CCK: Дополненные результаты трибологических испытаний износостойких наплавок для бурильных замков
Данная статья является продолжением технического отчета, впервые опубликованного в выпуске 49 журнала ROGTEC под заголовком «ССК: отчет по хардбендингу», где были рассмотрены результаты исследования ССК проволоки для твердосплавной наплавки. Данное дополнение к статье подготовлено по результатам испытаний образцов еще двух производителей. Испытания и эксперименты были проведены по тем же стандартам, что и первоначальные исследования.
Подробное описание методики проведения исследования, применяемое оборудование, задействованные испытательные стенды, а также выводы по результатам испытаний были опубликованы ранее.
В данной публикации представлены обобщенные результаты с учетом дополнительных испытаний образцов предоставленных Hilong (BoTn 1000, BoTn 3000, BoTn 5000) и NOV (TCS-Ti, TCS-XL).
Всего с учетом новых исследований, трибологические испытания проведены для следующих видов наплавок:
Исходный без наплавки;
0. Исходный без наплавки;
1. Duraband NC, Postle Industries;
2. OTW-12Ti, Castolin Eutectic;
3. ARNCO 350XT, Arnco Technology Trust;
4. НП 57, Интерпро;
5. НП 58, Интерпро;
6. ASM NGN-GS, АСМ – Специальные наплавочные материалы;
7. OTW-13СF, Castolin Eutectic;
8. Электромеханическая обработка, ЭМО;
9. BoTn 1000, Hilong;
10. BoTn 3000, Hilong;
11. BoTn 5000, Hilong;
12. TCS-Ti, NOV;
13. TCS-XL, NOV.
Внешний вид новых образцов и качество нанесения наплавки представлено на рис. 1. Испытания проводились по 2 видам тестов на том же оборудовании, что и предыдущие исследования:
1. Испытание №1 Тест по стандарту ASTM G65 – моделирование вращения бурильного замка в открытом стволе скважины.
2. Испытание №2 Тест по стандарту API 7CW (Casing Wear Tests) – моделирование вращения бурильного замка в обсадной колонне.
Испытание №1 – Тест по стандарту ASTM G65
Задача – определить износостойкость поверхностного слоя образцов методом трения об абразивные частицы, подаваемые в зону трения и прижимаемые к образцу вращающимся резиновым роликом.
По каждому из видов наплавок провели исследование 3 образцов на испытательном стенде, выполненном по ГОСТ 23.208-79 «Обеспечение износостойкости изделий». Усредненные результаты испытаний представлены на диаграмме (рис. 2). Оценка износа проводилась путем взвешивания каждого образца наплавки до и после испытаний.
Испытание №2 – Тест по стандарту API 7CW (Casing Wear Tests)
Задача – определить износостойкость обсадной колонны методом трения о поверхностный слой образцов износостойких наплавок с подачей абразивного материала в зону контакта.
По каждому из видов наплавок проведены испытания 1 образца. Усредненные результаты испытаний представлены на диаграмме (рис. 3). Оценка износа проводилась путем взвешивания каждого образца обсадной трубы до и после испытаний.
Выводы по результатам испытаний
Результаты износных испытаний наплавленных материалов по отношению к материалу замков серийного производства (Тест по стандарту ASTM G65 – степень сопротивления абразивному износу), свидетельствует об эффективности всех исследуемых образцов. В целом сохраняется прямая зависимости значений износостойкости от твердости материала наплавок. В данном тесте особенно стоит обратить внимание на наплавленные материалы TSC-Ti, BoTn 5000 и Duraband, которые показали наивысший результат среди исследованных образцов.
Трибологические испытания №2 – Тест по стандарту API 7CW (Casing Wear Tests), также подтверждают эффективность наплавочных материалов. Износостойкость обсадной трубы при контакте с наплавкой, нанесенной на тело бурильного замка, более чем в 5 раз превышает износостойкость при контакте с исходным бурильным замком без наплавки. При этом материалы с относительно невысокой твердостью наплавок в меньшей степени изнашивают образец обсадной трубы.
Авторы:
Садовников А.В. – Генеральный директор ООО «МТСервис»
Федоров С.К. – Доктор технических наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана
Федорова Л.В. – Доктор технических наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана
Иванова Ю.С. – Кандидат технических наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана
Фомин О.И. – Главный специалист по бурению скважин АО «Сибирская Сервисная Компания»
