厚壁AISI 1340 鉆鋌管體料熱處理性能不合格原因分析

宋光鑫，賀鐵山，郭 勝，左國鋒，趙映輝，周 勇

（衡陽華菱鋼管有限公司，湖南 衡陽 421001）

石油鉆鋌是石油鉆探過程中的重要工具。石油鉆鋌處在鉆柱組合的最下部，位于鉆桿與鉆頭之間，是鉆柱下部鉆具組合的重要組成部分，其主要作用是：給鉆頭施加鉆壓；保證壓縮條件下的必要強度并具有較好的韌性；減輕鉆頭的振動、擺動和跳動等，使鉆頭工作平穩和控制井斜。其主要特點是管體的壁厚大（一般為38～53 mm，相當于鉆桿壁厚的4～6 倍），具有較大的重力和剛度。為了方便起下鉆工作，可以在鉆鋌的內螺紋的外表面加工吊卡槽和卡瓦槽。石油鉆鋌在工作時受力情況極為復雜，其性能的好壞直接影響到鉆井工作的進行和鉆井作業的安全。隨著鉆井深度的增加及鉆井環境的惡劣，采油環境日益惡化，同時伴隨著鉆井技術的不斷提高，對鉆具的使用要求也不斷提高，使得鉆鋌必須不斷提高性能以滿足目前的鉆井要求［1－3］。

鉆鋌材料一般使用美國標準AISI 1340 碳錳鋼、AISI 4145H 鉻鉬合金鋼或我國標準40Mn2、42CrMo 鋼制造，并按協議和標準對化學成分及微量元素的含量進行有效地控制。AISI 1340 和AISI 4145H 是美國標準 ASME SECⅡA SA－29/SA－29M《鍛造和冷軋碳素及合金鋼條用一般要求規范》中的兩種常用鋼材料，其中AISI 1340 與我國標準GB/T 3077—2015《合金結構鋼》中的 40Mn2 的成分比較接近，由于這些鋼種的高價合金含量低，性價比高，并且在調質狀態下具有較高的強度和較好的韌性，所以在鉆鋌中得到廣泛的應用［4－7］。目前，國內鉆鋌一般采用石油天……