无磁钻铤用高氮不锈钢的研究和发展

孙 征

（1西安石油大学 陕西 西安 710065）

（2山西北方风雷工业集团有限公司 山西 侯马 043013）

1 引言

无磁钻铤是现阶段油气田开采工作的重要应用工具，通过对井眼进行探测，可以防止测量仪器在无磁的环境下对测量设备出现干扰。在油气田井眼探测中使用无磁钻铤可以保证在磁导率较低的情况下进行高强度工作，而无磁钻铤用高氮不锈钢合金材料，可以有效避免在探测中出现的高腐蚀性问题，从而完成油气田的井眼探测工作。通过对我国无磁钻铤用高氮不锈钢的研究，可以促进我国无磁钻铤工具的发展，使其能够更加符合油田开采的需求。

2 无磁钻铤的发展现状

2.1 无磁钻铤的作用与工作原理

无磁钻铤是应用于油气田井眼探测工作的工具，通过使用低碳的高铬锰合金钢材制作而成，经过严密的化学配比从而形成高使用性能的机械工具。在过去的钻井开采工作中，由于钻井工具自带磁性，从而影响钻铤的使用效果。通过在钻井工作中使用无磁钻铤，可以保证测量仪器处于无磁状态，在钻井过程中不会对磁性测量仪器造成影响，在测量时能够得到准确的井眼测量数据，从而完成井眼的测量工作[1]。故此，在我国油气田的井眼测量工作中，需要使用无磁钻铤进行探测工作，能够保证探测工作的准确度以及完成质量。

根据无磁钻铤的使用效率，工作人员需要在工作中明确无磁钻铤的工作原理，从而使用无磁钻铤更好的开展井眼探测工作。在无磁钻铤的上下两部分，都有专门的干扰磁场线，其对测量仪器的位置不具有任何影响，从而可以保证无磁钻铤能够在工作中为磁性测量仪器创造出符合工作要求的的无磁环境。通过使用磁性测量仪器在无磁环境下进行工作，可以保证测量仪器得到的数据是真实准确的，进而完成油气田的井眼探测工作，提升整体的工作效率。

2.2 无磁钻铤现阶段的发展状况

在使用无磁钻铤进行油气田井眼的探测工作时，要根据无磁钻铤的发展情况，选取最先进的钻铤工具，使油气田开采工作符合我国的发展需求，提高油气田开采的工作质量。在我国现阶段的发展中，生产的无磁钻铤工具多使用高氮不锈钢产品，其不锈钢产品成分设计体系相较于国外的发展水平相对落后。

其中我国的高氮不锈钢产品的低性能主要体现在：第一，无磁钻铤中铬含量偏低。铬含量是无磁钻铤的重要含量，铬含量偏低会造成无磁钻铤在探测工作中耐蚀性能严重不足，从而导致无磁钻铤在工作中会受到高腐蚀侵害，进而影响工作效率；第二，无磁钻铤中钼含量偏低。钼元素比铬元素更能提高产品的局部耐蚀性，所以在生产无磁钻铤工具时必须保证钼元素的含量充足。但无磁钻铤中钼元素的含量偏低，会导致产品的局部耐蚀性较差，在井眼探测工作中，无法有效完成探测工作，从而造成油气田开采工作缓慢，为我国油气田开采工作造成阻碍；第三，无磁钻铤中氮含量偏低。在无磁钻铤工具中氮含量偏低，一方面会造成无磁钻铤无法完成高强度的探测作业，另一方面也会降低不锈钢材料的耐蚀性能。故此，无磁钻铤中氮含量不充足，会导致无磁钻铤无法进行高强度工作，严重拖慢油气田的工作进程，降低开采工作的整体效率。总而言之，在我国现阶段的无磁钻铤发展中，与国外的先进技术相比还有一定的差距，工厂在生产无磁钻铤工具时，需要改进现有的生产技术，通过提高对无磁钻铤的生产要求，使无磁钻铤不只满足于现有的标准，进而使无磁钻铤能够完成油气田探测的工作需求，全面提高无磁钻铤的工作性能。

3 无磁钻铤用高氮不锈钢的应用发展

3.1 无磁钻铤用高氮不锈钢的设计与计算

无磁钻铤用高氮不锈钢是我国在油气田开采中的重要应用工具，通过对无磁钻铤用高氮不锈钢的成分进行严格的设计与计算，可以全面提高无磁钻铤的使用性能，使无磁钻铤能够具备高强度、高耐蚀的工作性能。在对无磁钻铤用高氮不锈钢材料进行化学成分配比时，要严格遵循配比要求，需要保证氮元素与铬元素的高含量，再加入适当的钼元素含量以及锰元素含量，从而使无磁钻铤能够符合油气田开采的工作要求，既能够进行高强度的探测作业，又能够具备相应的抗腐蚀能力。在对无磁钻铤用高氮不锈钢材料进行设计与计算时，首先要准确计算在不同条件要求下氮元素的固溶度，从而能够提升高氮不锈钢的制备周期，并能够直观的了解到其他元素对于氮元素的影响[2]。其次，要对合金材料的各元素的界限进行区分，包括温度以及元素的含量上下限等。最后，要通过计算结果形成成分体系中温度与元素的区间范围，从而为后续研究奠定基础。在高氮不锈钢的生产过程中，要不断对生产工艺进行摸索，使生产工艺能够更加准确的保证各元素的生产含量以及性能要求，进而使无磁钻铤用高氮不锈钢能够完成相应的探测工作，提高工作的质量与效率。

3.2 无磁钻铤用高氮不锈钢的工作性能

在高氮不锈钢的生产过程中，需要对生产工艺进行热加工钢处理，通过对各个步骤设置合理的热加工工艺参数，从而保证完成高氮不锈钢的生产工作。其中高氮不锈钢需要加热的工艺包括在钢材锻造前的加热温度、开始锻造的温度、终止锻造的温度、保温的时间以及锻造变形量等。由于高氮不锈钢在生产中氮元素的含量较高，通过使用高温加热进行变形的抗力较大，从而需要使用科学的热加工工艺进行钢材锻造，使锻造的各项数据能够得到进一步提升。通过使用热加工工艺进行高氮不锈钢的锻造，可以使不锈钢在一定的温度区间内完成加工工作，进而提高高氮不锈钢的生产效率，减少生产过程中造成的不必要的浪费。在无磁钻铤用高氮不锈钢的生产中，使用热加工工艺，可以提升生产的整体效率，保证无磁钻铤能够具备相应的工作性能，从而在油气田工作中完成工作需求。

3.3 无磁钻铤用高氮不锈钢的工作特性

无磁钻铤用高氮不锈钢主要是应用油气田井眼的探测工作中，需要具备一定的高强度作业以及高耐蚀性的工作特性。根据无磁钻铤工作的要求，在高氮不锈钢生产体系中需要严格控制各元素的含量，通过保证氮、铬、钼、锰各元素的含量充足，继而可以保证无磁钻铤在工作中能够进行高强度的作业，具备较高的耐蚀性能。同时，在高氮不锈钢生产过程中要严格遵循生产工艺，通过对工艺参数进行控制，可以进一步控制不锈钢钢材的晶体组织、析出物含量以及锻态力学性能等。故此，对无磁钻铤用高氮不锈钢进行严格控制，可以明显提升钢材的变形抗力，使无磁钻铤在油气田探测工作中，能够符合工作的要求，完成油气田井眼的探测工作，提高工作的效率。

4 结语

综上所述，在我国油气田探测工作中，需要使用无磁钻铤进行高效率的探测工作，故此，需要对我国现阶段的无磁钻铤生产工作进行研究，通过采用科学的方式，促进无磁钻铤用高氮不锈钢的发展。通过对无磁钻铤的发展现状进行分析，在油气田探测工作中合理运用无磁钻铤用高氮不锈钢，从而保证油气田探测工作的顺利开展，提升工作的整体效率，使油气田的开采符合我国的发展需求。

[1]张增武.无磁钻铤用高氮不锈钢TSMF166冶炼实践[J].炼钢，2013，29(04)：19-21+40.

[2]邹章雄.新型无磁钻铤用高氮奥氏体不锈钢的研究[D].云南大学，2013.