Introdução do produto
O tubo de perfuração de óleo de liga de titânio BT20 tem baixa resistência específica, com densidade de apenas 57% da do aço. Quando usado em poços profundos e ultra{3}}profundos, ele pode reduzir significativamente o peso do próprio tubo de perfuração, reduzindo efetivamente a carga na plataforma de perfuração. Além disso, as vantagens de aplicá-lo em tubos de perfuração de petróleo também se refletem no fato de que à medida que a profundidade do poço aumenta, a temperatura do poço também aumenta. A temperatura em poços ultra{6}}profundos geralmente fica entre 160 graus e 220 graus, exigindo que os materiais do tubo de perfuração tenham excelente desempenho em altas-temperaturas. A liga de titânio BT20 tem alta resistência térmica e baixa condutividade térmica, mantendo alta resistência dentro da faixa de temperatura de trabalho de 150 graus -500 graus, e também pode operar por mais tempo a 450-500 graus sem falhas.
Parâmetros do produto
Atualmente, ligas de titânio-de alta temperatura produzidas internamente podem ser usadas a 600 graus e apresentam excelente desempenho em-alta temperatura, como as ligas de titânio Ti-60 e Ti750, que podem ser usadas brevemente a 750 graus. As Tabelas 1 e 2 mostram as ligas de titânio de alta temperatura desenvolvidas no país e no exterior nas últimas décadas.
| País | Nota | Ano de estudo |
Temperatura operacional/ grau |
Composição química/% |
||||||
|
Al |
Sn |
Zr |
Mo |
N.º |
Si |
Outros ingredientes | ||||
| Estados Unidos |
Ti64 |
Meados da década de 1950 |
300 |
6 |
4V |
|||||
|
Ti6242 |
década de 1960 |
450 |
6 |
2 |
4 |
2 |
||||
|
Ti1100 |
1988 |
600 |
6 |
2.7 |
4 |
0.4 |
0.45 |
|||
| Rússia |
BT3-1 |
1957 |
400~450 |
6.5 |
2.5 |
0.3 |
1,5Cr 0,5Fe |
|||
|
BT25 |
O início dos anos 1970 |
500~550 |
6.8 |
2 |
1.7 |
2 |
0.2 |
|||
|
BT36 |
1992 |
600 |
6.2 |
2 |
3.6 |
0.7 |
0.15 |
5W |
||
| China |
TC4 |
O início dos anos 1960 |
300~400 |
6 |
4V |
|||||
|
TC9 |
1966 |
500 |
6 |
2.5 |
3.5 |
0.3 |
||||
|
Ti55 |
Final da década de 1990 |
550 |
5 |
4 |
2 |
1 |
0.25 |
1º |
||
|
Ti60 |
2005 |
600 |
5.8 |
4.8 |
2 |
1 |
0.35 |
0,85Nd |
||
|
Ti750 |
2009 |
750 |
6 |
2.8 |
9 |
1.21 |
0.3 |
1.6W |
||
| Reino Unido |
IMI679 |
década de 1960 |
450 |
2.25 |
11 |
5 |
1 |
0.25 |
||
|
IMI829 |
década de 1970 |
540 |
5 |
3.5 |
3 |
0.27 |
0.3 |
1,0Nb |
||
|
IMI834 |
década de 1980 |
600 |
5.8 |
4.0 |
3.5 |
0.5 |
0.35 |
0,7Nb 0,05C |
||
| Nota | Propriedades de tração à temperatura ambiente | Propriedades de tração de 600 graus | Fluência de 600 graus | |||||||
|
Rm/MPa |
Rp0,2/MPa |
A/% |
Z/% |
Rm/MPa |
Rp0,2/MPa |
A/% |
Z/% |
ε/% |
τ/% |
|
|
Ti1100 |
960 |
860 |
11 |
18 |
630 |
530 |
14 |
30 |
0.1 |
300 |
|
BT36 |
1080 |
/ |
10 |
15 |
640 |
/ |
/ |
/ |
0.2 |
335 |
|
BT36 |
1080 |
/ |
10 |
15 |
640 |
/ |
/ |
/ |
0.2 |
335 |
|
Ti60 |
1100 |
1030 |
11 |
18 |
700 |
580 |
14 |
27 |
0.1 |
350 |
|
Ti65 |
1094 |
1000 |
12.3 |
24.6 |
658 |
528 |
18.8 |
39.5 |
0.18 |
/ |
|
IMI834 |
1070 |
960 |
14 |
20 |
680 |
550 |
15 |
50 |
0.1 |
340 |
Processo de tratamento térmico
O processo convencional de tratamento térmico para tubos de perfuração de petróleo em liga de titânio BT20 inclui tratamento de solução, envelhecimento e recozimento. Esses processos melhoram efetivamente o desempenho-de alta temperatura do material por meio da regulação da microestrutura. Tubos de perfuração de óleo de liga de titânio geralmente usam ligas de titânio de{4}fase dupla, e vários fatores, como a morfologia e o tamanho da fase e da fase, afetam o desempenho em altas-temperaturas.
Os tubos de perfuração de óleo de liga de titânio BT20 geralmente usam tratamento de solução e envelhecimento. Um tempo de tratamento de solução mais longo permite que os elementos de liga internos se difundam de maneira mais uniforme, mas um tempo de tratamento de solução excessivamente longo pode levar à formação e distribuição irregular de precipitados, reduzindo a resistência à fluência.
Imagem do tubo de perfuração de petróleo
Processo de formação
O desempenho-em altas temperaturas dos tubos de perfuração de petróleo em liga de titânio BT20 está intimamente relacionado à tecnologia de processamento térmico. Suas técnicas de conformação são principalmente forjamento e laminação, e a resistência à fluência pode ser significativamente melhorada controlando a combinação dos parâmetros de temperatura e taxa de deformação. A laminação é dividida em laminação a frio e laminação a quente. A laminação a frio geralmente fortalece o metal através do endurecimento. Após a laminação a frio, é provável que ocorram defeitos internos e o recozimento é necessário para eliminar esses defeitos. A combinação de laminação a frio e recozimento pode alcançar propriedades mecânicas mais ideais. A preparação convencional de tubos de perfuração de liga de titânio depende do processo de laminação a quente, e parâmetros-chave como temperatura e quantidade de deformação desempenham um papel decisivo na microestrutura e nas propriedades mecânicas.
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