石油钻杆的发展趋势分析

随着钻井工况的复杂化、钻井深度加深以及其他特殊钻井的需求,钻杆定制化生产的要求越来越多,如抗硫钻杆、超高强度钢级钻杆、特殊螺纹钻杆等高端石油钻杆。目前,国内石油钻杆生产厂家都以生产API标准的石油钻杆为主,同质化竞争严重,针对深井、深海井、高腐蚀性井等领域发展所需的抗硫钻杆、超高强度钢级钻杆、特殊螺纹钻杆等高端石油钻杆产品目前涉足厂家较少,在特殊用途钻杆市场内还未形成竞争力。石油钻杆未来发展趋势一定是以满足特殊用途的定制化钻杆为前提的高端石油钻杆。本文立足于国内市场现状,放眼石油钻杆发展趋势,为今后我国钻杆的发展方向提出建议。

石油钻杆螺纹廓形参数在机测量系统研究

为解决石油钻杆因尺寸长、重量大等装卸不便因素给其两端内、外螺纹廓形参数测量带来的困难,设计并实现了一种安装于SCK230型数控石油钻杆螺纹修复机床上的非接触式石油钻杆螺纹在机测量系统。该系统利用数控机床的伺服功能带动二维激光位移传感器获取螺纹某轴截面的廓形数据;采用基于不连续度的自适应滤波算法对采集的廓形信息进行降噪处理,根据石油钻杆螺纹牙形的几何特征对降噪后的离散数据分段,以加权整体最小二乘法为基础拟合出各段廓型数据的回归模型;实时计算螺纹参数,判断加工质量。对NC50型石油钻杆螺纹及其标准环规的测量结果表明,该系统可在7.5 s内完成长度为25 mm的螺纹测量,测量精度为±8μm,重复性限≤4μm且重复性较高。设计的在机测量系统利用了良好的数控资源,实现了石油钻杆螺纹廓形参数的在机测量,提高了测量精度和效率。

PLC闭环控制技术在石油工业中的应用

随着我国石油工业的高速发展,对石油钻杆的需要不仅表现在数量上的增加,而且对钻杆的质量也提出了更高的要求。本文在石油钻杆生产自动化需要这个应用背景下,对钻杆生产过程自动化的实现方法进行了探讨,研究了以可编程控制器为核心控制元件实现自动化所涉及的新概念、新原理及技术所需的基础理论,极大的提高了钻杆生产自动化水平,有效保证了新钻杆的质量。

钻杆摩擦焊接头的断裂失效与防断裂控制

论述了钻杆摩擦焊接头服役过程中容易发生的主要断裂失效事故的根源、摩擦焊接制造工艺系统中有关主要环节的防断裂控制，以及焊接接头断裂力学特性的评定，此外还对进一步开展钻杆摩擦焊接头安全可靠性研究提出了一些建议。

石油钻杆焊区异常回火组织的产生及预防

钻杆摩擦焊接完成后,钻杆焊区需要进行调质热处理。调质过程中产生的异常回火组织会严重影响钻杆的最终质量。较为详细地分析了异常回火组织产生的原因、分布以及对最终产品质量的影响等,并提出预防其产生的意见及建议。通过提高钻杆焊区外壁质量和设备定位稳定性、加装报警温度传感器等措施,可较好得解决异常回火组织产生的问题。

石油钻杆管体用钢的淬透性试验研究

文章对包钢生产的G105、S135钢级石油钻杆管体用钢的淬透性进行了试验研究,结果表明:两个钢种具有良好的淬透性,在880~900℃的淬火温度下,G105钢获得最小50%、90%、95%马氏体洛氏硬度值的淬透层深度分别为15 mm、9 mm、7 mm;S135钢获得最小50%、90%、95%马氏体洛氏硬度值的淬透层深度分别为35 mm、18 mm、15 mm。

基于组态技术的石油钻杆生产自动监控系统的设计与应用

随着我国石油工业的高速发展,对石油钻杆的需要不仅表现在数量上的增加,而且对钻杆的质量也提出了更高的要求。运用"kingview"组态软件的强大功能开发监控系统,以实现对钻杆设备运行状况的实时监测、故障报警、数据报表趋势分析与打印、历史数据记录及查询等功能,极大地提高了石油工业自动化水平,有效保证了新钻杆的质量。

国内首台套千吨级石油钻杆生产设备的研发

介绍了千吨级石油钻杆生产设备生产的产品范围、主要设备组成、工艺过程和技术创新。

石油钻井杆的研究现状与应用

石油钻井杆是用于传递动力、输送泥浆的主要工具。在整个钻柱中,钻杆用量占85%以上,是钻井中的主要工具。石油钻井杆主要包括抗硫钻杆、铝合金钻杆、超高强度钻杆、钛合金钻杆、复合材料钻杆、智能钻杆、隔热钻杆等。从概况、现状、应用、展望等方面对石油钻井杆进行了综述。

石油气井套管钻柱失效主要影响因素分析

文章从材料、环境和磨损3个方面对石油气井套管钻柱失效原因进行了分析。探讨了材料强度及螺纹强度钻柱失效的影响、复杂地质条件下套管及钻柱的腐蚀疲劳寿命、以及磨损对套管钻柱失效的影响;同时研究了结构与受力等因素对套管磨损的综合性影响。研究成果对减小钻柱失效、有效地预防套管钻柱损坏等方面起到积极作用。

S135钢级石油钻杆钢的特殊性能研究

文章对包钢生产的S135钢级石油钻杆管体用钢的特殊性能进行了实验室研究,结果表明:该钢种具有良好的低温冲击韧性,当温度为-70℃时,平均冲击功仍可达到80 J以上;该钢种的平均抗扭强度为920 MPa、旋转弯曲疲劳极限应力为462 MPa、平均疲劳裂纹扩展速率为8. 4×10^-6mm/cycle和19. 7×10^-6mm/cycle、裂纹尖端张开位移为0. 181 mm。

石油钻杆精整线物流跟踪控制系统设计

宝钢石油钻杆生产线是国内唯一的一条具有高技术水平的钻杆精整生产线。由于整个加工过程分成工具公接头加工和工具母接头加工两次循环 ,第一次循环后管子要落地成捆 ,实施调头后再次上料 ,故采用这种加工方式很难实现对每根钢管的质量数据跟踪 ;此外 ,原有的控制系统功能单一 ,数据通讯能力差 ,无法实时采集超声探伤、硬度检验等质量数据。针对以上问题 ,设计了条形码阅读和打印系统 ,并将钢管精整线控制系统的模式与钻杆线的特点有机地结合起来 ,采用三电一体化的方式设计了相应的控制系统和控制流程。

一种高韧性石油钻杆用耐磨堆焊药芯焊丝的研制

针对石油钻杆环形耐磨带韧性偏低而易在该焊缝首尾搭接处产生裂纹的问题,文中通过优化药芯焊丝合金组分配置,构建了一种立体层次控碳方式而控制扩散到晶界的碳量,使之形成由隐针状马氏体团、原位析出的MC型弥散增强相和沿晶分布的网状奥氏体等组成的强韧性配合良好的显微组织。宏观硬度和冲击韧性测试结果表明,该堆焊合金的宏观硬度高达HRC60, V形缺口冲击韧度为44.7 J/cm^2,远高于国内市售同类药芯焊丝的,具有优良的抗裂性。现场钻杆表面堆焊试验结果表明,其环形焊缝首尾搭接处未产生任何裂纹,完全满足实用要求。

石油钻杆过渡段抗硫化氢应力腐蚀开裂行为研究

文章研究了Cr-Mo系和Mn-Mo系两类低合金石油钻杆用钢在H_2S饱和溶液中应力腐蚀开裂行为,介绍了按ASTM G38试验标准所进行的C—型试验方法和断口的制备,分析了这类断口的氫脆区、应力腐蚀区和撕裂区3个区域的腐蚀产物和形貌特征。

API-5DP石油钻杆断裂失效分析

某企业使用API-5DP石油钻杆在陆地进行勘探时发生断裂。对断裂部位进行化学成分分析得到断裂部位不是出现在焊接位置,而是在公接头段离焊缝断裂口约100 cm的距离。靠近断裂口的位置硬度高,为马氏体组织结构,而管体硬度较低,为索氏体金相显微结构。通过扫描电镜观察管体和断裂口,发现管体表面有许多划痕,断裂口纵向裂纹也很多,有些划痕与裂纹是连成一体的。经分析可能操作钻杆过程中遇到硬质点在杆表面刻画出许多划痕,当达到一定时间和外力作用下划痕不断往轴向延伸,最终导致钻杆断裂。

150t BOF-LF-RH-CC-CR工艺试制石油钻杆连接套用钢SAE4137M

本钢采用铁水预处理-150t复吹转炉-LF-RH-350mm×470mm连铸、M-EMS-连轧工艺生产φ130～170 mm石油钻杆连接套用钢SAE4137M(/%:0.35～0.38C、0.15～0.35Si、0.85～1.00Mn、≤0.015P、≤0.008S、0.90～1.20Cr、0.28～0.33Mo、≤0.005Ca、≤0.0090N)。通过转炉出钢过程加复合脱氧剂,LF扩散脱氧全程吹氩搅拌,RH"软吹氩",严格控制喂钙线量,控制连铸钢水过热度20～30℃,使钢材中氧含量为(13～15)×10^(-6),氢含量(0.4～0.5)×10^(-6),氮含量为(35～44)×10^(-6),残余钙含量(12～18)×10^(-6),并保证钢中Al/N≥2,满足石油用钢的要求。

A review of Baosteel's development of steel for oil and natural gas

The development of oil and natural gas steel products at Baosteel over the past two decades is reviewed in this paper. After years of researching and developing steel products that are used in the energy industry such as drilling, exploitation, collection, transportation, and the storage of oil and natural gas, the system of composition and manufacturing techniques for Baosteel＇ s oil and natural gas steel products have been established. The oil and natural gas steel products of Baosteel consist of two major categories： the oil country tubular goods（OCTG） used underground, and the pipes used for pipeline construction on the ground. Currently, the product quality has maintained stability, and the related products have been extensively used worldwide for the exploration and transportation of oil and natural gas.

新型石油钻杆的研制

实用新型是一种石油开采工具,其结构简单,通过第二套环的奇特结构保证公接头和母接头的结合密封性,通过梯形槽则提高了夹持操作的便捷性。

托盘法下设电缆在梅花井煤矿电缆钻孔的施工实践

通过继承改进传统钢丝绳下设电缆法,采用托盘法下设梅花井煤矿1#动力电缆钻孔电缆。介绍了托盘法下设电缆的工艺、优点及其安全性。托盘法下设安全有效完成了梅花井煤矿1#动力电缆钻孔电缆下设施工,验证了采用托盘法下设电缆等类似工程的一种新型、安全可行的技术手段。

“石油钻杆损伤”激光改性再制造修复研究

为探讨石油钻杆损伤修复的新技术，研发性能优异又价格低廉的耐磨修复材料，采用Nd：YAG激光和氩弧填丝焊，在钻杆基体表面进行了对比修复实验，观察了微观组织，测试了硬度和耐磨性能。结果表明，激光修复区组织为细长板条马氏体、回火索氏体和残余奥氏体，和氩弧填丝焊相比，激光修复层晶粒明显细化。氩弧填丝焊硬度峰值（662．8HV）在熔合线近基体区，修复区硬度（平均415．1HV）显著高于基体（230HV左右），从熔合线区向基体，硬度整体呈连续降低趋势。激光修复区硬度均大于氩弧填丝焊，从基体到修复层整体呈上升趋势，且随cr。cz含量增加，硬度增大。激光修复层的耐磨性能较氩弧填丝焊得到明显的改善，磨损失重量仅为氩弧填丝焊的50．6％～77．5％。