De ce sunt alese țevile din aliaj de titan de înaltă performanță pentru componentele de foraj și extracție petrol?

În comparație cu țevile de foraj tradiționale din oțel, țevile de foraj din aliaj de aluminiu și țevile de foraj anti-sulf, materialele din aliaj de titan au avantaje remarcabile de performanță fizică și chimică. Au o flexibilitate excelentă a materialului, stres structural scăzut, performanță anti-oboseală extrem de puternică și rezistență la coroziune și greutate totală mai mică. În medii subterane complexe, cu vibrații ridicate, sarcini alternative și coroziune ridicată, aliajele de titan se deformează uniform și au o stabilitate structurală puternică, evitând eficient defectele procesului, cum ar fi fisurarea, deformarea, coroziunea și fractura prin oboseală ale instrumentelor de foraj convenționale.

Pentru mediul de funcționare complex al câmpurilor de gaze acide, aliajele de titan au o excelentă coroziune anti-sulfurare, eroziune ionică anti-clorură și capabilități de coroziune anti-stres. Durabilitatea și stabilitatea lor structurală sunt cu mult superioare materialelor metalice tradiționale și pot îndeplini cerințele de service fiabile pe termen lung ale componentelor de forare și extracție în condiții extreme.

Pe baza diferitelor stări de forță, cerințe de precizie și caracteristici structurale ale diferitelor structuri ale echipamentelor de exploatare a petrolului și foraj, industria a stabilit o specificație completă de selecție a aliajului de titan.

Aliajul de titan GR5 are o rezistență globală echilibrată și stabilă, duritate și adaptabilitate la procesare. Este principalul material pentru componentele de precizie din industria petrolului, utilizat în principal în accesoriile pentru sonde pentru instrumente de înregistrare, arbori de conectare a echipamentelor și structuri de transmisie de precizie. Tijele de titan de dimensiuni mari sunt utilizate mai ales în conductele de petrol și în componentele structurale principale care poartă presiunea. În funcție de parametrii procesului echipamentului, acesta poate fi adaptat la diferite specificații de diametru exterior, cum ar fi P97 și -P30. Lungimile tijei sunt împărțite în două standarde: în limita unui metru și peste un metru, care pot îndeplini cerințele de prelucrare personalizate pentru diferite structuri.

Tijele care poartă presiunea miezului utilizate în operațiunile de foraj petrolier adoptă în general procesul de golire a tijelor solide de titan. Grosimea peretelui produsului finit este controlată în intervalul de la 2 mm la 9 mm și există standarde de proces extrem de înalte pentru coaxialitate, precizie dimensională și stabilitate mecanică.

1. Tehnologia de control al cotelor de prelucrare

Tijele de titan cu diametru mic nu pot finaliza direct procesul de golire a găurii adânci. În timpul procesării, este necesar să se rezerve o alocație de prelucrare cu diametrul exterior de 10 mm. În primul rând, cercul exterior al tijei este prelucrat fin pentru modelarea și corectarea coaxialității, apoi se efectuează prelucrarea de înaltă precizie a găurii adânci. Din sursa procesului, defecte precum excentricitatea, abaterea peretelui și grosimea neuniformă a peretelui pot fi complet evitate, asigurând stabilitatea structurală a componentei în timpul funcționării la viteză mare.

2. Standarde de control al performanței mecanice

Produsele scobite prelucrate trebuie să controleze cu strictețe indicatorii mecanici completi. Rezistența la tracțiune a produsului finit trebuie menținută stabil peste 970MPa și trebuie păstrată o rezervă suficientă de tenacitate pentru a evita fracturile fragile și fisurarea cauzate de sarcinile alternante din sondă. Temperatura de tăiere și stresul de deformare rezidual în timpul procesării sunt strict controlate pe tot parcursul procesului pentru a preveni deteriorarea performanței materialului din cauza întăririi procesării.

3. Cerințe de prelucrare a structurii de precizie

Componentele formate în gol au cerințe stricte pentru coaxialitate, rotunjime și uniformitate a grosimii peretelui. Aceștia sunt indicatorii cheie ai procesului pentru a asigura buna funcționare a echipamentelor de foraj. În conformitate cu cerințele structurii de asamblare, structurile filetate interne de înaltă precizie pot fi prelucrate cu precizie pentru a asigura precizia asamblarii și rezistența structurală de blocare.

Prelucrarea componentelor de găurire din aliaj de titan este caracterizată printr-un proces complex, precizie ridicată în timpul strunjirii și standarde stricte de control pentru deșeuri. Tehnologia generală de procesare este foarte dificilă. Scobirea standard a tijelor de foraj din aliaj de titan în industrie necesită un cost de bază al procesării de formare de nu mai puțin de 2.500 de yuani pe metru. Componentele personalizate cu filete interne precise au o tehnologie de procesare și mai complexă și o valoare mai mare de procesare a produsului.

În prezent, componentele de foraj și extracție petroliere de ultimă generație evoluează către precizie, durabilitate ridicată și siguranță ridicată. Materialele tradiționale și tehnicile extinse de prelucrare nu mai sunt compatibile cu standardele pentru fabricarea echipamentelor de foraj de ultimă generație. Prin standardizarea selecției materialelor, rafinarea formării cavității, implementarea controlului sistematic de precizie și efectuarea testelor de performanță standardizate, consistența dimensională, fiabilitatea structurală și stabilitatea de serviciu a componentelor de titan de foraj și extracție a petrolului pot fi îmbunătățite semnificativ. Acest lucru va îmbunătăți continuu și sistemul tehnologic intern de procesare a materialelor din titan specifice petrolului.