Kepriye Carane Milih Bahan kanggo Piranti Downhole?

pawarta

Kepriye Carane Milih Bahan kanggo Piranti Downhole?

Pamilihan bahan kanggo piranti downhole dipengaruhi dening pirang-pirang faktor. Saka perspektif jinis piranti downhole:

Piranti pengeboran, piranti pencatatan, lanpiranti kanggo nggarap tugasPiranti-piranti iki nduweni umur pakai sing cendhak, mula mbutuhake kekuatan sing dhuwur nanging nduweni syarat tahan korosi sing sithik.

Piranti kanggo ngrampungake: Piranti kasebut kudu digunakake ing jero bolongan sajrone pirang-pirang taun, mula suhu lan tahan korosi ing jero bolongan kudu ditimbang.

Saka perspektif lingkungan downhole, biasane diklasifikasikake dadi patang kategori:

Lingkungan standar (bebas saka hidrogen sulfida (H₂S), kanthi kandungan karbon dioksida (CO₂) kurang saka 1 psi [kurang luwih 0,0069 MPa]); Lingkungan korosi H₂S; Lingkungan korosi CO₂; Lingkungan korosi gabungan H₂S lan CO₂.

Pemilihan Bahan kanggo Piranti Downhole ing Lingkungan Standar

Kanggo piranti downhole sing digunakake ing lingkungan standar, baja paduan kayata 4130, 4140, lan 4145 (kelas AISI) biasane dipilih. Komposisi kimia lan kekuatan mekanik bahan kasebut dituduhake ing tabel ing ngisor iki:

1. Perbandingan Komposisi Kimia (Fraksi Massa)

Unsur

4130 (AISI)

4140 (AISI)

4145 (AISI 4145H)

Karbon (C)

0,28-0,33%

0,33-0,48%

0,43-0,48%

Mangan (Mn)

0,40-0,60%

0,75-1,00%

0,75-1,00%

Kromium (Cr)

0,80-1,10%

0,80-1,10%

0,80-1,10%

Molibdenum (Mo)

0,15-0,25%

0,15-0,25%

0,15-0,25%

Silikon (Si)

0,15-0,35%

0,15-0,35%

0,15-0,35%

Belerang (S)/Fosfor (P)

≤0,040% (S), ≤0,035% (P)

≤0,030% (S), ≤0,030% (P)

≤0,030% (S), ≤0,030% (P)

2. Perbandingan Kekuatan Mekanik

Sifat Mekanik

4130

4140

4145 (Kelas H, Nilai Khas)

Kekuwatan Tarik

760-871 MPa

795-1000 MPa

950-1100 MPa

Kekuatan Asil

≥635 MPa

≥610-750 MPa

≥750 MPa

Pemanjangan

≥17%

≥22%

≥10%

Kekerasan (HRC)

28-32 (sawise didinginkan lan dipanasi)

28-34 (sawise didinginkan lan dipanasi)

32-36 (sawise didinginkan lan dipanasi)

Kaya sing bisa dideleng saka tabel:

Kandungan karbon ing bahan-bahan iki mundhak kanthi urutan (4130 < 4140 < 4145), dene kandungan unsur liyane padha.

Sifat mekanik: Kekuwatan ana hubungane positif karo kandungan karbon—4145 nduweni kekuatan paling dhuwur—dene kekokohan mudhun kosok baline, kanthi 4130 nduweni kekokohan paling dhuwur.

4130, 4140, lan 4145 minangka kelas bahan internasional, lan padanan domestik ing Tiongkok kaya ing ngisor iki:

  • 4130 (AISI) ≡ Kelas domestik 30CrMoA;
  • 4140 (AISI) ≡ Kelas domestik 42CrMo;
  • 4145H (AISI) ≡ Kelas domestik 45CrMo.

4130 lan 4140 cocok kanggo piranti pelengkap konvensional, kanthi penekanan ing efektifitas biaya lan kemampuan las.

4145H asring digunakake ing piranti sumur jero, tekanan dhuwur, utawa beban dhuwur (kayata piranti pengeboran lan piranti workover), kanthi prioritas diwenehake marang kekuatan lan ketahanan aus.

Pemilihan Bahan kanggo Piranti Rampung ing Lingkungan Korosif

Kanggo piranti sing bisa ngrampungake ing lingkungan korosif, pilihan utamane gumantung marang tekanan parsial gas asam (dipérang dadi rong jinis: CO₂ lan H₂S).

1. Sumur kanthi Kandungan CO₂ sing Dhuwur

Kanggo nglawan korosi CO₂, kandungan kromium (Cr) ing bahan kudu ditambah. Bahan-bahan ing ngisor iki (diurut miturut kandungan Cr) umume bisa nutupi sumur kanthi tekanan parsial CO₂ wiwit saka 0,5 MPa nganti 14 MPa3Cr (kandungan Cr ≈ 3%), 9Cr1Mo (kandungan Cr ≈ 9%), 13Cr, S13Cr, 17Cr (kelas S17400), 22Cr (contone, baja tahan karat dupleks S32205), lan baja 25Cr.

2. Sumur kanthi Kandungan H₂S sing Dhuwur

Kanggo ngurangi korosi retakan stres sulfida (SSC), kandungan nikel (Ni) ing bahan kudu ditambah. Nalika tekanan parsial H₂S luwih dhuwur tinimbang 1 MPa lan tekanan parsial CO₂ uga dhuwur, paduan suhu dhuwur kaya ing ngisor iki kudu digunakake:

Pilihan Bahan kanggo Komponen Khusus

Bahan utama piranti downhole (sing kontak karo cairan sumur lan beban bantalan): Dipilih miturut standar ing ndhuwur.

Komponen geser: Umumé digawe saka kuningan H62 utawa batangan baja tahan karat S36600.

Komponen jangkar: Dipilih saka 20CrMoTi utawa 20CrMnTi. Kanggo nambah kekerasan permukaan, perawatan karburasi permukaan (kanthi kekandelan lapisan karburasi 0,8-1,2 mm) dibutuhake, sing nambah kekerasan permukaan dadi HRC 58-62.

Faktor Liyane Sing Mempengaruhi Pemilihan Materi lan Standar Referensi

Saliyané gas asam, pemilihan bahan kanggo selubung lenga ing jero bolongan lan piranti ing jero bolongan uga ana gandhèngané karo suhu ing jero bolongan, potongan banyu, derajat mineralisasi, lan nilai pH. Kanggo kritéria pilihan sing luwih spesifik, delengen standar industri Q/HS 14015 Pedoman Desain kanggo Pencegahan Korosi Pipa lan Selubung ing Sumur Minyak lan Gas Lepas Pantai.

Landrill uga nyediakake bahan baja batangan 41430,4140,4145.

 

Monggo takon-takon.https://www.landrilloiltools.com/


Wektu kiriman: 03-Sep-2025