國內石油鉆桿耐磨帶材料的發展現狀

  國內鉆桿耐磨帶材料的發展過程基本與國外一致,但是發展時間相對滯后,鉆桿耐磨帶材料性能及相關配套工藝與發達國家相比還有一定差距,擁有自主知識產權的耐磨帶材料大多數仍為硬質合金耐磨帶,“套管友好型”材料只在一些專業刊物上偶有報道,且大多為參考國外成型產品。盡管如此,我國的“套管友好型”耐磨帶材料已經起步,一些材料已經取得了很大的進步,部分性能甚至超過了國外同類耐磨帶材料。只是大多數仍然停留在研究和試驗階段,并沒有大規模量產并投入應用。

  下面就近幾年國內企業自主研發的產品進行介紹:

  1)北京固本KB100耐磨帶合金。KB100是一種包含鉻、錳和鉬的鐵基合金,可實現無縫焊接;洛氏硬度達50以上,可較好地保護鉆桿接頭;固有的低摩擦因數是KB100耐磨合金最顯著的特性,在北京固本系列產品中其減摩性能最優,可有效降低鉆井管柱與套管、隔水管、防噴器接觸造成的磨損,延長相關設備的使用壽命。

  2)北京固本KB300耐磨帶合金。KB300是北京固本科技有限技術公司的“第二代”產品,是一種包括鎳、硼和鈮的鐵基合金,屬于無鉻金屬材料,對環境污染小,可以在KB100和KB150舊耐磨帶上直接加焊;洛氏硬度高達60以上,耐磨能力較強,可在極度研磨地質結構的裸眼地層中使用,同時可降低對套管的磨損,對套管內側的徑向磨損為最低。

  3)北京固本KB150耐磨帶合金。KB150是北京固本公司第三代產品,是一種高級無裂紋、套管友好耐磨帶,繼承了KB100和KB300的優點,耐磨帶能力介于KB100和KB300之間,摩擦因數低,減摩能力高于KB300和KB100,其焊接簡單且焊接過程產生很少的火花和煙塵,且保持一定的韌性可承受在大位移井、深井和水平井的嚴苛鉆井條件下產生的大轉矩和高溫;能在多種外界環境下補焊,而不會產生裂紋和脫落,同時抗硫化氫腐蝕。

  4)北京固本KB350耐磨帶合金。KB350是北京固本的最新一代的產品。與KB300相比,耐磨性進一步增強了,對套管的損傷也進一步降低,是目前北京固本公司耐磨性能最強的產品,其洛氏硬度達60以上,100%無裂紋,具有硬、堅韌、高耐磨、套管友好等特性;可容易地焊接在新鉆桿接頭上,并且可無限次地直接在KB100、KB150、KB350以及大多數無裂紋的其他耐磨帶產品上直接焊接,無需去除原有耐磨帶。

  國內有關鉆桿接頭耐磨帶材料研制的報道相對較少,國內一些單位、高校、研究所等機構正在研究生產新型耐磨帶材料。北京固本科技有限公司研制出的一種套管友好型耐磨帶材料,以及北京工業大學賀定勇等人開發研制的一種鐵基鉆桿接頭耐磨帶,不含鉻元素,是一種環境友好型耐磨帶材料,具有高耐磨和高抗裂的綜合性能。新型高性能鉆桿接頭耐磨帶材料的開發研制,已引起了業內人士的重視,這必將推動我國新型耐磨帶材料技術的發展。

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