Pemilihan bahan untuk alat dasar lubang dipengaruhi oleh pelbagai faktor. Dari perspektif jenis alat dasar lubang:
Alat penggerudian, alat pembalakan, danalat latihan ulangAlat-alat ini mempunyai jangka hayat yang pendek di dasar lubang, jadi ia memerlukan kekuatan yang tinggi tetapi mempunyai keperluan rintangan kakisan yang rendah.
Alat penyiapan: Ia perlu digunakan di dasar lubang selama beberapa tahun, jadi suhu dasar lubang dan rintangan kakisan mesti dipertimbangkan.
Dari perspektif persekitaran dasar lubang, ia biasanya dikelaskan kepada empat kategori:
Persekitaran standard (bebas daripada hidrogen sulfida (H₂S), dengan kandungan karbon dioksida (CO₂) kurang daripada 1 psi [kira-kira 0.0069 MPa]); Persekitaran kakisan H₂S; Persekitaran kakisan CO₂; Persekitaran kakisan gabungan H₂S dan CO₂.
Pemilihan Bahan untuk Alatan Lubang Dalam dalam Persekitaran Standard
Bagi alat dasar lubang yang digunakan dalam persekitaran standard, keluli aloi seperti 4130, 4140 dan 4145 (gred AISI) biasanya dipilih. Komposisi kimia dan kekuatan mekanikal bahan-bahan ini ditunjukkan dalam jadual berikut:
1. Perbandingan Komposisi Kimia (Pecahan Jisim)
| Unsur | 4130 (AISI) | 4140 (AISI) | 4145 (AISI 4145H) |
| Karbon (C) | 0.28-0.33% | 0.33-0.48% | 0.43-0.48% |
| Mangan (Mn) | 0.40-0.60% | 0.75-1.00% | 0.75-1.00% |
| Kromium (Cr) | 0.80-1.10% | 0.80-1.10% | 0.80-1.10% |
| Molibdenum (Mo) | 0.15-0.25% | 0.15-0.25% | 0.15-0.25% |
| Silikon (Si) | 0.15-0.35% | 0.15-0.35% | 0.15-0.35% |
| Sulfur (S)/Fosforus (P) | ≤0.040% (S), ≤0.035% (P) | ≤0.030% (S), ≤0.030% (P) | ≤0.030% (S), ≤0.030% (P) |
2. Perbandingan Kekuatan Mekanikal
| Sifat Mekanikal | 4130 | 4140 | 4145 (Gred H, Nilai Lazim) |
| Kekuatan Tegangan | 760-871 MPa | 795-1000 MPa | 950-1100 MPa |
| Kekuatan Hasil | ≥635 MPa | ≥610-750 MPa | ≥750 MPa |
| Pemanjangan | ≥17% | ≥22% | ≥10% |
| Kekerasan (HRC) | 28-32 (selepas pelindapkejutan dan pembajaan) | 28-34 (selepas pelindapkejutan dan pembajaan) | 32-36 (selepas pelindapkejutan dan pembajaan) |
Seperti yang dapat dilihat daripada jadual:
Kandungan karbon bahan-bahan ini meningkat secara berurutan (4130 < 4140 < 4145), manakala kandungan unsur-unsur lain adalah serupa.
Sifat mekanikal: Kekuatan berkorelasi positif dengan kandungan karbon—4145 mempunyai kekuatan tertinggi—manakala keliatan menurun secara songsang, dengan 4130 mempunyai keliatan tertinggi.
4130, 4140, dan 4145 adalah gred bahan antarabangsa, dan setaraf domestiknya di China adalah seperti berikut:
- 4130 (AISI) ≡ Gred domestik 30CrMoA;
- 4140 (AISI) ≡ Gred domestik 42CrMo;
- 4145H (AISI) ≡ Gred domestik 45CrMo.
4130 dan 4140 sesuai untuk alat penyiapan konvensional, dengan penekanan pada keberkesanan kos dan kebolehkimpalan.
4145H sering digunakan dalam alat telaga dalam, tekanan tinggi atau beban tinggi (seperti alat penggerudian dan alat kerja balik), dengan keutamaan diberikan kepada kekuatan dan rintangan haus.
Pemilihan Bahan untuk Alat Penyiapan dalam Persekitaran yang Mengakis
Untuk alat penyiapan dalam persekitaran menghakis, pemilihan bergantung terutamanya pada tekanan separa gas berasid (dibahagikan kepada dua jenis: CO₂ dan H₂S).
1. Perigi dengan Kandungan CO₂ Tinggi
Untuk menahan kakisan CO₂, kandungan kromium (Cr) dalam bahan perlu ditingkatkan. Bahan-bahan berikut (disusun mengikut kandungan Cr) pada asasnya boleh menutup telaga dengan tekanan separa CO₂ antara 0.5 MPa hingga 14 MPa：3Cr (kandungan Cr ≈ 3%), 9Cr1Mo (kandungan Cr ≈ 9%), 13Cr, S13Cr, 17Cr (gred S17400), 22Cr (cth., keluli tahan karat dupleks S32205), dan keluli 25Cr.
2. Perigi dengan Kandungan H₂S yang Tinggi
Untuk mengurangkan kakisan keretakan tegasan sulfida (SSC), kandungan nikel (Ni) dalam bahan perlu ditingkatkan. Apabila tekanan separa H₂S lebih tinggi daripada 1 MPa dan tekanan separa CO₂ juga tinggi, aloi suhu tinggi seperti berikut harus digunakan:
Pemilihan Bahan untuk Komponen Khas
Bahan utama alat dasar lubang (bersentuhan dengan bendalir telaga dan beban galas): Dipilih mengikut piawaian di atas.
Komponen ricih: Secara amnya diperbuat daripada loyang H62 atau bar keluli tahan karat S36600.
Komponen penambat: Dipilih daripada 20CrMoTi atau 20CrMnTi. Untuk meningkatkan kekerasan permukaan, rawatan pengkarbonan permukaan (dengan ketebalan lapisan pengkarbonan 0.8-1.2 mm) diperlukan, yang meningkatkan kekerasan permukaan kepada HRC 58-62.
Faktor Lain yang Mempengaruhi Pemilihan Bahan dan Piawaian Rujukan
Selain gas berasid, pemilihan bahan untuk selongsong minyak dasar lubang dan alat dasar lubang juga berkaitan dengan suhu dasar lubang, pemotongan air, tahap mineralisasi dan nilai pH. Untuk kriteria pemilihan yang lebih spesifik, rujuk Garis Panduan Reka Bentuk Q/HS 14015 standard industri untuk Pencegahan Kakisan Tiub dan Selongsong di Telaga Minyak dan Gas Luar Pesisir.
Landrill juga membekalkan bar bahan keluli 41430,4140,4145.
Jangan ragu untuk bertanya.https://www.landrilloiltools.com/
Masa siaran: 03-Sep-2025
5-1203, Zon Perindustrian Dahua, No.2 Jalan Yunshui, zon pembangunan berteknologi tinggi, Xi'an, 710065, China
86-13609153141
