Los collares de perforación son una parte importante de la sarta de perforación durante la perforación petrolera. Los collares de perforación están ubicados en la parte inferior de la sarta de perforación y están conectados a la broca. Además de transmitir el par, el peso de la broca también se acaricia para permitir que la broca penetre. Durante su uso, el collar de perforación está sujeto a corrosión por tensión ambiental y la tensión de fatiga por flexión alterna son los principales factores que causan fallas y daños. En los últimos años, debido a la ocurrencia continua de eventos de fractura de collares de perforación petrolera, ha atraído gran atención de las partes relevantes.
La materia prima del collar de perforación es acero 42CrMo fundido por arco eléctrico, y se entrega en estado laminado en caliente. El fabricante endereza el collar de perforación en estado laminado en caliente, lo desbasta y luego lo apaga y templa (normalizando a 860 °C ± 10 °C, enfriando a 790 °C -800 °C , Templado a 520 °C -525 °C), enderezamiento, alivio de tensiones y revenido a 520 °C durante 6 horas, dejando el horno para enfriar por aire, probando las propiedades mecánicas, y la entrega al Ministerio del Petróleo para su uso después de la terminación.
I.、AISI4145H Especificaciones de suministro de acero de collar de perforación
1. El tamaño, la forma, el peso y la desviación permitida del acero Debe cumplir con los requisitos del Grupo 2 de GB / T702 "Tamaño, forma, peso y desviación permisible del acero redondo laminado en caliente y el acero
cuadrado".
2. Método de fundición:
Se funde por horno de arco eléctrico + refinación fuera del horno + desgasificación al vacío.
3. Composición química del acero AISI4145H
Cuadro 1 La unidad es %
Grado |
Composición química% |
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C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
Cu |
Al |
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AISI4145H |
0.42~ 0.48 |
0.15~0.35 |
0.90~1.20 |
≤ 0.030 |
≤ 0.030 |
0.90~ 1.20 |
0.15~ 0.25 |
≤ 0.20 |
0.025~0.045 |
otros elementos: N≤0.015、Ni≤0.5。 |
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●3.1 Los elementos nocivos deben cumplir los requisitos de la Tabla 2 Tabla 2
La unidad es %
Sn |
Sb |
Como |
Pb |
Bi |
≤0,030 |
≤0,030 |
≤0,030 |
≤0,0025 |
≤0,030 |
●3.2 La desviación permitida de la composición química de los productos de acero acabados cumplirá con las disposiciones de la Tabla 2 de GB / T222.
4. Estado de entrega:
El acero se entrega en estado recocido de acuerdo con los requisitos del contrato, y la dureza Brinell del acero en el estado de entrega es 187-229HBS.
5. Propiedades
mecánicas Las propiedades mecánicas de las piezas en bruto tratadas térmicamente de acero Φ25 mm deben cumplir los requisitos de la tabla 3.
Cuadro 3
Micrómetro Mpa |
RP0.2 Mpa |
HB |
A5 % |
Z % |
AKV J |
≥980 |
≥820 |
285~341 |
≥13 |
≥45 |
≥54 |
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Tabla 4 Proceso en blanco de tratamiento térmico de Φ25 mm
850±15 aceite 600±15
Apaga |
Temple |
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Temperatura °C |
Refrigerante |
Temperatura °C |
aceite o agua
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850±15 |
aceite |
600±15 |
aceite o agua |
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●5.1 Requisitos para la inspección
●5.1.1 Prueba de impacto: energía de impacto tipo V Charpy, se utilizan tres muestras de impacto longitudinales como grupo. Tamaño de la muestra de impacto: 10×10×55mm.
●5.1.2 La prueba de tracción es para espacios en blanco longitudinales.
6. Endurecimiento final
La templabilidad final del acero se prueba de acuerdo con GB225, y el proceso de tratamiento térmico y el valor de templabilidad del acero deben cumplir con los requisitos de la Tabla 5.
Cuadro 5
Grado |
Endurecimiento final, HRC |
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J1.5 |
J25 |
J50 |
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AISI4145H |
≥56 |
≥50 |
≥40 |
Tratamiento térmico: normalización a 880°C-900°C, enfriamiento a 860°C±5°C. |
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7. Inclusiones no metálicas
Los productos de acero se inspeccionarán para detectar inclusiones no metálicas de acuerdo con GB/T 10561 y cumplirán con las disposiciones de la tabla 5.
Cuadro 5 Unidad: Grado
Clase A |
Clase B |
Clase C |
Clase D |
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Línea gruesa |
Línea delgada |
Línea delgada |
Línea delgada |
Línea delgada |
Línea delgada |
Línea delgada |
Línea delgada |
≤2,0 |
≤2,5 |
≤2,0 |
≤2,5 |
≤2,0 |
≤2,5 |
≤2,0 |
≤2,5 |
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8. Tejido de bajo aumento
●8.1 La estructura de bajo aumento lixiviada con ácido transversal del acero no debe tener defectos tales como cavidades de contracción, grietas, delaminación, manchas blancas, burbujas de aire, giro de la piel e inclusiones que sean visibles a simple vista.
●8.2 Requisitos para la estructura de baja magnificación de baja ampliación de lixiviación ácida transversal del acero:
nivel de porosidad general ≤2.0; nivel de porosidad central ≤2.0 ; nivel de segregación ≤2.0.
9. Ensayos no destructivos
El acero se somete a detección ultrasónica de defectos uno por uno, el estándar de detección de defectos es GB / T4162-91 y la precisión es de grado A.
10. Calidad de la superficie
La calidad de la superficie del acero se ajustará al acero para tratamiento a presión del artículo 6.6 del GB/T3077-99.
II.、 Requisitos
de documentación técnica La producción de prueba de este producto debe redactar un nuevo plan de proceso de producción de prueba del producto. El plan del proceso de producción de prueba debe incluir la fundición de hornos eléctricos, los puntos clave del proceso de colada continua, los puntos clave del proceso de laminación, la inspección del producto, el juicio, el embalaje, el certificado de calidad, etc., el control de inclusiones no metálicas, el control del contenido de hidrógeno, el control del proceso de colada continua, el enfriamiento lento de la losa, el recocido a temperatura de la tira del producto terminado, etc. debe especificarse en detalle.
III.、Equipo y requisitos
de inspección 1. Todo
tipo de equipo de producción debe estar en buenas condiciones, y debe mantenerse y probarse de acuerdo con los requisitos de la empresa, y solo se puede usar después de pasar la prueba.
2. Requisitos
de inspección Todos los tipos de equipos de inspección deben estar en buenas condiciones, y deben mantenerse y verificarse de acuerdo con los requisitos de la empresa, y solo se pueden usar después de pasar la prueba. Debe tener la capacidad de inspeccionar varios indicadores en los indicadores técnicos de suministro de acero AISI4145H para collarines de perforación, como inspección de endurecimiento final, etc. Todos los artículos de inspección están disponibles.