A fúrólyukak szerszámainak anyagválasztását több tényező befolyásolja. A fúrólyukak szerszámtípusai szempontjából:
Fúrószerszámok, naplózó eszközök ésátdolgozó eszközökEzeknek a szerszámoknak rövid az élettartamuk a fúrólyukban, ezért nagy szilárdságot igényelnek, de alacsony korrózióállósági követelményekkel rendelkeznek.
Kiegészítő szerszámok: Több évig kell működniük a fúrólyukban, ezért figyelembe kell venni a fúrólyuk hőmérsékletét és a korrózióállóságot.
A fúrólyukak környezetének szempontjából általában négy kategóriába sorolják őket:
Standard környezet (hidrogén-szulfid (H₂S) mentes, szén-dioxid (CO₂) tartalommal kevesebb, mint 1 psi [körülbelül 0,0069 MPa]); H₂S korróziós környezet; CO₂ korróziós környezet; H₂S és CO₂ kombinált korróziós környezet.
Anyagválasztás fúrólyuk-szerszámokhoz standard környezetben
A szabványos környezetben használt fúrólyuk-szerszámokhoz általában ötvözött acélokat, például 4130, 4140 és 4145 (AISI minőségek) választanak. Ezen anyagok kémiai összetételét és mechanikai szilárdságát a következő táblázatok mutatják:
1. Kémiai összetételek összehasonlítása (tömegarány)
| Elem | 4130 (AISI) | 4140 (AISI) | 4145 (AISI 4145H) |
| Szén (C) | 0,28–0,33% | 0,33–0,48% | 0,43–0,48% |
| Mangán (Mn) | 0,40–0,60% | 0,75–1,00% | 0,75–1,00% |
| Króm (Cr) | 0,80–1,10% | 0,80–1,10% | 0,80–1,10% |
| Molibdén (Mo) | 0,15–0,25% | 0,15–0,25% | 0,15–0,25% |
| Szilícium (Si) | 0,15–0,35% | 0,15–0,35% | 0,15–0,35% |
| Kén (S)/Foszfor (P) | ≤0,040% (S), ≤0,035% (P) | ≤0,030% (S), ≤0,030% (P) | ≤0,030% (S), ≤0,030% (P) |
2. Mechanikai szilárdságok összehasonlítása
| Mechanikai tulajdonságok | 4130 | 4140 | 4145 (H osztály, tipikus érték) |
| Szakítószilárdság | 760-871 MPa | 795-1000 MPa | 950-1100 MPa |
| folyáshatár | ≥635 MPa | ≥610–750 MPa | ≥750 MPa |
| Nyúlás | ≥17% | ≥22% | ≥10% |
| Keménység (HRC) | 28-32 (edzés és megeresztés után) | 28-34 (edzés és megeresztés után) | 32-36 (edzés és megeresztés után) |
Amint a táblázatokból látható:
Ezen anyagok széntartalma sorrendben növekszik (4130 < 4140 < 4145), míg a többi elem széntartalma hasonló.
Mechanikai tulajdonságok: A szilárdság pozitívan korrelál a széntartalommal – a 4145 rendelkezik a legnagyobb szilárdsággal –, míg a szívósság fordítottan csökken, a 4130 rendelkezik a legnagyobb szívóssággal.
A 4130, 4140 és 4145 nemzetközi anyagminőségek, és ezek kínai megfelelői a következők:
- 4130 (AISI) ≡ Belföldi minőségű 30CrMoA;
- 4140 (AISI) ≡ Belföldi minőségű 42CrMo;
- 4145H (AISI) ≡ Belföldi minőségű 45CrMo.
A 4130 és 4140 alkalmasak hagyományos befejező szerszámokhoz, a hangsúlyt a költséghatékonyságra és a hegeszthetőségre helyezve.
A 4145H acélt gyakran használják mélyfúró, nagynyomású vagy nagy terhelésű szerszámokban (például fúrószerszámokban és megmunkáló szerszámokban), ahol a szilárdság és a kopásállóság a legfontosabb.
Anyagkiválasztás korrozív környezetben használható befejező szerszámokhoz
Korrozív környezetben használt szerszámok esetében a kiválasztás főként a savas gázok (két típusra oszthatók: CO₂ és H₂S) parciális nyomásától függ.
1. Magas CO₂-tartalmú kutak
A CO₂ korrózióval szembeni ellenállás érdekében növelni kell az anyagok króm (Cr) tartalmát. A következő anyagok (Cr-tartalom szerint rendezve) alapvetően 0,5 MPa és 14 MPa közötti CO₂ parciális nyomású kutakat fedhetnek le.：3Cr (Cr-tartalom ≈ 3%), 9Cr1Mo (Cr-tartalom ≈ 9%), 13Cr, S13Cr, 17Cr (S17400 minőség), 22Cr (pl. duplex rozsdamentes acél S32205) és 25Cr acél.
2. Magas H₂S-tartalmú kutak
A szulfidos feszültségrepedés (SSC) okozta korrózió csökkentése érdekében növelni kell az anyagok nikkel (Ni) tartalmát. Amikor a H₂S parciális nyomása nagyobb, mint 1 MPa, és a CO₂ parciális nyomása is magas, magas hőmérsékletű ötvözeteket, például a következőket kell használni:
Anyagválasztás speciális alkatrészekhez
A fúrólyukak szerszámainak fő anyagai (kútfolyadékkal és csapágyterheléssel érintkeznek): A fenti szabványoknak megfelelően kiválasztva.
Nyíró alkatrészek: Általában H62 sárgarézből vagy S36600 rozsdamentes acélból készülnek.
Rögzítőelemek: 20CrMoTi vagy 20CrMnTi közül választható. A felületi keménység javításához felületi karbonizálás szükséges (0,8-1,2 mm karbonizált rétegvastagsággal), amely a felületi keménységet HRC 58-62-re növeli.
Az anyagválasztást és a referencia szabványokat befolyásoló egyéb tényezők
A savas gázokon kívül a fúrólyukak olajburkolatainak és fúrólyuk-szerszámainak anyagválasztása a fúrólyuk hőmérsékletéhez, a vízhatlan részhez, az ásványosodás mértékéhez és a pH-értékhez is kapcsolódik. A konkrétabb kiválasztási kritériumokért lásd a Q/HS 14015 szabványt, a tengeri olaj- és gázkutak csöveinek és burkolatainak korrózióvédelmére vonatkozó tervezési irányelveket.
A Landrill 41430, 4140, 4145 acélrudakat is szállít.
Érdeklődjön nyugodtan.https://www.landrilloitools.com/
Közzététel ideje: 2025. szeptember 3.
5-1203, Dahua Ipari Zóna, 2. sz. Yunshui út, Hi-tech fejlesztési övezet, Xi'an, 710065, Kína
86-13609153141
