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钻杆耐磨带堆焊焊丝的使用性能
基本简介
钻杆耐磨带以其一定的耐磨性,保护钻杆和套管免遭强烈的磨损。在深井钻井、大位移井钻井和大斜度井钻井工程中获得了广泛应用,而且耐磨带技术已经成为国际重大石油工程项目招标中,投标方中标的必备技术条件之一。
钻杆耐磨带工作原理
钻杆耐磨带实质是沿钻杆接头或加重钻杆圆周方向,堆焊[的具有一定宽度和一定厚度的耐磨隔离带。使钻杆接头外壁和套管壁或井壁隔离,避免钻杆接头与套管壁或井壁直接接触,以保护钻杆接头和套管免遭强烈磨损。
钻杆耐磨带的工况条件比较复杂,性能要求比较苛刻,应当具有良好的综合抗磨性能。所谓综合抗磨性能,是指具有较高耐磨性的同时还必须具有适度的减磨性。从机理上讲,钻杆耐磨带的作用是利用自身及其耐磨性,将钻杆外壁和套管内壁隔离,使钻杆不与套管壁或井壁直接接触,以保护钻杆和套管免遭强烈的磨损。然而,实际情况并不简单,耐磨带的出现,将钻杆与套管内壁接触摩擦,转换为耐磨带与套管内壁的接触摩擦。它们之间的摩擦磨损,不仅取决于两个接触体材料的特性及其匹配行为,同时还受到钻井过程中诸多因素的影响。
钻杆耐磨带以其一定的耐磨性和减磨性,保护钻杆和套管免遭强烈的磨损,在深井钻井、大位移井钻井和大斜度井钻井工程中获得了推广应用,而且钻杆耐磨带技术已经成为国际重大石油工程项目招标中,投标方中标的必备技术条件之一。
钻杆耐磨带性能影响因素较多,总体上有三大因素:
1、载荷力的影响在钻井过程中,凡是增大钻杆接头与套管内壁(或井壁)接触力的因素,都会加剧磨损发生。如在“狗腿”度大的井段,钻杆接头与套管内壁接触压力相对增大,此时无论是耐磨带还是套管内壁(或井壁),其磨损现象就会加剧。
2、摩擦系数的影响在钻井过程中,凡是增大钻杆接头与套管内壁摩擦系数的因素,都会加剧磨损发生。如润滑剂品种或加入量不合适、转盘转速增大以及温度过高或过低时,其磨损现象也会加剧。
3、耐磨带与套管(或井壁)材料特性的影响根据摩擦学中的“吸附膜”理论,对于钻杆钢与岩石形成的摩擦副,两者之间很难形成吸附膜,摩擦系数主要取决于摩擦副材料的表面特性,而摩擦副其表面特性是稳定的,摩擦系数受载荷的影响较小。对于钻杆与套管钢形成的摩擦副,两者之间比较容易形成吸附膜,当施加正压力时,随吸附膜逐渐被破坏,摩擦副表面特性对摩擦系数形成的贡献越来越大,摩擦系数受载荷的影响较大。凡是增大摩擦系数的材料特性,都会加剧磨损发生。

耐磨焊丝是抗两种类型以上复合磨损的焊丝。
分类方法
1)按其化学成分分类可分位两大类;即铁基堆焊耐磨焊丝和非铁基堆焊耐磨焊丝。每一大类可按其化学成分特点或显微组织,分为若干小类。如铁基堆焊耐磨焊丝可分为高铬合金堆焊耐磨焊丝,碳化钨堆焊耐磨焊丝等,非铁基堆焊耐磨焊丝可分位钴基堆焊耐磨焊丝和镍基堆焊耐磨焊丝。
2)按焊丝结构,可分为实芯焊丝及药芯(又称管状)焊丝。
3)按采用的焊接工艺方法,可分为气保焊,埋弧焊,火焰堆焊,等离子堆焊及喷涂(焊)用堆焊耐磨焊丝。
优点
1)节省成本。堆焊一磨损件以重新达到要求比更换磨损件可节省去25%-75%的成本;
2)提高工件使用寿命。与没有堆焊金属件相比,堆焊金属件视其使用范围不同,可不同程度地增加30%——800%的使用寿命。
具有良好的抗磨料磨损,耐冲击磨损,耐粘着磨损(金属间磨损),耐高温磨损,耐腐蚀磨损以及抗两种类型以上复合磨损的性能。




