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用于非磁性钻杆的高氮高强度奥氏体耐腐蚀钢

【所属类目】:新工艺      【添加时间】:2018-11-6 8:51:26      【关键字】:      【点击】:39     

项目旨在开发用于生产低锰含量的非磁性高氮奥氏体钢的新组分和生产工艺,此类钢在物理机械和操作性能方面超过了世界上类似的最好产品。此类钢的化学成分经过特殊调整,可以降低成本,同时对机械和腐蚀性能的损害最小。

钻探过程中,为了避免磁性物质对钻井定位磁力探测系统造成影响,因此使用非磁性材料来生产钻杆。

目前,俄罗斯的石油和天然气开采工业使用约4万吨德国产的非磁性高强度钻杆,其由高氮奥氏体钢Magnadur 501509 601构成,氮含量占0.32-0.6%。这些钢的特点是锰含量高达18.0-22.0%。用以上标号的钢所生产的钻杆在硫化氢含量低的矿床中可得到完美应用,它们在整个作业期内并不复杂的条件下能够保持较高的机械性能以及冷变形后较低的磁导率。

尽管高含量的锰能够增加氮的溶解度和强度性能,但同时会在生产以及钻杆使用过程中产生一系列麻烦:在熔炼的最后阶段必须引入大量的合金元素;高锰钢形变时形成裂纹的可能性很高;当通过强力切削对钢材进行操作时(通常为硫化氢切削),由于形成硫化锰导致钢的稳定性急剧下降;在复杂条件下用盐酸或粘土酸(盐酸和氢氟酸的混合物)对钻井进行处理时,无法正常工作;产品价格高;

碳的浓度方面允许使用经济的中碳和低碳原材料,铬和锰的浓度根据钢的奥氏体结构和氮的最大溶解度进行选择,钢的成本明显低于Magnadur钢,与 Magnadur 钢相比机械性能更高。由于锰的浓度低,所以井中钻管的稳定性增加。

已使用俄罗斯科学院冶金研究所研发的钢生产了数百个非磁性钻杆。这些钻杆在彼尔姆边疆区和秋明州的企业使用,至今仍在成功运用。在强力切削和复杂条件下,它们的稳定性明显超过使用Magnadur钢生产的钻杆。

俄罗斯科学院冶金研究所有意向成立合资企业进行技术开发和高强度非磁性钻杆的联合生产,同时培养高氮高强度奥氏体耐腐蚀钢的制造和研究领域的研究生。


责任编辑:温少波
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