871 МПа | 795-1000 МПа | 950-1100 МПа |
| Мяжа цякучасці | ≥635 МПа | ≥610-750 МПа | ≥750 МПа |
| Падаўжэнне | ≥17% | ≥22% | ≥10% |
| Цвёрдасць (HRC) | 28-32 (пасля загартоўкі і адпуску) | 28-34 (пасля загартоўкі і адпуску) | 32-36 (пасля загартоўкі і адпуску) |
Як відаць з табліц:
Змест вугляроду ў гэтых матэрыялах паслядоўна павялічваецца (4130 < 4140 < 4145), у той час як змест іншых элементаў падобны.
Механічныя ўласцівасці: трываласць станоўча карэлюе з утрыманнем вугляроду — 4145 мае найвышэйшую трываласць, а глейкасць памяншаецца адваротна прапарцыйна, прычым 4130 мае найвышэйшую глейкасць.
4130, 4140 і 4145 — гэта міжнародныя маркі матэрыялаў, а іх айчынныя эквіваленты ў Кітаі наступныя:
- 4130 (AISI) ≡ айчынная марка 30CrMoA;
- 4140 (AISI) ≡ Айчынная марка 42CrMo;
- 4145H (AISI) ≡ 45CrMo айчыннай маркі.
Сталі 4130 і 4140 падыходзяць для выкарыстання ў традыцыйных інструментах для завяршэння апрацоўкі, з акцэнтам на эканамічную эфектыўнасць і зварвальнасць.
4145H часта выкарыстоўваецца ў інструментах для глыбокіх свідравін, высокага ціску або высокіх нагрузак (напрыклад, свідравальных інструментаў і інструментаў для капітальнага рамонту), прычым прыярытэт надаецца трываласці і зносаўстойлівасці.
Выбар матэрыялаў для інструментаў для завяршэння работ у агрэсіўным асяроддзі
Для інструментаў для завяршэння скважіны ў агрэсіўных асяроддзях выбар у асноўным залежыць ад парцыяльнага ціску кіслых газаў (якія падзяляюцца на два тыпы: CO₂ і H₂S).
1. Свідравіны з высокім утрыманнем CO₂
Каб супрацьстаяць карозіі CO₂, неабходна павялічыць утрыманне хрому (Cr) у матэрыялах. Наступныя матэрыялы (адсартаваныя па ўтрыманні Cr) могуць у асноўным пакрываць свідравіны з парцыяльным ціскам CO₂ ад 0,5 МПа да 14 МПа.：3Cr (утрыманне Cr ≈ 3%), 9Cr1Mo (утрыманне Cr ≈ 9%), 13Cr, S13Cr, 17Cr (марка S17400), 22Cr (напрыклад, дуплексная нержавеючая сталь S32205) і сталь 25Cr.
2. Свідравіны з высокім утрыманнем H₂S
Каб паменшыць карозію, выкліканую сульфідным растрэскваннем пад напружаннем (SSC), неабходна павялічыць утрыманне нікеля (Ni) у матэрыялах. Калі парцыяльны ціск H₂S перавышае 1 МПа, а парцыяльны ціск CO₂ таксама высокі, варта выкарыстоўваць тэрмаўстойлівыя сплавы, такія як наступныя:
Выбар матэрыялаў для спецыяльных кампанентаў
Асноўныя матэрыялы свідравінных інструментаў (якія кантактуюць са свідравіннай вадкасцю і падшыпнікавымі нагрузкамі): Выбіраюцца ў адпаведнасці з вышэйзгаданымі стандартамі.
Кампаненты, якія падвяргаюцца зруху: звычайна выраблены з латуні H62 або нержавеючай сталі S36600.
Кампаненты для мацавання: выбіраюцца з 20CrMoTi або 20CrMnTi. Для паляпшэння цвёрдасці паверхні патрабуецца апрацоўка паверхні цэментацыяй (з таўшчынёй цэментаванага пласта 0,8-1,2 мм), што павялічвае цвёрдасць паверхні да HRC 58-62.
Іншыя фактары, якія ўплываюць на выбар матэрыялаў і эталонныя стандарты
Акрамя кіслых газаў, выбар матэрыялу для абсадных труб і свідравінных інструментаў таксама звязаны з тэмпературай у свідравіне, абводненасцю, ступенню мінералізацыі і значэннем pH. Больш канкрэтныя крытэрыі выбару глядзіце ў галіновым стандарце Q/HS 14015 «Кіраўніцтва па праектаванні для прадухілення карозіі труб і абсадных труб у марскіх нафтавых і газавых свідравінах».
Landrill таксама пастаўляе сталёвы пруток марак 41430, 4140, 4145.
Не саромейцеся пытацца.https://www.landrilloiltools.com/
Час публікацыі: 3 верасня 2025 г.
5-1203, прамысловая зона Дахуа, вуліца Юньшуй № 2, зона развіцця высокіх тэхналогій, Сіань, 710065, Кітай
86-13609153141
