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钻杆耐磨带堆焊焊丝的使用性能添加时间:2016-08-24

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基本简介

钻杆耐磨带以其一定的耐磨性,保护钻杆和套管免遭强烈的磨损。在深井钻井、大位移井钻井和大斜度井钻井工程中获得了广泛应用,而且耐磨带技术已经成为国际重大石油工程项目招标中,投标方中标的必备技术条件之一。


钻杆耐磨带工作原理


钻杆耐磨带实质是沿钻杆接头或加重钻杆圆周方向,堆焊[的具有一定宽度和一定厚度的耐磨隔离带。使钻杆接头外壁和套管壁或井壁隔离,避免钻杆接头与套管壁或井壁直接接触,以保护钻杆接头和套管免遭强烈磨损。

钻杆耐磨带的工况条件比较复杂,性能要求比较苛刻,应当具有良好的综合抗磨性能。所谓综合抗磨性能,是指具有较高耐磨性的同时还必须具有适度的减磨性。从机理上讲,钻杆耐磨带的作用是利用自身及其耐磨性,将钻杆外壁和套管内壁隔离,使钻杆不与套管壁或井壁直接接触,以保护钻杆和套管免遭强烈的磨损。然而,实际情况并不简单,耐磨带的出现,将钻杆与套管内壁接触摩擦,转换为耐磨带与套管内壁的接触摩擦。它们之间的摩擦磨损,不仅取决于两个接触体材料的特性及其匹配行为,同时还受到钻井过程中诸多因素的影响。

钻杆耐磨带以其一定的耐磨性和减磨性,保护钻杆和套管免遭强烈的磨损,在深井钻井、大位移井钻井和大斜度井钻井工程中获得了推广应用,而且钻杆耐磨带技术已经成为国际重大石油工程项目招标中,投标方中标的必备技术条件之一。


钻杆耐磨带性能影响因素


钻杆耐磨带性能影响因素较多,总体上有三大因素:

1、载荷力的影响在钻井过程中,凡是增大钻杆接头与套管内壁(或井壁)接触力的因素,都会加剧磨损发生。如在“狗腿”度大的井段,钻杆接头与套管内壁接触压力相对增大,此时无论是耐磨带还是套管内壁(或井壁),其磨损现象就会加剧。

2、摩擦系数的影响在钻井过程中,凡是增大钻杆接头与套管内壁摩擦系数的因素,都会加剧磨损发生。如润滑剂品种或加入量不合适、转盘转速增大以及温度过高或过低时,其磨损现象也会加剧。

3、耐磨带与套管(或井壁)材料特性的影响根据摩擦学中的“吸附膜”理论,对于钻杆钢与岩石形成的摩擦副,两者之间很难形成吸附膜,摩擦系数主要取决于摩擦副材料的表面特性,而摩擦副其表面特性是稳定的,摩擦系数受载荷的影响较小。对于钻杆与套管钢形成的摩擦副,两者之间比较容易形成吸附膜,当施加正压力时,随吸附膜逐渐被破坏,摩擦副表面特性对摩擦系数形成的贡献越来越大,摩擦系数受载荷的影响较大。凡是增大摩擦系数的材料特性,都会加剧磨损发生。


钻杆耐磨带发展现状

编辑

随着钻井技术的进步,对钻具耐磨性能的要求越来越高,必须使用高性能的耐磨材料,才能适应不同类型钻井的需要。市场上主要有美国安科公司的300XT型材料(100XT型材料属于2003年的技术,耐磨效果不是很好),但进口耐磨带材料存在制造成本过高的问题,是诸多石油企业望而却步。

针对中小型石油企业,国内耐磨材料研发厂家以万宏耐磨材料研发的YD605钻杆耐磨带焊丝为代表,堆焊耐磨带无裂纹,经检查钻杆耐磨带的耐磨性能与减磨性能可达到进口产品水平。

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