無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的研究和發展

孫 征

（1西安石油大學 陜西 西安 710065）

（2山西北方風雷工業集團有限公司 山西 侯馬 043013）

1 引言

無磁鉆鋌是現階段油氣田開采工作的重要應用工具，通過對井眼進行探測，可以防止測量儀器在無磁的環境下對測量設備出現干擾。在油氣田井眼探測中使用無磁鉆鋌可以保證在磁導率較低的情況下進行高強度工作，而無磁鉆鋌用高氮不銹鋼合金材料，可以有效避免在探測中出現的高腐蝕性問題，從而完成油氣田的井眼探測工作。通過對我國無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的研究，可以促進我國無磁鉆鋌工具的發展，使其能夠更加符合油田開采的需求。

2 無磁鉆鋌的發展現狀

2.1 無磁鉆鋌的作用與工作原理

無磁鉆鋌是應用于油氣田井眼探測工作的工具，通過使用低碳的高鉻錳合金鋼材制作而成，經過嚴密的化學配比從而形成高使用性能的機械工具。在過去的鉆井開采工作中，由于鉆井工具自帶磁性，從而影響鉆鋌的使用效果。通過在鉆井工作中使用無磁鉆鋌，可以保證測量儀器處于無磁狀態，在鉆井過程中不會對磁性測量儀器造成影響，在測量時能夠得到準確的井眼測量數據，從而完成井眼的測量工作[1]。故此，在我國油氣田的井眼測量工作中，需要使用無磁鉆鋌進行探測工作，能夠保證探測工作的準確度以及完成質量。

根據無磁鉆鋌的使用效率，工作人員需要在工作中明確無磁鉆鋌的工作原理，從而使用無磁鉆鋌更好的開展井眼探測工作。在無磁鉆鋌的上下兩部分，都有專門的干擾磁場線，其對測量儀器的位置不具有任何影響，從而可以保證無磁鉆鋌能夠在工作中為磁性測量儀器創造出符合工作要求的的無磁環境。通過使用磁性測量儀器在無磁環境下進行工作，可以保證測量儀器得到的數據是真實準確的，進而完成油氣田的井眼探測工作，提升整體的工作效率。

2.2 無磁鉆鋌現階段的發展狀況

在使用無磁鉆鋌進行油氣田井眼的探測工作時，要根據無磁鉆鋌的發展情況，選取最先進的鉆鋌工具，使油氣田開采工作符合我國的發展需求，提高油氣田開采的工作質量。在我國現階段的發展中，生產的無磁鉆鋌工具多使用高氮不銹鋼產品，其不銹鋼產品成分設計體系相較于國外的發展水平相對落后。

其中我國的高氮不銹鋼產品的低性能主要體現在：第一，無磁鉆鋌中鉻含量偏低。鉻含量是無磁鉆鋌的重要含量，鉻含量偏低會造成無磁鉆鋌在探測工作中耐蝕性能嚴重不足，從而導致無磁鉆鋌在工作中會受到高腐蝕侵害，進而影響工作效率；第二，無磁鉆鋌中鉬含量偏低。鉬元素比鉻元素更能提高產品的局部耐蝕性，所以在生產無磁鉆鋌工具時必須保證鉬元素的含量充足。但無磁鉆鋌中鉬元素的含量偏低，會導致產品的局部耐蝕性較差，在井眼探測工作中，無法有效完成探測工作，從而造成油氣田開采工作緩慢，為我國油氣田開采工作造成阻礙；第三，無磁鉆鋌中氮含量偏低。在無磁鉆鋌工具中氮含量偏低，一方面會造成無磁鉆鋌無法完成高強度的探測作業，另一方面也會降低不銹鋼材料的耐蝕性能。故此，無磁鉆鋌中氮含量不充足，會導致無磁鉆鋌無法進行高強度工作，嚴重拖慢油氣田的工作進程，降低開采工作的整體效率。總而言之，在我國現階段的無磁鉆鋌發展中，與國外的先進技術相比還有一定的差距，工廠在生產無磁鉆鋌工具時，需要改進現有的生產技術，通過提高對無磁鉆鋌的生產要求，使無磁鉆鋌不只滿足于現有的標準，進而使無磁鉆鋌能夠完成油氣田探測的工作需求，全面提高無磁鉆鋌的工作性能。

3 無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的應用發展

3.1 無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的設計與計算

無磁鉆鋌用高氮不銹鋼是我國在油氣田開采中的重要應用工具，通過對無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的成分進行嚴格的設計與計算，可以全面提高無磁鉆鋌的使用性能，使無磁鉆鋌能夠具備高強度、高耐蝕的工作性能。在對無磁鉆鋌用高氮不銹鋼材料進行化學成分配比時，要嚴格遵循配比要求，需要保證氮元素與鉻元素的高含量，再加入適當的鉬元素含量以及錳元素含量，從而使無磁鉆鋌能夠符合油氣田開采的工作要求，既能夠進行高強度的探測作業，又能夠具備相應的抗腐蝕能力。在對無磁鉆鋌用高氮不銹鋼材料進行設計與計算時，首先要準確計算在不同條件要求下氮元素的固溶度，從而能夠提升高氮不銹鋼的制備周期，并能夠直觀的了解到其他元素對于氮元素的影響[2]。其次，要對合金材料的各元素的界限進行區分，包括溫度以及元素的含量上下限等。最后，要通過計算結果形成成分體系中溫度與元素的區間范圍，從而為后續研究奠定基礎。在高氮不銹鋼的生產過程中，要不斷對生產工藝進行摸索，使生產工藝能夠更加準確的保證各元素的生產含量以及性能要求，進而使無磁鉆鋌用高氮不銹鋼能夠完成相應的探測工作，提高工作的質量與效率。

3.2 無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的工作性能

在高氮不銹鋼的生產過程中，需要對生產工藝進行熱加工鋼處理，通過對各個步驟設置合理的熱加工工藝參數，從而保證完成高氮不銹鋼的生產工作。其中高氮不銹鋼需要加熱的工藝包括在鋼材鍛造前的加熱溫度、開始鍛造的溫度、終止鍛造的溫度、保溫的時間以及鍛造變形量等。由于高氮不銹鋼在生產中氮元素的含量較高，通過使用高溫加熱進行變形的抗力較大，從而需要使用科學的熱加工工藝進行鋼材鍛造，使鍛造的各項數據能夠得到進一步提升。通過使用熱加工工藝進行高氮不銹鋼的鍛造，可以使不銹鋼在一定的溫度區間內完成加工工作，進而提高高氮不銹鋼的生產效率，減少生產過程中造成的不必要的浪費。在無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的生產中，使用熱加工工藝，可以提升生產的整體效率，保證無磁鉆鋌能夠具備相應的工作性能，從而在油氣田工作中完成工作需求。

3.3 無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的工作特性

無磁鉆鋌用高氮不銹鋼主要是應用油氣田井眼的探測工作中，需要具備一定的高強度作業以及高耐蝕性的工作特性。根據無磁鉆鋌工作的要求，在高氮不銹鋼生產體系中需要嚴格控制各元素的含量，通過保證氮、鉻、鉬、錳各元素的含量充足，繼而可以保證無磁鉆鋌在工作中能夠進行高強度的作業，具備較高的耐蝕性能。同時，在高氮不銹鋼生產過程中要嚴格遵循生產工藝，通過對工藝參數進行控制，可以進一步控制不銹鋼鋼材的晶體組織、析出物含量以及鍛態力學性能等。故此，對無磁鉆鋌用高氮不銹鋼進行嚴格控制，可以明顯提升鋼材的變形抗力，使無磁鉆鋌在油氣田探測工作中，能夠符合工作的要求，完成油氣田井眼的探測工作，提高工作的效率。

4 結語

綜上所述，在我國油氣田探測工作中，需要使用無磁鉆鋌進行高效率的探測工作，故此，需要對我國現階段的無磁鉆鋌生產工作進行研究，通過采用科學的方式，促進無磁鉆鋌用高氮不銹鋼的發展。通過對無磁鉆鋌的發展現狀進行分析，在油氣田探測工作中合理運用無磁鉆鋌用高氮不銹鋼，從而保證油氣田探測工作的順利開展，提升工作的整體效率，使油氣田的開采符合我國的發展需求。

[1]張增武.無磁鉆鋌用高氮不銹鋼TSMF166冶煉實踐[J].煉鋼，2013，29(04)：19-21+40.

[2]鄒章雄.新型無磁鉆鋌用高氮奧氏體不銹鋼的研究[D].云南大學，2013.