Πώς να επιλέξετε υλικά για εργαλεία γεώτρησης;

Η επιλογή υλικού για εργαλεία γεώτρησης επηρεάζεται από πολλαπλούς παράγοντες. Από την άποψη των τύπων εργαλείων γεώτρησης:

Εργαλεία διάτρησης, εργαλεία καταγραφής καιεργαλεία εργασίαςΑυτά τα εργαλεία έχουν μικρή διάρκεια ζωής στο κάτω μέρος της γεώτρησης, επομένως απαιτούν υψηλή αντοχή αλλά έχουν χαμηλές απαιτήσεις αντοχής στη διάβρωση.

Εργαλεία ολοκλήρωσης: Πρέπει να λειτουργούν στο κάτω μέρος του φρέατος για αρκετά χρόνια, επομένως πρέπει να λαμβάνονται υπόψη η θερμοκρασία στο κάτω μέρος του φρέατος και η αντοχή στη διάβρωση.

Από την οπτική γωνία των περιβαλλόντων στο κάτω μέρος της γεώτρησης, συνήθως ταξινομούνται σε τέσσερις κατηγορίες:

Τυπικό περιβάλλον (χωρίς υδρόθειο (H₂S), με περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) μικρότερη από 1 psi [περίπου 0,0069 MPa]). Περιβάλλον διάβρωσης H₂S. Περιβάλλον διάβρωσης CO₂. Συνδυασμένο περιβάλλον διάβρωσης H₂S και CO₂.

Επιλογή υλικού για εργαλεία γεώτρησης σε τυπικά περιβάλλοντα

Για εργαλεία γεώτρησης που χρησιμοποιούνται σε τυπικά περιβάλλοντα, συνήθως επιλέγονται κραματοποιημένοι χάλυβες όπως 4130, 4140 και 4145 (ποιότητες AISI). Οι χημικές συνθέσεις και οι μηχανικές αντοχές αυτών των υλικών παρουσιάζονται στους ακόλουθους πίνακες:

1. Σύγκριση Χημικών Συνθέσεων (Κλάσμα Μάζας)

2. Σύγκριση Μηχανικών Αντοχών

Όπως φαίνεται από τους πίνακες:

Η περιεκτικότητα σε άνθρακα αυτών των υλικών αυξάνεται διαδοχικά (4130 < 4140 < 4145), ενώ η περιεκτικότητα άλλων στοιχείων είναι παρόμοια.

Μηχανικές ιδιότητες: Η αντοχή συσχετίζεται θετικά με την περιεκτικότητα σε άνθρακα—το 4145 έχει την υψηλότερη αντοχή—ενώ η σκληρότητα μειώνεται αντιστρόφως, με το 4130 να έχει την υψηλότερη σκληρότητα.

Τα 4130, 4140 και 4145 είναι διεθνείς ποιότητες υλικών και τα εγχώρια αντίστοιχά τους στην Κίνα είναι τα εξής:

• 4130 (AISI) ≡ Οικιακής ποιότητας 30CrMoA;
• 4140 (AISI) ≡ Οικιακής ποιότητας 42CrMo;
• 4145H (AISI) ≡ Οικιακής ποιότητας 45CrMo.

Τα 4130 και 4140 είναι κατάλληλα για συμβατικά εργαλεία ολοκλήρωσης, με έμφαση στην οικονομική αποδοτικότητα και την ικανότητα συγκόλλησης.

Το 4145H χρησιμοποιείται συχνά σε εργαλεία βαθέων φρεατίων, υψηλής πίεσης ή υψηλού φορτίου (όπως εργαλεία διάτρησης και εργαλεία επισκευής), με προτεραιότητα στην αντοχή και την αντοχή στη φθορά.

Επιλογή Υλικού για Εργαλεία Ολοκλήρωσης σε Διαβρωτικά Περιβάλλοντα

Για εργαλεία ολοκλήρωσης σε διαβρωτικά περιβάλλοντα, η επιλογή εξαρτάται κυρίως από τη μερική πίεση των όξινων αερίων (τα οποία χωρίζονται σε δύο τύπους: CO₂ και H₂S).

1. Φρεάτια με υψηλή περιεκτικότητα σε CO₂

Για την αντοχή στη διάβρωση CO₂, η περιεκτικότητα σε χρώμιο (Cr) στα υλικά πρέπει να αυξηθεί. Τα ακόλουθα υλικά (ταξινομημένα κατά περιεκτικότητα σε Cr) μπορούν βασικά να καλύψουν φρεάτια με μερική πίεση CO₂ που κυμαίνεται από 0,5 MPa έως 14 MPa：3Cr (περιεκτικότητα σε Cr ≈ 3%), 9Cr1Mo (περιεκτικότητα σε Cr ≈ 9%), 13Cr, S13Cr, 17Cr (ποιότητα S17400), 22Cr (π.χ., διπλός ανοξείδωτος χάλυβας S32205) και χάλυβας 25Cr.

2. Φρεάτια με υψηλή περιεκτικότητα σε H₂S

Για τη μείωση της διάβρωσης λόγω ρωγμάτωσης λόγω τάσης από σουλφίδια (SSC), πρέπει να αυξηθεί η περιεκτικότητα των υλικών σε νικέλιο (Ni). Όταν η μερική πίεση του H₂S είναι υψηλότερη από 1 MPa και η μερική πίεση του CO₂ είναι επίσης υψηλή, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κράματα υψηλής θερμοκρασίας όπως τα ακόλουθα:

Επιλογή Υλικού για Ειδικά Εξαρτήματα

Κύρια υλικά εργαλείων γεώτρησης (σε επαφή με ρευστό γεώτρησης και φορτία εδράνων): Επιλεγμένα σύμφωνα με τα παραπάνω πρότυπα.

Στοιχεία διάτμησης: Γενικά κατασκευασμένα από ορείχαλκο H62 ή ράβδους από ανοξείδωτο χάλυβα S36600.

Στοιχεία αγκύρωσης: Επιλέγονται από 20CrMoTi ή 20CrMnTi. Για τη βελτίωση της επιφανειακής σκληρότητας, απαιτείται επεξεργασία ενανθράκωσης της επιφάνειας (με πάχος στρώσης ενανθράκωσης 0,8-1,2 mm), η οποία αυξάνει την επιφανειακή σκληρότητα σε HRC 58-62.

Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή υλικού και τα πρότυπα αναφοράς

Εκτός από τα όξινα αέρια, η επιλογή υλικού για τα περιβλήματα πετρελαίου και τα εργαλεία γεώτρησης σχετίζεται επίσης με τη θερμοκρασία στο γεώτρηση, την κοπή νερού, τον βαθμό ανοργανοποίησης και την τιμή pH. Για πιο συγκεκριμένα κριτήρια επιλογής, ανατρέξτε στο βιομηχανικό πρότυπο Q/HS 14015 Οδηγίες Σχεδιασμού για την Πρόληψη της Διάβρωσης των Σωλήνων και των Περιβλημάτων σε Υπεράκτια Πηγάδια Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου.

Η Landril παρέχει επίσης ράβδους από χάλυβα 41430, 4140, 4145.

Μη διστάσετε να ρωτήσετε.https://www.landrilloiltools.com/