第一篇：铝合金钻杆
铝合金钻杆材料生产工艺及磨损研究进展
来源:西南石油大学材料科学与工程学院作者:王小红
综述了国内外主要的石油钻杆用铝合金的化学成分、物相组成及性能特点;介绍了铝合金钻杆的生产工艺，重点阐述了其独特的挤压成形、淬火、矫直及装配工艺，探讨了不同使用工况下铝合金钻杆的磨损机理。最后，指出铝合金钻杆研发是一个涉及材料、装备、工艺的系统工程，我国开发石油钻杆用铝合金材料应以Al-Zn-Mg 系铝合金为基础，着力解决其热强性差、挤压成形后横向性能差等关键问题，并根据使用工况有针对性的设计其耐磨性能。
石油钻杆是用于传递动力、输送泥浆的主要工具，在整个钻柱中钻杆用量约占85% 以上，是钻井中的主要工具。随着钻井进行，井深不断加深，钻杆一根接一根不断加长钻柱，其自重不断增加，对钻机能力的要求也不断增加，仅靠增加钻机能力来完成深井、超深井的钻进十分困难。铝合金钻杆密度小、自重轻，弯曲应力小，耐H2S 腐蚀，在深井、超深井、定向井及酸性气井的钻探中有得天独厚的优势。
目前，世界上只有俄罗斯、美国、日本及法国等少数发达国家掌握了该技术并能批量生产铝合金钻杆。我国石油勘探用铝合金钻杆的研发还处于起步阶段，地质钻探用高强度铝合金钻杆的研制尚属空白。本文围绕石油钻杆用铝合金材料、生产工艺特点及磨损三个方面，综述近年来铝合金钻杆研发及生产中取得的重要成果，在此基础上，提出我国发展铝合金钻杆必须解决的几个关键技术。
1、石油钻杆用铝合金材料
最早的铝合金钻杆于20 世纪60 年代分别由瑞典的克芮留斯公司及前苏联冶金机械科学研究所研制成功。俄罗斯(前苏联)作为最早研制和使用铝合金钻杆的国家之一，对石油钻杆用铝合金材料也进行了深入研究，其钻杆用铝合金材料分为常用铝合金(D16T)(相当于美国的AA2024，我国的2A12)、高强度、耐腐蚀合金(1953T1)(相当于美国的AA7014，我国无相应牌号)、特殊耐热合金(AK 4-1T1)(相当于美国的AA2618，相当于我国的2A70)三大材料体系。美国是较早研究铝合金钻杆的国家之一，“雷诺金属”公司常选用AA2014T6 和AA2024T6 合金生产铝合金钻杆，该两种合金分别相当于我国的2A14T6 和2A12T6。“阿尔考”公司则常用选用AA7075T6合金(相当于我国的7A09T6)制备铝合金钻杆。法国则采用与我国2A12 合金相当的A-U4GS 合金制作铝合金钻探管。其它可用于制备石油钻杆用的铝合金还有1070A、3A21、包铝的3A21、6061、6063，5083、5056、6070、6351 等合金。俄罗斯的D16 及美国的AA2014 均为Al-Cu-Mg系铝合金，其主要合金元素为Cu、Mg、Mn，其组织为α(Al)相、θ(Al2Cu)及S 相组成的共晶体，由于θ相、S相均为高硬度相(显微硬度分别为5488 MPa、4400 MPa)，故该系合金挤压材经时效后室温抗拉强度最高可达487 MPa，且在150 ℃下保温200 h后抗拉强度仍达446MPa，故该合金可用于制造在150 ℃温度下工作的钻杆。俄罗斯的1953T1 与美国的AA7075均为Al-Zn-Mg-Cu系铝合金，其主要合金元素为Zn、Mg、Cu，该系合金成分常处于α + T(AlZnMgCu)，θ + T(AlZnMgCu)+S，α(Al)+η(MgZn2)+ T(AlZnMgCu)及α(Al)+η(MgZn2)+ S+ T(AlZnMgCu)四个相区的交界附近，合金凝固速度及合金成分的变化都会导致其组织的变化。该系合金的主要强化相是η(MgZn2)相及T(Al2Mg3Zn3)相，可通过调节Mg、Zn含量、Zn/Mg及添加少量细化晶粒的Ti、Zr元素，从而控制组织中强化相的含量，提高其强度。时效处理后，该系列合金挤压材室温下的抗拉强度最高可达538 MPa。
俄罗斯的AK 4-1为Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热镁合金，该系列合金除含Al、Cu、Mg元素外还添加含量约1%的Ni、Fe元素及微量的Ti。该系列合金主要耐热相为S(CuMgAl2)、FeNiAl9相，铁和镍加入量不当，会减少合金中主要耐热相S 的数量，降低合金的耐热性，故通常采用铁与镍含量为1∶1的方式加入0.8%～1.4%含量的铁和镍，使合金主要位于α(Al)+FeNiAl9的两相区，促进铁、镍与铝结合形成难溶的FeNiAl9相而不与铜发生反应，从而保证合金中的铜能充分形成S 相。常用铝合金石油钻杆化学成分如表1所示，要求铝合金中各单个杂质元素含量小于0.05%，杂质元素总量小于0.15%。
表1 常用铝合金钻杆化学成分(质量分数，%)
结语
铝合金作为一种新型的钻杆材料，具有质量轻、柔性大、抗疲劳、耐蚀等优点，在深井、超深井及酸性气藏开采领域具有广阔的应用前景。迄今为止，我国铝合金钻杆生产还是一片空白，随着我国深井、超深井及酸性气藏开采技术的发展，自主研发石油钻井用铝合金钻杆势在必行。目前，石油钻杆用Al-Cu-Mg系、Al-Zn-Mg-Cu 系及Al-Cu-Mg-Fe-Ni 系三大铝合金材料尽管在强度和塑性指标上能满足石油钻井的需要，但是由于铝合金硬度低，在服役时易出现磨损，降低钻柱的可靠性，我国在研发石油钻杆用铝合金材料时，应以该三大铝合金材料体系为基础，着重发展高热强性的Al-Zn-Mg 系铝合金，并区分钻杆使用工况，有针对性的提高石油钻杆用铝合金的耐磨性能，开发高品质的石油钻杆用铝合金材料。
铝合金钻杆具有不同于钢钻杆的连接结构和特殊的生产工艺，由于满足强度要求的钻杆用铝合金均属于难挤压合金，加之铝合金在挤压时具有很高的黏着性，恶化制品表面质量，故挤压工艺是铝合金钻杆成形的关键环节，我国要自主开发铝合金钻杆，必须针对铝合金钻杆结构特点，设计并优化铝合金钻杆挤压磨具，开发并优化铝合金钻杆挤压工艺，提高铝合金钻杆的横向性能。同时，铝合金钻杆开发是一个系统工程，要研发优质的石油钻井用铝合金钻杆，我国还需研发相应的热处理设备、矫直设备，开发并优化相应的热处理工艺、矫直工艺。
第二篇：钻杆、钻铤生产厂家
钻杆生产厂家
目前国内钻杆生产钻杆的厂家有几十家，规模一般为
上海宝钢年产20000多吨
渤海能克（河北青县）年产18000吨
江苏格兰特（扬州）年产20000吨
天津无缝钢管厂(主要出口)
民用企业也比较多，如无锡西姆莱斯、江阴德玛斯特，产量也比较大，其他的也有，胜利油田管具公司钻杆制造曾经获得过国家科技进步奖、石油部科技进步一等奖。山西风雷钻杆起步较晚，还有一个山西环界，产品质量不知道怎么样，听说北京安东、北京海隆、石家庄探矿机械厂也产。（各大油田都有自己的钻杆制造企业，大庆钻技，中原管具处，华北油田刚上该项目、胜利油田黄河管具公司均走在各大油田之列，自80年代修复到现在焊接新钻杆，产品质量可以和国内任何厂家相比美。当然胜利高原公司听说也生产钻杆。规模小点的民营企业更多，在此不一一列举）
在国有钻井企业中,优先选择以下厂家：曼内斯曼、格兰特、渤海能克、宝钢.国内和国际技术比较接近,主要因为大都是合资企业,技术为中西合壁.钻铤生产厂家
内蒙古北方重工业集团有限公司
河南省国泰石油机械配件有限公司
河北石探机械制造有限责任公司
大庆金利多种经营实业公司
山西风雷机械制造有限责任公司 河北河间市君子钻采配件站 山西金钻石油机具制造有限公司 天合石油机械股份有限公司 江苏曙光波纹管有限公司
江阴佩尼特石油钻探设备制造有限公司 济源三和正源石油机械有限公司 侯马普天锦源机电设备有限公司 北京麦特沃克科贸有限公司
东营市创元石油机械制造有限公司
第三篇：轮滑钻杆比赛
今年暑假我们米高轮滑初级班的12名学员，在教练的组织下，举行了一次轮滑钻杆比赛。
轮滑钻杆就是穿着轮滑鞋从竹杆底下钻过，身体不得接触地面，否则犯规。你可别小看轮滑钻杆，完全凭借轮滑鞋的惯性钻过竹杆，竹竿落地无效，每人只有三次机会，钻不过就被淘汰掉。
比赛开始了，第一次杆的高度是70厘米，这对我们来说小菜一碟，我们像一只只小老鼠从杆底下滑过。教练把杆降到了60厘米，这次张冬妮姐姐由于个子太高了，连续三次都没有钻过，她被淘汰了。教练继续把杆降低，55厘米、50厘米，杆越来越低，越来越多的学员被淘汰。最后的只剩下小胖、佳佳、小杰和我四个人了。
这时教练说：现在杆的高度是45厘米，同学们加油哦！让刘洁滢先来。嘘随着教练的一声哨响，我深吸一口气开始助跑，到了距杆1米左右时下蹲，两手抓住轮滑鞋的两侧，头深深地埋在两腿之间。唰的一下我钻过去了，只听掌声响起，我知道我已经成功过杆了。下一个是小胖，只见他左脚一蹬像箭一样飞过去，由于速度太快，到滑杆前来不及把头埋下，结果一头把杆撞掉了，围观的人发出了叹息声。
要说最搞笑是是佳佳，由于助跑速度太慢，她刚钻到滑杆底下就停住了，只见她急中生智用手在地上刨了两下，几乎是爬着过杆的，周围的观众都笑的直不腰来。教练说这样不算，小胖和佳佳还有两次机会。最后他们终于用标准的动作顺利钻过了杆。
接下来高度降到了40厘米，这可是我从来没钻过的高度，而且和四、五岁的小胖他们比，我在身高上不占优势，虽然我努力地试了三次，但还是没有成功。
这次轮滑钻杆比赛由佳佳获得轮滑钻杆的冠军，虽然我只获得了第四名，但是轮滑带给我无与伦比的快乐。它不仅刺激而且动感十足。还是速度、力量和技巧的完美结合，更有健身和放松心情的作用。所以请大家一起来参于吧！你一定会喜欢上了这种在流动和跳跃中展现技巧美的休闲运动。
第四篇：37CrMnMo钻杆接头生产工艺
产品名称：石油钻杆接头
材料名称：37CrMnMo1、下料：锯床，直径Φ170，L＝290，确保端面平齐；
2、中频炉透烧：要求出炉温度1150℃～1200℃，芯表、头尾温差小于30℃；
3、1250T压机墩粗脱氧化皮；
4、1250T压机精密挤压成型；
5、500T压机收口；
6、500T压机冲连皮；
7、锻件检验：按锻件图纸要求检验，外形尺寸，同轴度，垂直度，公差等；
8、正火炉预冷处理；
9、零件锻后正火处理：待上道工序后温度小于600℃时均匀加热至800℃-840℃，保温45min；
10、超声波探伤工序：逐件进行超声波探伤；
11、调质处理：将淬火炉升温至850℃～900℃，接头装炉，加热，保温45～50分钟，油淬至500℃～550℃，风冷；回火：将回火炉升温至560℃～670℃，接头装炉，启动风机，加热，保温120～180分钟；出炉，冷却至常温；
12、硬度检验：按图纸要求测试硬度，HB＜285；
13、精车：按图纸要求精车至尺寸；
14、成品检验：按图纸要求检验各部尺寸；
15、成品入库。
钻杆接头产品质量检验
1、原材料：原材料进厂后，凭钢厂的材质化验单复验化学成分，合格后应逐件进行磁粉探伤；
2、下料后对下料件逐件检验，严格控制重量；
3、锻件挤压成型后，不应有锻造缺陷，裂纹等；
4、
第五篇：地质螺旋钻杆应用说明（推荐）
地质螺旋钻杆应用说明
直径73mm以下（含73mm）地质螺旋钻杆可与各种矿用坑道钻机直接配套使用，不需要改变使用方式，由钻机直接夹持外圆进行钻进和更换钻杆，方便快捷，大大降低了工人的劳动强度。在高压松软煤层地质条件下，采用套管钻进施工工艺时，可选用直径为90mm、113mm、133mm、146mm的超大叶片地质螺旋钻杆配合钻进，实现套管的高效铺设安装。本系列钻杆产品为矿井的高效深孔钻探提供的保证，填补了国内空白。
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