无磁钻铤.doc

无磁钻铤一、作用 由于所有磁性测量仪器在测量井眼的方向时，感应的是井眼的大地磁场，因而测量仪器必须是一个无磁环境。然而在钻井过程中，钻具往往具有磁性，具有磁场，影响磁性测量仪器，不能得到正确的井眼轨迹测量信息数据，利用无磁钻铤可实施无磁环境，并且具有钻井中钻铤的特性。国外已有相当数量的无磁钻铤产品于1990年列入API标准。我国根据国外产品和产品样本制订了SY/T 5145-86无磁钻铤标准。二、工作原理 无磁钻铤工作原理如图所示： 无磁钻铤的作用原理示意图地磁场线；磁性测量仪；钢钻铤；干扰磁场线；钻头接头；无磁钻铤 无磁钻铤上下的干扰磁场线对测量仪器部位没有影响，因而无磁钻铤为磁性测量仪器创造了一个无磁环境，保证了磁性测量仪器测到的数据为真实大地磁场信息。三、 无磁钻铤材料1、蒙乃尔合金（1）、化学成分及机械性能见表（一） 表（一）化学成分（重量%）机械性能碳锰镍硅铜钛铝抗张强度(Mpa)屈服强度(Mpa)延伸率（%）布氏硬度导磁率0.150.866.70.0627.80.63.11034.48786.21-834.48203001.01（2）、蒙乃尔合金的特点 蒙乃尔合金虽然具有不易腐蚀的优点，但是由于镍含量高而存在以下缺点：a.价格昂贵。b.易磨损。2、铬-镍钢（表二）这种钢约含18%的铬和镍。这种钢易于塑性变形导致螺纹过早损坏，特别对需要上紧扭矩高的大钻铤更为不利。3、以铬和锰为基础的奥氏体钢（表二） 其制造方法为半热锻形变强化方法。这种钢的缺点是对盐水钻井液应力腐蚀很敏感。4、铍铜合金 用铍铜巴氏合金25制造的无磁钻铤钻井液腐蚀性好，尤其对硫化物应力破坏抵抗性更好。磁化率低，接头不易磨损，机加工性能好，由于其成分为重量百分数铜占98%，铍占2%，所以价格很贵。非磁性铁合金化学成分 表（二）合 金名 称化学成分（重量%）碳硅硫磷氮铬镍钼锰钛铬镍合金0.0610.030.0450.215-1813-152.5-32铬镍锰合金0.0650.50.0040.0414-1610-120.210-12铬锰合金0.070.650.0030.030.2-0.311-142118Nipponel 12800.0118340.82.05、SMFI无磁钢 SMFINM钻铤采用高抗腐蚀、高磁特性的优质无磁材料制造。SMFIN-MDC无磁材料化学成分见表（三） SMFI无磁材料化学成分 表（三）化学成分%CSiMnNiCrMo0.060.517-192.50121.156、国产锰铬镍钢 这种钢含锰16.59%，含铬13.12%,含镍1.91%,相对导磁率小于1.01rr,化学成分见下表（四）铬锰镍合金钢化学成分见 表（四）化学成分%CMnSiSPCrMoNiN0.04916.590.660.00720.01613.120.581.910.17 三、技术规格 表（五）外径(mm)内径（mm）连接罗纹质量（Kg）长度7620mm长度9144mm120.6557.15NC35531662120.6557.15NC38(31/2IF)531662127.0071.44NC38(31/2IF)606755152.4057.15NC449391169152.4071.44NC448521061158.7557.15NC4410341245158.7571.44NC46(4IF)9471178165.171.44NC46(4IF)11301407165.157.15NC46(4IF)10431298174.4571.44NC50(41/2IF)11411421177.871.44NC50(41/2IF871.44NC50(41/2IF)12491554184.1571.44NC50(41/2IF8571.44NC5615801967203.2071.4465/8RE5571.4465/8RE6071.44NC61-9022172760241.3076.2075/8REG24683064四、无磁钻铤长度的选择 为了保证磁性测量仪器测量结果准确，必须合理选择无磁钻铤的长度。应根据测量井段的井斜角和井斜方位角的大小来选定无磁钻铤的长度。井斜角大时，要加长无磁钻铤的长度。见下附图： 关于磁性测量仪器在无磁钻铤中的位置，推荐如下：区：6m钻铤中心以下，0.30.6m； 8m钻铤中心以下，0.61.0m； 10m钻铤中心以下，1.01.3m； 区：10m钻铤中心以下，1.01.3m； 20m钻铤中心以下，2.33.0m； 30m钻铤中心。区：20m钻铤中心（曲线A）； 20m钻铤中心以下，2.33.0m（曲线B）； 30m钻铤在中心。 当无磁钻铤中间需用扶正器时，必须注意扶正器对磁性测量仪器的影响，最好的办法是扶正器制造成无磁钻铤芯子加钢套筒配合，这样可以降低对磁性测量仪器的影响，又可以节省价格的非磁钢材。见下图二 区18钻铤曲线A下；25钻铤曲线B下; 30钻铤曲线C下;串联