Jinsi ya Kuchagua Nyenzo za Vyombo vya Downhole?

habari

Jinsi ya Kuchagua Nyenzo za Vyombo vya Downhole?

Uchaguzi wa nyenzo kwa zana za chini ya shimo huathiriwa na mambo mengi. Kwa mtazamo wa aina za zana za chini ya shimo:

Vifaa vya kuchimba visima, zana za kumbukumbu, nazana za kufanya kazi: Zana hizi zina muda mfupi wa huduma chini ya shimo, kwa hivyo zinahitaji nguvu nyingi lakini zina mahitaji ya chini ya upinzani wa kutu.

Vifaa vya kukamilisha: Vinahitaji kufanya kazi chini ya shimo kwa miaka kadhaa, kwa hivyo halijoto ya chini ya shimo na upinzani wa kutu lazima uzingatiwe.

Kwa mtazamo wa mazingira ya chini ya ardhi, kwa kawaida hugawanywa katika makundi manne:

Mazingira ya kawaida (yasiyo na sulfidi hidrojeni (H₂S), yenye kiwango cha kaboni dioksidi (CO₂) chini ya 1 psi [takriban 0.0069 MPa]); Mazingira ya kutu ya H₂S; Mazingira ya kutu ya CO₂; Mazingira ya kutu ya pamoja ya H₂S na CO₂.

Uchaguzi wa Nyenzo kwa Vyombo vya Chini katika Mazingira Sawa

Kwa zana za chini zinazotumika katika mazingira ya kawaida, vyuma vya aloi kama vile 4130, 4140, na 4145 (alama za AISI) kwa kawaida huchaguliwa. Michanganyiko ya kemikali na nguvu za kiufundi za vifaa hivi zinaonyeshwa katika majedwali yafuatayo:

1. Ulinganisho wa Michanganyiko ya Kemikali (Sehemu ya Uzito)

Kipengele

4130 (AISI)

4140 (AISI)

4145 (AISI 4145H)

Kaboni (C)

0.28-0.33%

0.33-0.48%

0.43-0.48%

Manganese (Mn)

0.40-0.60%

0.75-1.00%

0.75-1.00%

Kromiamu (Cr)

0.80-1.10%

0.80-1.10%

0.80-1.10%

Molibdenamu (Mo)

0.15-0.25%

0.15-0.25%

0.15-0.25%

Silikoni (Si)

0.15-0.35%

0.15-0.35%

0.15-0.35%

Sulfuri (S)/Fosforasi (P)

≤0.040% (S), ≤0.035% (P)

≤0.030% (S), ≤0.030% (P)

≤0.030% (S), ≤0.030% (P)

2. Ulinganisho wa Nguvu za Mitambo

Mali ya Mitambo

4130

4140

4145 (Daraja H, Thamani ya Kawaida)

Nguvu ya Kunyumbulika

MPa 760-871

MPa 795-1000

MPa 950-1100

Nguvu ya Mavuno

≥635 MPa

≥610-750 MPa

≥750 MPa

Kurefusha

≥17%

≥22%

≥10%

Ugumu (HRC)

28-32 (baada ya kuzima na kupoza)

28-34 (baada ya kuzima na kupoza)

32-36 (baada ya kuzima na kupoza)

Kama inavyoonekana kutoka kwa meza:

Kiwango cha kaboni cha nyenzo hizi huongezeka kwa mfuatano (4130 < 4140 < 4145), huku yaliyomo katika vipengele vingine yakifanana.

Sifa za kiufundi: Nguvu ina uhusiano mzuri na kiwango cha kaboni—4145 ina nguvu ya juu zaidi—ila uthabiti hupungua kinyume chake, huku 4130 ikiwa na uthabiti wa juu zaidi.

4130, 4140, na 4145 ni alama za kimataifa za nyenzo, na viwango vyao vya ndani nchini China ni kama ifuatavyo:

  • 4130 (AISI) ≡ Daraja la ndani 30CrMoA;
  • 4140 (AISI) ≡ Daraja la ndani 42CrMo;
  • 4145H (AISI) ≡ Daraja la ndani 45CrMo.

4130 na 4140 zinafaa kwa vifaa vya kawaida vya kukamilisha, kwa kuzingatia ufanisi wa gharama na urahisi wa kulehemu.

4145H mara nyingi hutumika katika zana zenye kisima kirefu, zenye shinikizo kubwa, au zenye mzigo mkubwa (kama vile zana za kuchimba visima na zana za kazi), huku kipaumbele kikipewa nguvu na upinzani wa uchakavu.

Uchaguzi wa Nyenzo kwa Zana za Kukamilisha katika Mazingira Yanayoharibu

Kwa zana za kukamilisha katika mazingira ya babuzi, uteuzi hutegemea hasa shinikizo la sehemu ya gesi zenye asidi (iliyogawanywa katika aina mbili: CO₂ na H₂S).

1. Visima vyenye Kiwango Kikubwa cha CO₂

Ili kupinga kutu ya CO₂, kiwango cha kromiamu (Cr) katika nyenzo kinahitaji kuongezwa. Nyenzo zifuatazo (zimepangwa kwa kiwango cha Cr) zinaweza kufunika visima kwa shinikizo la CO₂ la sehemu kuanzia 0.5 MPa hadi 14 MPa.3Cr (Kiasi cha Cr ≈ 3%), 9Cr1Mo (Kiasi cha Cr ≈ 9%), 13Cr, S13Cr, 17Cr (daraja S17400), 22Cr (km, chuma cha pua cha duplex S32205), na chuma cha 25Cr.

2. Visima vyenye kiwango cha juu cha H₂S

Ili kupunguza kutu kutokana na mkazo wa sulfidi kupasuka (SSC), kiwango cha nikeli (Ni) katika nyenzo kinahitaji kuongezeka. Wakati shinikizo la sehemu la H₂S ni kubwa kuliko MPa 1 na shinikizo la sehemu la CO₂ pia ni kubwa, aloi za halijoto ya juu kama vile zifuatazo zinapaswa kutumika:

Uchaguzi wa Nyenzo kwa Vipengele Maalum

Nyenzo kuu za vifaa vya kutolea maji chini ya ardhi (zinapogusana na maji ya kisima na mizigo ya kubeba): Zimechaguliwa kulingana na viwango vilivyo hapo juu.

Vipengele vya kukata: Kwa ujumla hutengenezwa kwa shaba ya H62 au baa za chuma cha pua za S36600.

Vipengele vya kutia nanga: Vimechaguliwa kutoka 20CrMoTi au 20CrMnTi. Ili kuboresha ugumu wa uso, matibabu ya kaburi ya uso (yenye unene wa safu ya kaburi ya 0.8-1.2 mm) inahitajika, ambayo huongeza ugumu wa uso hadi HRC 58-62.

Mambo Mengine Yanayoathiri Uteuzi wa Nyenzo na Viwango vya Marejeleo

Mbali na gesi zenye asidi, uteuzi wa nyenzo za vizibo vya mafuta ya chini na vifaa vya chini pia unahusiana na halijoto ya chini, kukatwa kwa maji, kiwango cha madini, na thamani ya pH. Kwa vigezo maalum zaidi vya uteuzi, rejelea Miongozo ya Ubunifu ya Q/HS 14015 ya Kuzuia Kutu kwa Mirija na Kizibo katika Visima vya Mafuta na Gesi vya Ufukweni.

Landrill pia hutoa upau wa nyenzo za chuma wa 41430、4140、4145.

 

Jisikie huru kuuliza.https://www.landrilloiltools.com/


Muda wa chapisho: Septemba-03-2025