加重钻杆耐磨带焊接实例

石油钻杆磨损原因及应对措施摘要：：分析了石油钻杆工作原理，耐磨带性能影响因素性能特点与影响因素。

分析材料特性是影响耐磨带性能的核心因素,耐磨带特性的改变取决于堆焊材料成分、组织性能的变化以及配套堆焊工艺的严格实施。

关键词：钻杆磨损；耐磨带；性能分析1、耐磨带工作原理钻杆接头耐磨带实质上是一个沿接头圆周方向，具有一定宽度和一定厚度的隔离带。

通过这个隔离带，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。

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。

最佳的耐磨性与减磨性之间存在一定的匹配关系，上述技术指标之间以及与摩擦系数之间的函数关系的量化确立，可能对于耐磨带焊接材料性能的重大突破具有重要参考价值。

2、耐磨带性能影响因素接头耐磨带性能影响因素较多，总体上有三大因素：2．1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，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。

2．2摩擦系数的影响在钻井过程中，凡是增大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。

2．3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。

钻具耐磨带气体保护焊焊接工艺（北京固本科技有限公司）AISI4145H钢合金化合理，淬透性强，热处理后可得到高强度与高韧性相结合的综合力学性能，缺口敏感度低、抗扭性能优异、截面硬度趋于均匀，是钻杆用钢的理想材料。

KB100耐磨材料是北京固本科技有限公司生产的耐磨带焊接材料，属于铁基耐磨合金材料，具有非常低的摩擦因数，在钻井工程中对套管的磨损最低，在裸眼井钻进时，抗磨能力相当于碳化钨颗粒，而不会被迅速的磨损，这种材料不但在保护套管防磨的同时，也保护了钻具本身，是一种耐磨减摩焊接材料。

因此在钻杆的生产过程中希望在AISI4145H钢表面堆焊一层KB100耐磨材料，以延长钻杆的使用寿命。

北京固本科技所提供的堆焊工艺要求堆焊时必须采用100%CO2保护气体，但在实际应用中发现，100%CO2保护气体焊接产生的飞溅过大，致使耐磨带表面质量较差。

因此，本文通过研究不同保护气体对焊接过程的影响，优化了堆焊工艺，对钻杆实际生产具有一定的指导意义。

1试验材料及方法试验母材采用AISI4145H钢，供货状态为调质热处理态，即:淬火+回火，常规力学性能为屈服强度:985MPa，抗拉强度:1020MPa，延伸率:23%，夏比冲击功:61J，布氏硬度:310HB。

试件尺寸为外径121mm，内径57mm的厚壁管。

焊接材料为北京固本科技生产的KB100耐磨带焊丝，规格为1.6mm。

母材和耐磨带焊接材料的化学成分见表1。

表1母材和焊接材料的化学成分(质量分数，%)试验选用的焊接设备为美国ARC公司生产的熔化极气体保护自动焊机，型号为ARC8P，耐磨带焊接方式采用直流反接，预热温度为200℃，焊枪嘴到工件距离为23mm，焊枪逆工件旋转方向偏移量为15mm，焊枪与铅垂线夹角为18°，焊枪摆幅为22mm。

焊接时，焊接工艺参数如下:焊接电流280A，焊接电压25V，主轴转速为150s/r，摆动速度为70次/min。

试验对3组保护气体进行了比较:98%Ar+2%O2、80%Ar+20%CO2、100%CO2。

KB-100钻具耐磨带的焊接工艺（北京固本科技有限公司）1.钻杆接头耐磨带在油气田勘探开发钻井中，尤其是在深井、大位移井、水平井、大斜度井中，由于地层中页岩，石英砂的存在导致钻杆和套管的严重磨损，给钻井施工带来重大损失，因此钻井过程中钻杆和套管的磨损及防磨问题已引起钻井界的密切关注。

从我国油田分布来看，大港、大庆、江苏油田由于地层较软，含岩石量相对较低，因此钻杆磨损相对较小，对于新疆塔里木油田、四川普光油气田，由于这里地层页岩含量大，对钻杆磨损十分严重。

钻杆接头耐磨带以其一定的耐磨性和减磨性，保护钻杆接头和套管免遭强烈的磨损，故在钻井工程中获得了广泛的应用。

钻杆耐磨带主要是采用耐磨带焊丝通过CO2气体保护焊的方式堆焊到钻杆接头部位的一种高合金耐磨材料。

目前进口耐磨带焊丝以美国某公司的100XT型产品使用最广泛，最具代表性；国产耐磨带焊丝以北京固本科技KB-100具代表性。

但无论是那款耐磨带产品其设计都以保护钻杆接头，防止套管磨损为原则。

本文以KB-100耐磨带焊丝为例，详细介绍耐磨带堆焊工艺。

2.耐磨带堆焊工艺（1）耐磨带材料及设备试验采用KB-100耐磨带焊丝，φ1.6mm，耐磨带堆焊设备为ZS2000。

焊接电流285A，电弧电压28V，氩气保护。

耐磨带宽度76mm，厚度3mm，钻杆直径为168.3mm。

KB-100耐磨带焊丝熔敷金属化学成分如表1所示。

表1耐磨带合金成分（质量分数）（%）（2）耐磨带堆焊工艺钻杆接头材质为35CrMoSi，为避免堆焊后产生裂纹，造成堆焊层脱落，堆焊前要对钻杆接头部位进行预热。

高频感应加热升温到300℃，加热时间3min保证扶正器内外温度一致。

以接头φ168mm的钻杆为例，焊接速度为3min堆焊钻杆接头一周，每根钻杆接头连续堆焊三道，所以时间为约10min，每道焊缝约消耗0.25kg耐磨带焊丝。

焊接过程中，要保持钻杆接头部位温度≥250℃，用红外测温计随时监测，若低于250℃，马上停止焊接，再次感应加热至350℃，再次进行堆焊，如此反复进行。

加重钻杆耐磨带堆焊的必要性及其应用论文摘要：在深井超深井勘探过程中，由于径向力、涡动、横向振动等因素的存在，随着钻井时间的增长，钻柱作用于套管内壁的侧向力增大，导致套管和钻具接头磨损的问题越来越严重。

造成钻具耐磨带失效的主要原因有地层研磨性、钻杆的井下工况、耐磨材料选择与敷焊工艺的影响。

选择合理的耐磨材料与敷焊工艺对解决钻具耐磨带失效问题非常重要。

论文关键词：耐磨带钻具铁基合金粉焊丝一、加重钻杆的作用加重钻杆通常应用于水平井、定向井以及深井等难度较大的井位中，可以部分代替钻铤以提高钻机的钻深能力，由于它的弹性比普通钻铤高，在弯曲井眼中用它来代替钻铤时，可以降低旋转扭矩和提升负荷。

另外在弯曲井段用加重钻杆代替钻杆时，由于加重钻杆于井壁接触面积较小，能减少旋转扭矩和上提阻力以及压差卡钻的可能性。

更重要的是有利于保持定向井的方向。

二、钻井过程中的磨损种类在油气田勘探开发钻井中，尤其是在深井、大位移井、水平井、大斜度井中，钻杆和套管的磨损严重，给油气田带来重大损失。

因此，钻井过程中钻杆和套管的磨损及防磨问题，已引起钻井界的密切关注。

套管磨损———套管磨损的主要形式为偏磨，偏磨后的套管横截面呈月牙型。

一方面套管圆周上呈月牙型部位壁厚最薄，导致抗挤强度大大降低。

在高地层压力作用下，假如设计的套管安全系数没有足够大，轻易导致套管挤毁，造成钻井报废或局部井段报废。

另一方面，偏磨套管在抗挤强度降低的同时其抗内压强度也随着降低。

在井控及中途测试时，假如没有充分考虑到套管磨损的影响，可能造成严重后果，即气井完井井控和测试时，要么冒套管破裂地面窜气的风险，要么提前入套管或下套管后再测试。

这不仅造成重大经济损失，而且给加深钻井造成困难或钻不到设计深度。

钻杆磨损———由于钻杆接头的外径大于杆体的外径，因此钻杆的磨损主要表现在钻杆接头的磨损。

当井眼曲率较大时，钻杆杆体也会受到磨损。

在钻井过程中旋转的钻杆接头和井壁或套管壁不断地摩擦，造成接头的严重磨损，尤其在硬地层或研磨性地层，井段钻杆接头磨损加剧。

石油钻杆耐磨带石油钻杆耐磨带摘要：在钻井过程中，套管经常被磨穿，造成严重损失，因此对钻杆接头耐磨带提出了更高要求。

新型钻杆接头D100耐磨带与钢质钻杆接头相比，套管磨损减少86％；与碳化钨耐磨带的接头相比，套管磨损降低76％；在大斜度井中，由于摩擦系数减小，大大降低了钻具旋转阻力，扭矩增大30％，节省材料消耗10％。

关键词：石油钻杆耐磨带敷焊工艺随着钻井技术的不断进步，深井、超深井、丛式井、大斜度井、水平井大量出现，钻柱的摩扭、摩阻显著增大，套管经常磨穿，造成严重的损失。

为减少钻柱的摩扭与摩阻以有效保护套管，钻井工作者采取了多种方法，如在钻杆上加橡胶护箍、采用无耐磨带钻杆、使用非旋转钻杆保护器等。

实践表明，在大位移井中橡胶护箍使用寿命很短，而非旋转钻杆保护器需要在每个单根套管保护段加1个，使用不方便而且价格昂贵，有时还可能造成井下复杂事故。

由于对套管造成磨损的主要是钻杆接头，因此对钻杆接头耐磨带性能的要求越来越高，已不仅局限于保护钻杆接头，更重要的是耐磨带在保护钻杆接头的同时，更有效地保护套管，减少套管磨损。

一、钻杆接头耐磨带现状我国大多数油田使用的钻杆接头耐磨带是采用等离子喷焊工艺加工的，喷焊后，耐磨带硬度约为55HRC。

采用等离子喷焊工艺加工的碳化钨耐磨带在使用过程中与套管的摩擦力较大，无论对套管还是钻杆接头磨损都比较快。

在北海挪威区块的GullfaKsA42号井中使用硬质合金耐磨带的钻杆在井深460m和680m处套管的磨损值达29％。

硬质合金耐磨带与套管的摩擦系数和钢差不多，在CWEAR模型中，钢接头在油基钻井液中摩擦系数为1—5，对光滑的碳化钨耐磨层其摩擦系数为5—25。

计算机模拟表明，碳化钨硬质合金耐磨层的摩擦系数为38，与测井结果相符。

碳化钨耐磨带的钻杆在大位移井中使用对套管的磨损也很大，因此在国际钻井工程招标中和国内较深井都被禁止使用。

目前国外钻杆的耐磨带材料已不使用合金粉末而是采用硬度相当、耐磨性更好的合金焊丝。

石油钻杆接头耐磨带焊接研究内螺纹接头外圆的一段长度内，再堆焊一层耐磨带使之呈“凸起”状态。

通常，建议在内螺纹接头的外圆上堆焊76mm宽、3mm厚的耐磨带。

于是耐磨带自己形成一个接触面，而不是使钻杆内螺纹接头的全部长度管或裸眼井的内壁表面相接触。

这样就减少了套管和钻杆接头双方的磨损。

例如φ168mm钻杆内螺纹接头外圆上堆焊“口起”状态耐磨带示意1所示。

图1 “凸”状态的耐磨带用这种方法堆焊的耐磨带可以吸收载荷的冲击。

一旦发生了最恶劣的情况，比如说耐磨带被破坏了，那就需要剔除损坏的耐磨带，然后重把整个钻杆从意外的灾难中抢救恢复出来，以便今后继续使用。

钻杆和套管的接触力主要分布在较小的耐磨带区域，而耐磨带的摩擦系数比钻小，当耐磨带与套管的内表面接触吋，由于摩擦系数的减小，同时也降低了钻具在延伸区作业或大角度钻井时产生的较大扭矩和拉力。

这样，拉力的减小又可以减少燃料的消耗。

(2)“平坦”焊接状态的耐磨带只有当钻杆接头的最大外径被限制，以免与套管内径相干涉时，才建议使普通平坦耐磨带的类型。

所谓平焊指耐磨带高度与接头本体直径钻杆接头本体的外径与耐磨带同时都在受到摩擦。

钻杆和套管的接触力或多或少地沿整个钻杆接头的长度方向分布，降低了耐磨带的支撑，同了钻杆接头本体与套管的接触，增大了钻杆接头和套管的磨损。

用这种方法堆焊的任何一种耐磨带，包括KB150，都不能产生最大的耐磨效果对于平坦焊接类型的耐磨带的应用，需要在整个接头的耐磨带区域加工凹槽，然后填充磨带，使之与钻杆接头的外径齐平。

耐磨带区域一18°的吊卡台肩。

例如φ168mm钻杆内螺纹接头外圆上堆焊“平坦”状态耐磨带示意图见图2所示。

图2 “平坦”状态的耐磨带三、钻杆接头表而耐磨带堆焊工艺措施根据钻杆接头化学成分表1和国际焊接学会碳当量公式，求得钻杆接头碳当量Ceq约为0.8%。

表1 AISI4137H钢的化学成分(质量分数，%)对于钻杆接头，分别等离子弧堆焊铁基合金粉末、80%Ar+20%CO2气体保护焊KB150焊丝和98%Ar+2%O2气体保护焊ER70S-2焊丝外加碳化按甘油法，测定的扩散[H]含量约为0.2ml/100g。

2791 概述钻杆是钻柱的基本组成部分，主要用于传递扭矩、输送钻井液，以及在钻井过程中不断连接钻杆，以达到不断加深井眼的目的。

钻杆使用寿命的长短，与钻杆失效数量成正比。

某管具服务站使用量最大、最频繁的是5＂G105钻杆。

本文就5＂G105钻杆失效数量及原因进行统计分析，找出影响5＂G105钻杆使用寿命的主要原因，从而提出相应对策，提高钻杆使用寿命。

本文中的使用寿命指正常使用周期内的使用寿命，即钻杆正常使用寿命周期内因失效而影响的使用寿命。

2 5＂G105钻杆使用情况分析某管具服务站近三年5＂G105钻杆周转总量116286根次，停用总量为1995根，其中报废总量493根（报废指因使用后损坏而无法修复的钻杆，不包括技术淘汰）。

从量上的分析来看，因接头损坏导致停用的钻杆占74.02%，是影响钻杆使用寿命的主要因素。

以上的分析图表表明，非正常停用的钻杆中，接头外径过小、管体腐蚀严重、管体刺穿是影响钻杆使用寿命的三大主要因素。

在诸多因素中，直接引发钻杆报废的因素包括管体的腐蚀、刺穿、咬扁、过度弯曲等，与钻杆的使用、泥浆性能等相关，从该服务站层来看，视为不可抗因素，本文不做分析。

引发钻杆停用的因素主要是接头的损坏，包括偏磨、长度不够、外径过小、耐磨带掉块等。

分析表明，接头外径过小是接头损坏的主要原因。

接头外径过度磨损、偏磨这二项之和超过总数的98%。

而钻杆的结构形式决定了此二项均发生在接头耐磨带过度磨损之后。

所以，应该把预防耐磨带过度磨损作为提高钻杆使用寿命的主要手段。

3 耐磨带过度磨损原因分析下面结合该管具服务站管理现状以及所服务站的井队的实现情况，对耐磨带过度磨损的原因进行分析。

3.1 修复不及时造成耐磨带磨损后修复不及时的主要原因有：3.1.1 服务站巡井原因该服务站主要负责47支钻井队的管具保障服务。

井队数量多、分布广、距离远、用车量大等因素直接导致巡井力度不够。

目前大部分巡检工作主要依靠服务站上井作业人员上井查看后反馈信息。

1.1目的为了确保加重钻杆耐磨带焊接质量达到工艺标准及QHSE管理体系要求，特制定本作业指导书。

1.2 范围适用于加重钻杆耐磨带焊接的全过程。

2 、术语和定义耐磨带；针对钻杆在油井和气井钻探过程中由于摩擦断裂产生的问题，生产出的一种硬质合金，以凸起带状的形式熔合在钻杆接头表面，保护钻杆和套管的材料。

3、岗位基本要求3.1对本岗位涉及到的危害和环境因素能识别，了解本岗位所涉及的危险作业和环境影响。

3.2熟知岗位相关操作技术标准及各项管理规章制度。

3.3身体健康，反应敏捷，能够单独负重50公斤以上3.4具备相应的电、气焊基本知识和操作技能。

3.5对本岗位所管辖的主要及辅助设备做到“四懂三会”。

3.6懂得紧急情况下的应急处理与自救互救。

4、危险源和环境因素及主要风险5、作业程序5.1作业要求5.1.1操作者的劳保穿戴必须符合安全规定，按电焊工的标准进行劳保穿戴。

5.1.2 各操作工位配备足够的照明设施，厂房内备有应急照明灯。

5.1.3工房内应设置足够的风扇，夏季工作区域温度超过35℃时，应采取其他有效的降温措施。

5.1.4 工房内噪声不得超过85Db。

工房内安装排风扇，及时排出各类粉尘和烟尘。

5.2作业流程5.2.1焊接前的检查5.2.1.1焊接设备的检查5.2.1.1.1电焊机的检查：确保焊接设备的送丝机构和焊枪头的正确安装、是否清洁，并且工作正常。

5.2.1.1.2确保耐磨焊丝正确地安装在送丝机构上，并能顺畅送丝。

另外，要保证送丝轮和焊枪头之间的焊丝有一顶的张紧度，但是过度张紧会导致焊丝变形。

5.2.1.1.3确保将焊枪设定在一个合适的角度和恰当的位置，从而得到合格形状的耐磨带。

5.2.1.1.4确保焊接设备的极性连接正确，调节电压、电流、送丝速度、转速及摆动速度等参数，以符合设定的焊接程序。

这些调整取决于焊接设备和操作者，从而得到合格的焊缝形状、高度、厚度等。

5.2.1.1.5冷却水箱运作正常，进、出口水流通畅。

石油钻杆耐磨带焊接改进方法在实际生产过程中，带有锲形的4145H钢在喷焊KB300耐磨带焊丝后，耐磨带上出现了大量不合格的裂纹。

焊后耐磨带机械性能不符合《北京固本科技有限公司KB300耐磨带焊丝》焊接标准要求，需要对焊接工艺进行改进。

一、耐磨带焊接改进后的结果及分析针对耐磨带焊接出现裂纹问题，北京固本对耐磨带焊接工艺进行改进。

在焊接前，将管体预热温度由原来的150℃逐步提高到330℃；焊后，对焊接部分进行保温，保温时间由原来的4 h逐步提高到6 h。

1、焊接裂纹将焊接前预热温度逐步提高到330℃，焊接后立即对焊接部分进行保温，随着保温时间的延长，裂纹逐步减少，等保温时间达到6 h时，裂纹消失，此时，焊接效果达到最佳形态。

图2工艺改进后的焊接效果耐磨带焊接裂纹消除。

这主要是因为随着预热温度的提高，管体透热深度增加，管体表面温度接近于焊接时焊丝扩散温度，在焊接过程中减少了因管体内外温差造成的热应力，从而减少了焊接裂纹的形成。

但预热温度太高，会导致喷焊带流动，造成焊接不合格。

焊接后，立即进行保温，随着保温时间的延长，焊接应力减小，裂纹逐步消除，但保温时间太长会影响生产效率的提高。

因此，选择保温6 h为最佳工艺。

2力学性能表1 不同工艺焊接后的力学性能在保温时间一定的情况下，随着预热温度的提高抗拉强度逐步升高；在预热温度一致的情况下，随着保温时间的延长，抗拉强度逐步升高，但当预热温度升高到400℃时，抗拉强度开始出现下降趋势；硬度值的变化规律与抗拉强度一致。

这主要是因为预热温度上升，基体表面温度升高，温差减小，有利于焊接时组织均匀化，提高抗拉强度，但当温度太高焊接层出现熔化现象，使组织破坏，强度下降；保温时间延长，有利于焊接组织均匀化，从而提高性能，但预热温度超过330℃时，焊接部分开始出现熔化现象．为此，预热温度选择300℃为佳：保温时间达到6 h后，抗拉强度几乎不再变化，从生产效益方面考虑，选择保温6 h为宜。

加重钻杆耐磨带的超声波探伤应用及推广【摘要】根据加重钻杆耐磨带的敷焊形式和工艺特点，参考GB/T5777-1996标准，利用CSK-ⅢA标准试块，制作了距离-波幅曲线。

应用超声波对加重钻杆耐磨带进行探伤，详细说明检测耐磨带及热影响区内部缺陷过程中出现问题和判断方法，制定一套合理的检测技术措施，解决了耐磨带内部缺陷无检验方法的问题。

【关键词】加重钻杆；耐磨带；热影响区；试块；超声波探伤；内部缺陷整体加重钻杆在钻井生产中应用广泛，但由于价格贵、易磨损等原因，一直较紧缺。

通常对加重钻杆两端接头和管体中间加厚部位进行敷焊耐磨带，以此来减少加重钻杆在井下使用过程中的本体磨损，延长加重钻杆的使用寿命。

加重钻杆在井下使用过程中，在高温高压情况下受到井底压力、钻柱拉力、钻具纵振和扭力的作用，耐磨带表面和内部经常会产生表面裂纹和内部疲劳裂纹，这种裂纹对加重钻杆有没有危害？什么样的裂纹危害大？表面裂纹会不会延伸至本体，对加重钻杆的井下使用带来风险？至今没有一套准确的检测方法和判定标准。

目前.生产上加重钻杆耐磨带及热影响区超声检测，主要GB/T11345-1989 和GB/T5777-1996两个标准进行，GB/T11345-1989选用Φ3-40mm的长横孔来对缺陷进行当量评判，GB/T5777-1996选用Φ1-30mm的短横孔来对缺陷进行当量评判。

由于加重钻杆在实际生产中的重要性，选用检测灵敏度高的GB/T5777-1996标准为当量评判标准。

在本文中结合实际探伤操作。

综合考虑了这两种标准的技术要求，制作了一种对比试块，对127mm加重钻杆耐磨带进行超声检测。

并对检测结果进行了解剖验证。

1 检测方法及检测过程1.1 耐磨带敷焊形式及焊缝尺寸敷焊形式及尺寸如图1所示图1 加重钻杆两端接头和中间部位的耐磨带焊接位置公接头焊接长度LP 母接头焊接长度LB 焊接厚度H76～101mm 76～101 mm 2.8～4.0mm中间部位焊接长度L 焊接厚度H76～80mm 2.8～4.0 mm耐磨带表面及热影响区不得有焊瘤、直径大于1.5mm的大颗粒飞溅物、气孔、咬边，不得有高鼓包、严重的起棱。

第３３卷第４期孙咸（太原理工大学焊接材料研究所，山西太原０３００２４）摘要：分析了石油钻杆接头耐磨带的工作原理、性能特点与影响因素，评述了石油钻杆接头耐磨带堆焊材料的发展，介绍了石油钻杆接头耐磨带堆焊材料的应用。

材料特性是影响耐磨带性能的核心影响因素。

“材料控制性能”理论，在钻杆接头耐磨带技术发展过程中起到积极的推动作用。

ＡＲＮＣＯ耐磨带的优越性被应用所验证，国产ＰＴ１００耐磨带的主要技术指标超过碳化钨耐磨带。

必须加快步伐开发价格合理、性能优良的新型耐磨带堆焊材料。

关键词：堆焊材料；钻杆接头；耐磨带；发展；应用中图分类号：ＴＧ４２２．３文献标识码：Ａ文章编号：１００１－２２０６（２００７）０４－００５５－０４!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!"石油钻杆接头耐磨带堆焊材料的发展及应用０引言钻杆接头耐磨带以其一定的耐磨性和减磨性，保护钻杆接头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，而且接头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。

从机理上讲，钻杆接头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，以保护钻杆接头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，将钻杆接头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。

近年来，在多种可供选用的套管防磨技术之中，操作方便和效果最好者首推接头耐磨带。

研究表明，接头耐磨带性能（含与套管材料的匹配性能）的优化与改善，是防止套管强烈磨损的关键技术措施。

焊接加重钻杆BoTn3000耐磨带堆焊工艺研究卫优丽;乔冬梅;喻亚新【摘要】对BoTn3000耐磨带堆焊工艺进行了研究,通过在各种材质上堆焊BoTn3000焊丝,进行一系列试验.试验结果表明,耐磨带外观质量良好、剖面质量状况良好、耐磨带硬度也符合SY/T6765(整体加重钻杆)标准要求.%The paper has carried out studies on the overlaying process of BoTn3000 hardbanding. The research contents included that overlaying BoTn3000 wire through on the surfacing of all kinds of material, a series of tests. The test results show that the appearance quality of hardbanding is good and profile quality of hardbanding is good. Hardness of hardbanding meets with SY/T6765 (Non-welded Heavy Weight Drill Pipe) standards.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2011(000)011【总页数】2页(P88-89)【关键词】耐磨带;钻杆;硬度【作者】卫优丽;乔冬梅;喻亚新【作者单位】山西北方风雷工业集团有限公司,山西临汾043013;山西北方风雷工业集团有限公司,山西临汾043013;山西北方风雷工业集团有限公司,山西临汾043013【正文语种】中文【中图分类】TG44BoTn3000焊丝属于无铬材料，焊接工艺性良好、飞溅小，可以堆焊在各种钻杆接头、整体加重钻杆、摩擦焊加重钻杆、钻铤及各种井下工具表面，代替其磨损，延长寿命。

焊接式加重钻杆NS-1号：AA03.30.80.1110修订：2004年11月设备名称：焊接式加重钻杆制造商：通用型号/类型：专有型材料：低合金钢使用环境： NON-NACE修订日期描述02 07/93 范围：增加注1，补充参考：重写第6段子规范90.3：修订总体修订—增加ISO 10407范围：增加了注3内容03 02/95 补充要求：增加段落1.1E&1.1F，修订了焊接冲击功值4.2.2.c，第6段重写了耐磨带新增了附录4和5。

修订了子规范90.304 11/2004 格式改变—新增耐磨带，接头下卸，电子标签要求范围本NS-1规定了焊接式加重钻杆制造的质量和检验最低要求。

它适用于：● 所有操作温度● 无酸性环境● 所有规格的整体加重钻杆该部件应符合API 5D和API SPEC 7和ISO 10407相关章节的要求。

NS-1规范作为补充要求。

如有冲突，优先选用NS-1的规定。

NS-1不包含设计验证，批准和其他设计相关参数。

致采购方本规范规定了钻杆的耐磨带要求。

由于耐磨带是一个选择性要求，只有当采购方要求时本规范才适用。

耐磨带的正确选择，质量和焊接是至关重要的。

保护套管，防止其磨损是第一位的。

修理磨损的套管成本是非常高的。

严重的套管磨损会导致几乎整个完井的废弃。

不受控的耐磨带焊接程序也能够严重影响接头机械性能。

套管的磨损可通过以下方法最小化：i．规定耐磨带的平滑度ii. 泥浆成分，固体含量，固体类型，润滑剂的含量的选择iii 平缓的井眼轨道设计（避免狗腿）如最小化接头/套管的接触力，以降低侧向力以上情形i在本规范补充要求耐磨带一节会有涉及。

情形ii,和iii.，会由钻井工程师和制造商结合钻具可能遇到的使用环境加以规定。

特定环境下，磨料耐磨带会导致严重的套管磨损。

本规范认可的耐磨带的焊接既能降低套管磨损率，又能保护接头防止其过度磨损。

抗磨合金耐磨带和碳化钨耐磨带本规范涉及两种主要的耐磨带类型:抗磨合金耐磨带这些材质为硬合金，不含碳化钨颗粒。

加重钻杆的耐磨带焊接实例解析
江开平
【期刊名称】《金属加工：热加工》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】通过对材料牌号为AISI4145H钢的4.5in(1in=25.4mm)加重钻杆耐磨带在焊接时易产生裂纹的特点进行分析和研究,进行一系列的工艺试验,制定出了合理可行的焊接工艺,使产品的焊缝质量达到了设计要求.
【总页数】3页(P69-71)
【作者】江开平
【作者单位】成都晋林工业有限责任公司,四川,611930
【正文语种】中文
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