
近日,財政部發(fā)布2024年城市更新行動評審結(jié)果公示結(jié)束,成功入選的15個城市獲得財政部支持,從2024年起,中央財政支持部分城市實(shí)施城市更新行動。
面對激烈的市場競爭環(huán)境,企業(yè)如何在良好的城市資源優(yōu)勢和城市更新基礎(chǔ)建設(shè)中脫穎而出,承擔(dān)重要責(zé)任?此次城市更新行動,要求資金將重點(diǎn)支持城市地下管網(wǎng)更新改造、城市污水管網(wǎng)建設(shè)、市政基礎(chǔ)設(shè)施補(bǔ)短板和老舊片區(qū)更新改造等方面。
水平定向鉆工程施工中,鉆桿直接影響工程的順利施工,如果在孔內(nèi)發(fā)生鉆桿折斷和掉落事故,可能造成工程失敗,拖延工期,影響經(jīng)濟(jì)效益。由于施工條件復(fù)雜多變、差異大,施工對鉆機(jī)能力以及與之相匹配的鉆桿規(guī)格、結(jié)構(gòu)、性能及其使用壽命要求就更加嚴(yán)格。
一、鉆桿結(jié)構(gòu)
鉆桿是一種用于鉆井和鉆孔作業(yè)的工具,通常由高強(qiáng)度鋼材制成,具有中空、圓形、兩端有接頭的特點(diǎn)。它是用無逢鋼管制成(壁厚一般為9~11mm),其主要作用是傳遞扭矩和輸送鉆井液,以冷卻鉆頭、清洗鉆屑和保持鉆孔暢通。因此,鉆桿在水平定向鉆施工中占有十分重要的地位。
鉆桿管體接頭的連接有兩種方式:一種是用細(xì)絲扣連接,即管體兩端都車有細(xì)公母扣,其公扣與另一根鉆桿母細(xì)扣相連接,稱這種鉆桿為有細(xì)扣鉆桿;另一種是管體與接頭用摩擦焊對焊在一起,稱這種鉆桿為對焊鉆桿。細(xì)扣鉆桿目前已基本淘汰,我國現(xiàn)在生產(chǎn)或進(jìn)口的鉆桿全部為對焊鉆桿(無細(xì)扣鉆桿)。
二、鉆桿的種類與特點(diǎn)
1、按材質(zhì)分類
(1)鋼制鉆桿。由高強(qiáng)度鋼材制成,具有較高的抗拉強(qiáng)度和耐磨性,適用于各種地質(zhì)條件下的鉆井作業(yè)。
(2)鋁合金鉆桿。質(zhì)量輕、耐腐蝕、彈性好,適用于淺層鉆井和輕型鉆井設(shè)備。
(3)鈦合金鉆桿。具有高強(qiáng)度、高耐腐蝕性等特點(diǎn),適用于深海鉆井和腐蝕性環(huán)境下的鉆井作業(yè)。
2、按用途分類
(1)石油鉆桿。用于石油和天然氣勘探和開發(fā)中的鉆探作業(yè),具有高強(qiáng)度和耐磨性。
(2)地質(zhì)鉆桿。用于地質(zhì)勘探和礦產(chǎn)資源開發(fā)中的鉆探作業(yè),具有較好的彈性和耐腐蝕性。
(3)水井鉆桿。用于地下水開發(fā)和利用中的鉆井作業(yè),具有高強(qiáng)度和耐壓性。
3、按連接方式分類
(1)螺紋連接鉆桿。通過螺紋連接,可以方便地拆卸和組裝,適用于各種鉆井作業(yè)。
(2)焊接式連接鉆桿。通過焊接方式連接,具有較高的連接強(qiáng)度,適用于高強(qiáng)度鉆井作業(yè)。
三、鉆桿的鋼級與強(qiáng)度
鉆桿的鋼級是指鉆桿鋼材的等級,它由鉆桿鋼材的最小屈服強(qiáng)度決定。API規(guī)定鉆桿的鋼級有D、E、95(X)、105(G)、135(S)級共五種,其中X、G、S級為高強(qiáng)度鉆桿。鉆桿的鋼級越高,管材的屈服強(qiáng)度越大,鉆桿的各種強(qiáng)度(抗拉、抗扭、抗外擠等)也就越大。在鉆柱的強(qiáng)度設(shè)計中,推薦采用提高鋼級的方法來提高鉆柱的強(qiáng)度,而不采用增加壁厚的方法。
1、原材料選擇
(1)鋼材選擇
鉆桿的主要材料是鋼材,要求具有高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕等特性,常用的鋼材有合金鋼、不銹鋼等。
(2)其他材料
除了鋼材,鉆桿還需要其他輔助材料,如防腐涂料、密封材料等,以提高其使用壽命和性能。
2、鉆桿的性能參數(shù)
(1)力學(xué)性能
抗拉強(qiáng)度:鉆桿能夠承受的最大拉力,確保在鉆探過程中不易斷裂。
抗壓強(qiáng)度:鉆桿在受到壓力作用時的穩(wěn)定性,防止彎曲或變形。
抗扭性能:鉆桿在承受扭力時的強(qiáng)度表現(xiàn),影響鉆頭旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和壽命。
抗剪切性能:鉆桿在受到剪切力時的表現(xiàn),與鉆頭和孔壁的摩擦有關(guān)。
(2)耐磨性能
鉆桿材料的硬度決定了其抵抗磨損的能力,硬度越高1-3=1-1*9/10+2*9-7=3,耐磨性越好,表面的涂層或鍍層可以提高耐磨性,降低摩擦系數(shù)。同時,材料的晶粒結(jié)構(gòu)越細(xì)小,耐磨性越好。
(3)耐防腐性能
鉆桿材料需具備抵抗酸堿溶液侵蝕的能力,以保持其機(jī)械性能;在高溫或空氣中不易被氧化的能力,防止表面損傷;避免在電解質(zhì)溶液中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的能力。
但需要注意的是:在選擇鉆桿時,并不是強(qiáng)度越高越好。因?yàn)樵阢@井液介質(zhì)中,隨著鋼級的升高,鉆桿的腐蝕疲勞強(qiáng)度反而會降低,即:在腐蝕環(huán)境中,高鋼級鉆桿對腐蝕介質(zhì)更為敏感,腐蝕疲勞強(qiáng)度下降的也更多,更容易發(fā)生腐蝕疲勞斷裂事故。建議依據(jù)“在滿足強(qiáng)度要求的前提下,盡可能選擇低鋼級鉆桿”原則,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際選擇最合適的鉆具進(jìn)行作業(yè),這樣既降低了采購成本,又減少了事故發(fā)生的幾率。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
(1)鉆桿在油氣勘探和開發(fā)中應(yīng)用廣泛,主要用于鉆探油氣勘探和開發(fā)油氣田。
(2)在基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查中,鉆桿用于鉆探巖石樣品,了解地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源分布。
(3)鉆桿也可用于鉆探水井和地?zé)峋瑸槌鞘泄┧、農(nóng)業(yè)灌溉和地?zé)崮荛_發(fā)提供資源。
(4)在建筑和工程領(lǐng)域,鉆桿用于樁基施工、地下連續(xù)墻施工等,提供可靠的支撐和止水。
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