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壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩

文檔作者：康先智王安安張?jiān)?楊梅文檔來(lái)源：咸陽(yáng)寶石鋼管鋼繩有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年09月06日
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成果推介
壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩*
康先智王安安張?jiān)茥蠲?
咸陽(yáng)寶石鋼管鋼繩有限公司
摘要:壓實(shí)股鉆井鋼絲繩可有效提高鋼絲繩安全性能及使用壽命,采用模拉及輥軋方法生產(chǎn),金屬密度比同規(guī)格普
通結(jié)構(gòu)的鋼絲繩密度增加了9%~12%,結(jié)構(gòu)緊密程度更高破斷拉力比普通鋼絲繩要高20%左右。壓實(shí)股鋼絲繩具有良好
的抗壓性、耐磨損、抗沖擊、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。鋼絲繩與輪槽接觸面增加,減小了鋼絲繩與輪槽之間接觸應(yīng)力;在使用過(guò)程中
有良好的穩(wěn)定性及較高壽命,用它替代常規(guī)結(jié)構(gòu)鋼絲繩具有較高的性價(jià)比
關(guān)鍵詞:石油鉆井鋼絲繩壓實(shí)股模拉輥軋金屬密度破斷拉力抗壓性耐磨損
dol:10.3969/j.102-302x.2013.03.016
我國(guó)石油工業(yè)從引用AP9A標(biāo)準(zhǔn)開始,6×19S就線接觸鋼絲繩相比,壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩安全性提
成為鉆井鋼絲繩的首選結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是組股鋼絲高,使用壽命延長(zhǎng)1.5~2倍(圖1)
外粗型,由于外層鋼絲較粗,因此具有良好的抗磨損
性能。從接觸方式分析,與點(diǎn)接觸和線接觸相比,面
接觸是鋼絲繩發(fā)展的理想結(jié)構(gòu),具有金屬填充系數(shù)
大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、直徑小、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。這是從理
論上分析,但要真正實(shí)現(xiàn)面接觸鋼絲繩捻制,技術(shù)難
度很大,對(duì)鋼絲、捻股生產(chǎn)設(shè)備要求較高,且生產(chǎn)效
率極低。因此,鋼絲繩制造企業(yè)對(duì)面接觸鋼絲繩的研
究改變了思路,從研究異形鋼絲捻股,變?yōu)槟砉蛇^(guò)程
或捻股后采用模拉法、輥軋法或鍛打法實(shí)現(xiàn)對(duì)股的壓
圖1壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩(左圖)與
實(shí),由此開發(fā)出了具有面接觸特性的壓實(shí)股鋼絲繩。
普通石油鉆井鋼絲繩(右圖)結(jié)構(gòu)對(duì)比
與普通的6×19S相比,壓實(shí)股鋼絲繩結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、
抗磨損性更強(qiáng),是性能更好的石油鉆井鋼絲繩其典1.1鋼絲繩結(jié)構(gòu)金屬密度大,抗沖擊能力強(qiáng)
型結(jié)構(gòu)為6×K19S
鋼絲繩組股為壓實(shí)結(jié)構(gòu),組股鋼絲發(fā)生變形,股
金屬密度可達(dá)到80%以上,是未壓實(shí)股的1.3倍以上
1產(chǎn)品性能及特點(diǎn)
采用壓實(shí)股組成的鈷井鋼絲繩組繩結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)致
從卷筒到游車段為快繩段,中間經(jīng)過(guò)導(dǎo)向輪此密、抗沖擊能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)
段鋼絲繩運(yùn)行速度最快,也是鋼絲繩最易磨損部分1.2抗磨損性能良好
與線接觸鋼絲繩相比,壓實(shí)股鉆井鋼絲繩表面鋼絲為
壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩外層鋼絲為扁平狀,鋼絲
扁平狀,接觸方式發(fā)生改變,與輪槽接觸面積較大,接繩與輪槽接觸面增加,減小了鋼絲繩與輪槽之間的接
觸應(yīng)力減小,抗磨損性能提高。與同結(jié)構(gòu)規(guī)格級(jí)別的觸應(yīng)力。相同條件下,鋼絲繩的抗磨損性能是圓鋼絲
中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司2012年度自主創(chuàng)新重要產(chǎn)品
獲專利情況:“壓實(shí)股石油鉆井專用鋼絲繩”(專利號(hào):2009201057340)獲國(guó)家實(shí)用新型專利
第一作者簡(jiǎn)介:康先智,1964年生,高級(jí)工程師,現(xiàn)任咸陽(yáng)寶石鋼管鋼繩有限公司技術(shù)研發(fā)中心副主任,主要從事鋼絲繩產(chǎn)品
研發(fā)工作。
62石油科技論壇·2013年第3期
康先智等:壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩
的2倍多,可有效延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。
1.3承載能力強(qiáng),安全系數(shù)高
壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩結(jié)構(gòu)致密,表面光滑。其
圖2模拉法生產(chǎn)壓實(shí)股外形
公稱破斷拉力比同類非壓實(shí)鋼絲繩提高了16%~20%,2.2輥軋法
相比之下,壓實(shí)股鋼絲繩具有更高的承載能力,安全
使用輥軋法生產(chǎn)壓實(shí)股具有如下優(yōu)勢(shì):一是改變
系數(shù)是普通鋼絲繩619S-IWRC的1.2~1.5倍,為安全了股與模具的摩擦形式,變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦,大
使用鋼絲繩提供了更強(qiáng)的技術(shù)保證。
大減小了拉拔力,降低了股變形過(guò)程產(chǎn)生的熱量,提
1.4抗疲勞性能良好
高了壓實(shí)股質(zhì)量,延長(zhǎng)了模具的使用壽命;二是由于
試驗(yàn)結(jié)果顯示:由壓實(shí)股捻制的鋼絲繩其疲勞性輥軋模具孔型有開合功能,可隨時(shí)改變孔型直徑,與
能是6×19S-WRC的1.2倍以上。
捻制普通股一樣穿引鋼絲,當(dāng)生產(chǎn)中出現(xiàn)斷絲等情況
1.5卷筒上鋼絲繩間相互機(jī)械磨損減小
時(shí)可以進(jìn)行修復(fù);三是由于其開放的結(jié)構(gòu),使得模具
在收放過(guò)程中,鋼絲繩之間會(huì)出現(xiàn)摩擦,壓實(shí)股冷卻相對(duì)方便。
鋼絲繩表面光滑,接觸應(yīng)力較小,絲繩之間機(jī)械磨損
輥拉工裝主要是掌握進(jìn)口輥軋工裝的設(shè)計(jì)技術(shù),
也隨之減小。
該裝置設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于輥輪孔型的設(shè)計(jì)和壓下量調(diào)整機(jī)
構(gòu)的設(shè)計(jì),以及加工、裝配、檢測(cè)精度等方面的難度,
2產(chǎn)品生產(chǎn)方法及試驗(yàn)
經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),這些問(wèn)題都得到很好地解決。
壓實(shí)股鉆井鋼絲繩的捻制方法和普通鋼絲繩一
2010年采用此工裝先后進(jìn)行了在線和離線輥拉試
樣,但壓實(shí)股的生產(chǎn)方法有所不同,壓實(shí)方法有模拉驗(yàn),取得了很好的效果。
法、輥軋法和鍛打法3種。輥軋法效率高,品質(zhì)好;模
經(jīng)兩種壓實(shí)股方法對(duì)比試驗(yàn),同時(shí)考慮現(xiàn)有生產(chǎn)
拉法簡(jiǎn)單易行;鍛打法相比則效率低、成本高。因此,設(shè)備的生產(chǎn)能力和負(fù)荷情況,確定出了壓實(shí)股生產(chǎn)方
國(guó)內(nèi)主要采用模拉和輥軋的方法生產(chǎn)壓實(shí)股鋼絲繩。案:對(duì)于直徑大于12mm的壓實(shí)股,采用輥軋法生產(chǎn)
2.1模拉法
較為經(jīng)濟(jì),不大于12mm壓實(shí)股采用模拉法生產(chǎn)較為
對(duì)26mm6×K19S-WRC鋼絲繩用股的試驗(yàn)曾出理想。
現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題:一是模具壽命短,二是股中內(nèi)應(yīng)力大。綜2.3疲勞性能試驗(yàn)
合分析認(rèn)為,造成問(wèn)題的主要原因是:模具定徑帶過(guò)
分別對(duì)6×k19s-iwrc-d29mm-EiP級(jí)鋼絲繩和
長(zhǎng);模具材質(zhì)達(dá)不到要求;后變形壓下量不夠;無(wú)模6×19s-iwrc-d29mm-ei級(jí)鋼絲繩進(jìn)行疲勞性能對(duì)
具水冷裝置。
比試驗(yàn)。
采取的處理辦法是:模具定徑帶長(zhǎng)度由原來(lái)的
6×k19s-iwrc-d29mm-iP高強(qiáng)度壓實(shí)股鉆井
2.5mm調(diào)整到2mm;模具材質(zhì)由YG15更換為YG8;壓鋼絲繩總循環(huán)次數(shù)26433次,每循環(huán)一次鋼絲繩經(jīng)過(guò)
實(shí)股進(jìn)入后變形器后,壓下量采取由大到小的分布8次彎曲,折算鋼絲繩疲勞彎曲次數(shù)為211464次,一
方式;通過(guò)水循環(huán)冷卻模芯,將模芯的熱量及時(shí)帶個(gè)捻距內(nèi)斷絲根數(shù)不足2根,股內(nèi)層無(wú)斷絲,鋼芯無(wú)
走,既延長(zhǎng)了模具的壽命,又降低了鋼絲性能的損斷絲,鋼絲繩直徑從29.50mm減小到29.10mm,直徑減
失。設(shè)計(jì)的模拉工裝的技術(shù)難點(diǎn)在于研究工裝的水小0.40mm,表面鋼絲磨損量不足0.2mm(圖3)
循環(huán)密封技術(shù)及模具的形狀、尺寸、材質(zhì)等。
619s-iwrc-d29mm-Ps普通鉆井鋼絲繩總循環(huán)
在采取相應(yīng)辦法解決上述問(wèn)題后,后期進(jìn)行了次數(shù)15303次,每循環(huán)一次經(jīng)過(guò)8次彎曲,鋼絲繩疲勞
29mm6×k19s-iWC鋼絲繩用壓實(shí)股的股生產(chǎn)試驗(yàn),彎曲次數(shù)為122424次,一個(gè)捻距內(nèi)斷絲根數(shù)超過(guò)3根,
結(jié)果顯示問(wèn)題都得到了改善,模具由原來(lái)只生產(chǎn)股內(nèi)層出現(xiàn)斷絲,鋼芯一個(gè)捻距內(nèi)斷絲超過(guò)3根,鋼
10000m壓實(shí)股到目前生產(chǎn)4000m,壽命延長(zhǎng)4倍,股絲繩直徑從29.26mm減小到28.90mm,直徑減小0.36mm,
中應(yīng)力明顯減少,壓實(shí)股外形見圖2。
表面鋼絲磨損量不足0.2mm(圖3),且鋼絲繩直徑已
2013年第3期·石油科技論壇63
成果推介
小于公稱直徑。
表1壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩性能參數(shù)
 6x K19S-IWRC K25F-IWRC 6 x K26WS-IWRC
(a)壓實(shí)股鋼絲繩
公稱繩徑
最小破斷拉力(kN)
近似重量
 (mm )1670MPa 1770 MPa 1960 MPa(kg/)
24399(342)435(363)470(402)2.66
25433(372)472(393)512(437)2.88
26468(402)511(426)553(472)3.12
(b)普通鋼絲繩
28543(466)592(494)642(547)3.61
圖3壓實(shí)股鋼絲繩與普通鋼絲繩疲勞試驗(yàn)結(jié)果比較
29582(500)635)(530)688(588)387
鋼絲繩彎曲疲勞數(shù)據(jù)顯示,高強(qiáng)度壓實(shí)股鉆井鋼
30623(535)680(567)
4.15
絲繩疲勞次數(shù)是普通鉆井鋼絲繩疲勞次數(shù)的1.73倍,
32709(609)774(645)
4.72
相當(dāng)于鋼絲繩疲勞壽命延長(zhǎng)1.73倍。
34800(687)873(728)
5.33
2.4結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)
35848(728)926(772)
5.65
表1中推薦3種壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩,根據(jù)構(gòu)
36897(770)979(817)
5.97
97
成鋼絲繩外層鋼絲直徑大小和鋼絲繩可撓性特點(diǎn)和用
381000(858)1090(910)
6.66
戶試用結(jié)果,繩徑小于30mm推薦采用6×19S-WRC
401110(951)1210(1010)
7.38
結(jié)構(gòu),30~35mm范圍推薦采用6×k25i-WRC結(jié)構(gòu),
注:(1)AP9A標(biāo)準(zhǔn)與以上強(qiáng)度對(duì)應(yīng)關(guān)系為PS:1570-1960MPa
35mm以上推薦采用6×k26ws-iWRC結(jié)構(gòu)。
 EIP: 1770-2160MPa; EEIP: 1960-2160MPa:
(2)括號(hào)內(nèi)的值為捻制股鋼絲繩(非壓實(shí)股鋼絲繩)最
斷拉力。
3結(jié)語(yǔ)
鏟等重要領(lǐng)域,在北美地區(qū)壓實(shí)股鋼絲繩已在石油鉆
自2010年開始至2013年,已先后為大慶油田、新井行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,并取得良好效果,壓實(shí)股石油
疆油田提供壓實(shí)股鉆井鋼絲繩共計(jì)約5000以上,使用鉆井繩將逐漸替代普通鉆井鋼絲繩。下一步我們將開
效果良好,使用性能達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品,使用壽命延
展鉆機(jī)輕型化壓實(shí)股鉆井鋼絲繩的適用性研究,完善
長(zhǎng)1.5倍以上,成為我國(guó)鉆井鋼絲繩升級(jí)換代產(chǎn)品,為壓實(shí)股石油鉆井鋼絲繩使用維護(hù)技術(shù)
我國(guó)石油鉆機(jī)輕型化提供了技術(shù)支撐。壓實(shí)股鉆井鋼
絲繩已取得國(guó)家實(shí)用新型專利1項(xiàng),并形成Q/SY1285【參考文獻(xiàn)】
2010《壓實(shí)鋼絲繩》標(biāo)準(zhǔn)。
1]秦萬(wàn)信壓實(shí)石油用鋼絲繩石油機(jī)械,2005,33(9:125.
從國(guó)際發(fā)展方向來(lái)看,高強(qiáng)度、耐磨損、抗腐蝕、
2劉方根面接觸鋼絲繩研究]金屬制品,2010,(2:20-22
抗疲勞等高性能鋼絲繩品種結(jié)構(gòu)不斷增多,尤其是壓
3]咸陽(yáng)寶石鋼管鋼繩有限公司,寶雞石油機(jī)械有限責(zé)
實(shí)股鋼絲繩備受國(guó)內(nèi)外用戶的青睞,英國(guó) BRIDON、德
公司,西安石油管材研究所,等Q/SY1285-2010壓實(shí)
國(guó) DIEPA和 CASAR、日本神鋼、韓國(guó)高麗制鋼等著名
鋼絲繩[S]北京:石油工業(yè)出版社,2010.
鋼絲繩企業(yè)已從20世紀(jì)80年代開始研制開發(fā)此新型
4]潘志勇,邱煌明鋼繩生產(chǎn)工藝M]長(zhǎng)沙湖南大學(xué)出
鋼絲繩結(jié)構(gòu),且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)品種層出不窮。進(jìn)入21世紀(jì),
版社,2008
在鋼絲繩快速發(fā)展環(huán)境影響下,國(guó)內(nèi)也興起對(duì)壓實(shí)股
(收稿日期:2013-05-20)
鋼絲繩的研制和開發(fā)。近10年來(lái),壓實(shí)股鋼絲繩已被
●
廣泛應(yīng)用在港口機(jī)械、煤炭提升、汽車起重、大型電
64石油科技論壇·2013年第3期

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