淺談報(bào)廢無(wú)磁鉆鋌的改進(jìn)技術(shù)
——無(wú)磁鉆鋌的敷焊修復(fù)

衛(wèi)博 張軍 胡開(kāi)拓（川慶鉆探工程有限公司大慶鉆井總公司，陜西 西安 710000）

淺談報(bào)廢無(wú)磁鉆鋌的改進(jìn)技術(shù)
——無(wú)磁鉆鋌的敷焊修復(fù)

衛(wèi)博 張軍 胡開(kāi)拓（川慶鉆探工程有限公司大慶鉆井總公司，陜西 西安 710000）

無(wú)磁鉆鋌的特殊性在石油鉆井行業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但在使用過(guò)程中，根據(jù)中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5956-2004《鉆具報(bào)廢技術(shù)條件》，發(fā)現(xiàn)無(wú)磁鉆鋌由于鉆柱受力、人員操作等綜合原因，對(duì)其外徑磨損量損耗較快而造成無(wú)磁鉆鋌達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。為提高無(wú)磁鉆鋌的使用率，我們對(duì)比查資料并再現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，使其更充分地適用于鉆井行業(yè)，這樣既大大地節(jié)約了采購(gòu)成本，又為鉆井作業(yè)提供了新的鉆井技術(shù)思路。

無(wú)磁鉆鋌；技術(shù)；成本

1 無(wú)磁鉆鋌噴焊、堆焊選材

1.1 無(wú)磁鉆鋌的消耗

無(wú)磁鉆鋌在井眼中受力復(fù)雜，在正常的鉆井過(guò)程中要承受預(yù)緊、拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、內(nèi)外壓力等多種靜載荷或動(dòng)載荷，此外，還要受到鉆井液和地層介質(zhì)的腐蝕作用。隴東服務(wù)部在回收修理過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)會(huì)無(wú)磁鉆鋌公母扣端的咬痕及外徑磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)公母扣掉頭修扣后，在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)里來(lái)再次利用，而這樣大大縮短了無(wú)磁鉆鋌使用壽命。

1.2 無(wú)磁鉆鋌噴焊、堆焊選材

在石油鉆桿接頭上堆焊金屬耐磨帶，是減少鉆桿、套管磨損的有效措施之一。堆焊金屬耐磨帶常用的工藝方法有粉末等離子弧噴焊和藥芯焊絲氣保護(hù)電弧堆焊。從堆焊材料和堆焊工藝方面闡述了石油鉆桿接頭堆焊金屬耐磨帶生產(chǎn)的現(xiàn)狀和發(fā)展，并針對(duì)新型金屬耐磨帶材料存在的問(wèn)題，現(xiàn)選擇一種高抗裂性和高耐磨減磨性兼?zhèn)涞氖豌@桿耐磨帶藥芯焊絲——耐磨減摩型鉆桿耐磨帶焊絲Nate909J，該焊絲堆焊工藝性優(yōu)良，表面堆焊硬度HB300左右。適用于無(wú)磁鉆鋌材料表面堆焊處理。

1.3 焊絲Nate909J實(shí)際中的應(yīng)用

1.3.1 普通鉆桿接頭堆焊Nate909J耐磨帶后一般不會(huì)產(chǎn)生明顯可見(jiàn)的冷熱裂紋。但如果兩道相鄰耐磨帶重疊過(guò)多或每道耐磨帶接口處搭接過(guò)多，可能會(huì)造成個(gè)別冷裂紋。通過(guò)調(diào)整相鄰耐磨帶重疊及接口處搭接程度，即可消除此類裂紋。Nate909J鉆桿耐磨帶焊絲明顯具有更高的抗裂性，更為重要的是：Nate909J焊絲堆焊噴焊耐磨帶無(wú)冷熱裂紋的結(jié)果是在焊前無(wú)預(yù)熱、焊后無(wú)緩冷的工藝條件下獲得的，因此大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

1.3.2 采用純氬氣保護(hù)，堆焊Nate909J耐磨帶時(shí)幾乎無(wú)飛濺，且耐磨帶平整美觀。則使用Nate909J焊絲噴焊無(wú)磁加重鉆桿耐磨帶后無(wú)需手工打磨修整。

1.3.3 Nate909J鉆桿耐磨帶焊絲在無(wú)磁鉆鋌上堆焊后，可機(jī)加工提高表面精度，對(duì)外徑磨損造成的報(bào)廢無(wú)磁鉆鋌再利用，同時(shí)也可制作成無(wú)磁柔性短節(jié)和無(wú)磁加重鉆桿。

2 設(shè)備改造

為滿足鉆桿耐磨帶等離子堆焊和CO2氣體絲焊的工藝要求，由原來(lái)的等離子噴焊機(jī)更換為DP-500PCZ粉絲兩用固定式鉆桿耐磨帶焊接設(shè)備。

使用DP-500B耐磨帶噴焊設(shè)備，操作自動(dòng)化，只需輸入相應(yīng)指令，就可實(shí)現(xiàn)起弧、收弧、焊層厚度、焊縫搭接等參數(shù)的自動(dòng)完成。使用焊絲進(jìn)行送絲焊接無(wú)磁鉆桿耐磨帶時(shí)送絲焊槍能前后調(diào)整，送絲焊焊接電流調(diào)節(jié)方便、穩(wěn)定；每一道耐磨帶焊接完成時(shí)能不?；『笜屪詣?dòng)移位進(jìn)行第二道耐磨帶焊接工作，送絲焊焊接結(jié)束后，鉆桿耐磨帶圓周接口要平滑，沒(méi)有未接上現(xiàn)象或接口凸起現(xiàn)象。這樣既在技術(shù)方面提高了精確率，又在生產(chǎn)上降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。

3 技術(shù)改進(jìn)延長(zhǎng)無(wú)磁鉆鋌的使用壽命

為延長(zhǎng)無(wú)磁鉆鋌的使用壽命，組織相關(guān)人員進(jìn)行討論，確定主要改進(jìn)方向，制定以下改進(jìn)措施：

（1）調(diào)整技術(shù)參數(shù)給無(wú)磁鉆鋌距母扣端面60cm處噴焊兩條寬4cm的耐磨帶，這樣可以有效的減少其外徑磨損；

（2）挑選完好但只是外徑達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)154mm的無(wú)磁鉆鋌，對(duì)其進(jìn)行敷焊外徑在175mm左右、長(zhǎng)度500mm，再進(jìn)行對(duì)其敷焊外徑的車修使外徑達(dá)到165-168mm之間，經(jīng)探傷檢驗(yàn)合格后正常使用；

（3）對(duì)停用的無(wú)磁鉆鋌通過(guò)探傷、測(cè)量等技術(shù)手段，挑選長(zhǎng)度在8.5米以上的完好無(wú)磁鉆鋌，將其兩端各自進(jìn)行堆焊成外徑在172mm-175mm之間、長(zhǎng)度650mm,再進(jìn)行加工制作成無(wú)磁加重鉆桿，延長(zhǎng)停用無(wú)磁鉆鋌的使用壽命，節(jié)約采購(gòu)資金；

（4）挑選長(zhǎng)度在3米以上的完好無(wú)磁鉆鋌，將其進(jìn)行堆焊成外徑在172mm-175mm之間、長(zhǎng)度650mm，再加工制作成3米左右的無(wú)磁柔性短節(jié)，延長(zhǎng)停用無(wú)磁鉆鋌的使用壽命。

4 改進(jìn)后的成品無(wú)磁鉆具在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

無(wú)磁加重鉆桿和無(wú)磁柔性短節(jié)在水平井中的推廣使用，得到了井隊(duì)的一致好評(píng)，為井隊(duì)在鉆井中的提速起到了關(guān)鍵性的作用，優(yōu)化了鉆井一趟鉆或兩趟鉆的快鉆模式。

4.1 延長(zhǎng)無(wú)磁鉆鋌使用壽命

選取耐磨減摩型鉆桿耐磨帶焊絲Nate909J在無(wú)磁鉆鋌上焊耐磨帶且不影響無(wú)磁鉆鋌材質(zhì)，通過(guò)對(duì)無(wú)磁鉆鋌加焊耐磨帶延長(zhǎng)了其使用壽命32%。

4.2 無(wú)磁加重鉆桿的推廣使用

在隴東片區(qū)的井隊(duì)使用無(wú)磁加重鉆桿共36支，從使用的情況統(tǒng)計(jì)，水平井施工中，在使用了無(wú)磁加重鉆桿代替無(wú)磁鉆鋌鉆具結(jié)構(gòu)后，大大減少了在鉆井作業(yè)中的托壓?jiǎn)栴}，同時(shí)提高了鉆井時(shí)效，為鉆井隊(duì)縮短鉆井周期平均1.18天，近三年累計(jì)節(jié)約成本達(dá)946.6萬(wàn)元，已經(jīng)形成鉆井隊(duì)在水平井使用中成熟的一套工藝技術(shù)。

4.3 無(wú)磁柔性短節(jié)的推廣使用

根據(jù)區(qū)塊施工的特點(diǎn)，利用無(wú)磁柔性短節(jié)代替了短鉆鋌的鉆具結(jié)構(gòu)，降低了原來(lái)在起鉆作業(yè)時(shí)的遇阻倒劃眼現(xiàn)象，減少了井下復(fù)雜情況的發(fā)生，同時(shí)也提高了電測(cè)一次成功率，為員工在鉆井作業(yè)中降低了起下鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度。

[1]一種新型石油鉆具耐磨帶的實(shí)用性研究[J].杜平,向東,魏剛,龔志軍.石油礦場(chǎng)機(jī)械.2015(03).