無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的研究和發(fā)展

孫 征

（1西安石油大學(xué) 陜西 西安 710065）

（2山西北方風(fēng)雷工業(yè)集團(tuán)有限公司 山西 侯馬 043013）

1 引言

無磁鉆鋌是現(xiàn)階段油氣田開采工作的重要應(yīng)用工具，通過對井眼進(jìn)行探測，可以防止測量儀器在無磁的環(huán)境下對測量設(shè)備出現(xiàn)干擾。在油氣田井眼探測中使用無磁鉆鋌可以保證在磁導(dǎo)率較低的情況下進(jìn)行高強(qiáng)度工作，而無磁鉆鋌用高氮不銹鋼合金材料，可以有效避免在探測中出現(xiàn)的高腐蝕性問題，從而完成油氣田的井眼探測工作。通過對我國無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的研究，可以促進(jìn)我國無磁鉆鋌工具的發(fā)展，使其能夠更加符合油田開采的需求。

2 無磁鉆鋌的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 無磁鉆鋌的作用與工作原理

無磁鉆鋌是應(yīng)用于油氣田井眼探測工作的工具，通過使用低碳的高鉻錳合金鋼材制作而成，經(jīng)過嚴(yán)密的化學(xué)配比從而形成高使用性能的機(jī)械工具。在過去的鉆井開采工作中，由于鉆井工具自帶磁性，從而影響鉆鋌的使用效果。通過在鉆井工作中使用無磁鉆鋌，可以保證測量儀器處于無磁狀態(tài)，在鉆井過程中不會對磁性測量儀器造成影響，在測量時能夠得到準(zhǔn)確的井眼測量數(shù)據(jù)，從而完成井眼的測量工作[1]。故此，在我國油氣田的井眼測量工作中，需要使用無磁鉆鋌進(jìn)行探測工作，能夠保證探測工作的準(zhǔn)確度以及完成質(zhì)量。

根據(jù)無磁鉆鋌的使用效率，工作人員需要在工作中明確無磁鉆鋌的工作原理，從而使用無磁鉆鋌更好的開展井眼探測工作。在無磁鉆鋌的上下兩部分，都有專門的干擾磁場線，其對測量儀器的位置不具有任何影響，從而可以保證無磁鉆鋌能夠在工作中為磁性測量儀器創(chuàng)造出符合工作要求的的無磁環(huán)境。通過使用磁性測量儀器在無磁環(huán)境下進(jìn)行工作，可以保證測量儀器得到的數(shù)據(jù)是真實準(zhǔn)確的，進(jìn)而完成油氣田的井眼探測工作，提升整體的工作效率。

2.2 無磁鉆鋌現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r

在使用無磁鉆鋌進(jìn)行油氣田井眼的探測工作時，要根據(jù)無磁鉆鋌的發(fā)展情況，選取最先進(jìn)的鉆鋌工具，使油氣田開采工作符合我國的發(fā)展需求，提高油氣田開采的工作質(zhì)量。在我國現(xiàn)階段的發(fā)展中，生產(chǎn)的無磁鉆鋌工具多使用高氮不銹鋼產(chǎn)品，其不銹鋼產(chǎn)品成分設(shè)計體系相較于國外的發(fā)展水平相對落后。

其中我國的高氮不銹鋼產(chǎn)品的低性能主要體現(xiàn)在：第一，無磁鉆鋌中鉻含量偏低。鉻含量是無磁鉆鋌的重要含量，鉻含量偏低會造成無磁鉆鋌在探測工作中耐蝕性能嚴(yán)重不足，從而導(dǎo)致無磁鉆鋌在工作中會受到高腐蝕侵害，進(jìn)而影響工作效率；第二，無磁鉆鋌中鉬含量偏低。鉬元素比鉻元素更能提高產(chǎn)品的局部耐蝕性，所以在生產(chǎn)無磁鉆鋌工具時必須保證鉬元素的含量充足。但無磁鉆鋌中鉬元素的含量偏低，會導(dǎo)致產(chǎn)品的局部耐蝕性較差，在井眼探測工作中，無法有效完成探測工作，從而造成油氣田開采工作緩慢，為我國油氣田開采工作造成阻礙；第三，無磁鉆鋌中氮含量偏低。在無磁鉆鋌工具中氮含量偏低，一方面會造成無磁鉆鋌無法完成高強(qiáng)度的探測作業(yè)，另一方面也會降低不銹鋼材料的耐蝕性能。故此，無磁鉆鋌中氮含量不充足，會導(dǎo)致無磁鉆鋌無法進(jìn)行高強(qiáng)度工作，嚴(yán)重拖慢油氣田的工作進(jìn)程，降低開采工作的整體效率。總而言之，在我國現(xiàn)階段的無磁鉆鋌發(fā)展中，與國外的先進(jìn)技術(shù)相比還有一定的差距，工廠在生產(chǎn)無磁鉆鋌工具時，需要改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)，通過提高對無磁鉆鋌的生產(chǎn)要求，使無磁鉆鋌不只滿足于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而使無磁鉆鋌能夠完成油氣田探測的工作需求，全面提高無磁鉆鋌的工作性能。

3 無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展

3.1 無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的設(shè)計與計算

無磁鉆鋌用高氮不銹鋼是我國在油氣田開采中的重要應(yīng)用工具，通過對無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的成分進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計與計算，可以全面提高無磁鉆鋌的使用性能，使無磁鉆鋌能夠具備高強(qiáng)度、高耐蝕的工作性能。在對無磁鉆鋌用高氮不銹鋼材料進(jìn)行化學(xué)成分配比時，要嚴(yán)格遵循配比要求，需要保證氮元素與鉻元素的高含量，再加入適當(dāng)?shù)你f元素含量以及錳元素含量，從而使無磁鉆鋌能夠符合油氣田開采的工作要求，既能夠進(jìn)行高強(qiáng)度的探測作業(yè)，又能夠具備相應(yīng)的抗腐蝕能力。在對無磁鉆鋌用高氮不銹鋼材料進(jìn)行設(shè)計與計算時，首先要準(zhǔn)確計算在不同條件要求下氮元素的固溶度，從而能夠提升高氮不銹鋼的制備周期，并能夠直觀的了解到其他元素對于氮元素的影響[2]。其次，要對合金材料的各元素的界限進(jìn)行區(qū)分，包括溫度以及元素的含量上下限等。最后，要通過計算結(jié)果形成成分體系中溫度與元素的區(qū)間范圍，從而為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。在高氮不銹鋼的生產(chǎn)過程中，要不斷對生產(chǎn)工藝進(jìn)行摸索，使生產(chǎn)工藝能夠更加準(zhǔn)確的保證各元素的生產(chǎn)含量以及性能要求，進(jìn)而使無磁鉆鋌用高氮不銹鋼能夠完成相應(yīng)的探測工作，提高工作的質(zhì)量與效率。

3.2 無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的工作性能

在高氮不銹鋼的生產(chǎn)過程中，需要對生產(chǎn)工藝進(jìn)行熱加工鋼處理，通過對各個步驟設(shè)置合理的熱加工工藝參數(shù)，從而保證完成高氮不銹鋼的生產(chǎn)工作。其中高氮不銹鋼需要加熱的工藝包括在鋼材鍛造前的加熱溫度、開始鍛造的溫度、終止鍛造的溫度、保溫的時間以及鍛造變形量等。由于高氮不銹鋼在生產(chǎn)中氮元素的含量較高，通過使用高溫加熱進(jìn)行變形的抗力較大，從而需要使用科學(xué)的熱加工工藝進(jìn)行鋼材鍛造，使鍛造的各項數(shù)據(jù)能夠得到進(jìn)一步提升。通過使用熱加工工藝進(jìn)行高氮不銹鋼的鍛造，可以使不銹鋼在一定的溫度區(qū)間內(nèi)完成加工工作，進(jìn)而提高高氮不銹鋼的生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)過程中造成的不必要的浪費(fèi)。在無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的生產(chǎn)中，使用熱加工工藝，可以提升生產(chǎn)的整體效率，保證無磁鉆鋌能夠具備相應(yīng)的工作性能，從而在油氣田工作中完成工作需求。

3.3 無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的工作特性

無磁鉆鋌用高氮不銹鋼主要是應(yīng)用油氣田井眼的探測工作中，需要具備一定的高強(qiáng)度作業(yè)以及高耐蝕性的工作特性。根據(jù)無磁鉆鋌工作的要求，在高氮不銹鋼生產(chǎn)體系中需要嚴(yán)格控制各元素的含量，通過保證氮、鉻、鉬、錳各元素的含量充足，繼而可以保證無磁鉆鋌在工作中能夠進(jìn)行高強(qiáng)度的作業(yè)，具備較高的耐蝕性能。同時，在高氮不銹鋼生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格遵循生產(chǎn)工藝，通過對工藝參數(shù)進(jìn)行控制，可以進(jìn)一步控制不銹鋼鋼材的晶體組織、析出物含量以及鍛態(tài)力學(xué)性能等。故此，對無磁鉆鋌用高氮不銹鋼進(jìn)行嚴(yán)格控制，可以明顯提升鋼材的變形抗力，使無磁鉆鋌在油氣田探測工作中，能夠符合工作的要求，完成油氣田井眼的探測工作，提高工作的效率。

4 結(jié)語

綜上所述，在我國油氣田探測工作中，需要使用無磁鉆鋌進(jìn)行高效率的探測工作，故此，需要對我國現(xiàn)階段的無磁鉆鋌生產(chǎn)工作進(jìn)行研究，通過采用科學(xué)的方式，促進(jìn)無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的發(fā)展。通過對無磁鉆鋌的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在油氣田探測工作中合理運(yùn)用無磁鉆鋌用高氮不銹鋼，從而保證油氣田探測工作的順利開展，提升工作的整體效率，使油氣田的開采符合我國的發(fā)展需求。

[1]張增武.無磁鉆鋌用高氮不銹鋼TSMF166冶煉實踐[J].煉鋼，2013，29(04)：19-21+40.

[2]鄒章雄.新型無磁鉆鋌用高氮奧氏體不銹鋼的研究[D].云南大學(xué)，2013.