近日,财政部发布2024年城市更新行动评审结果公示结束,成功入选的15个城市获得财政部支持,从2024年起,中央财政支持部分城市实施城市更新行动。
面对激烈的市场竞争环境,企业如何在良好的城市资源优势和城市更新基础建设中脱颖而出,承担重要责任?此次城市更新行动,要求资金将重点支持城市地下管网更新改造、城市污水管网建设、市政基础设施补短板和老旧片区更新改造等方面。
水平定向钻工程施工中,钻杆直接影响工程的顺利施工,如果在孔内发生钻杆折断和掉落事故,可能造成工程失败,拖延工期,影响经济效益。由于施工条件复杂多变、差异大,施工对钻机能力以及与之相匹配的钻杆规格、结构、性能及其使用寿命要求就更加严格。
一、钻杆结构
钻杆是一种用于钻井和钻孔作业的工具,通常由高强度钢材制成,具有中空、圆形、两端有接头的特点。它是用无逢钢管制成(壁厚一般为9~11mm),其主要作用是传递扭矩和输送钻井液,以冷却钻头、清洗钻屑和保持钻孔畅通。因此,钻杆在水平定向钻施工中占有十分重要的地位。
钻杆管体接头的连接有两种方式:一种是用细丝扣连接,即管体两端都车有细公母扣,其公扣与另一根钻杆母细扣相连接,称这种钻杆为有细扣钻杆;另一种是管体与接头用摩擦焊对焊在一起,称这种钻杆为对焊钻杆。细扣钻杆目前已基本淘汰,我国现在生产或进口的钻杆全部为对焊钻杆(无细扣钻杆)。
二、钻杆的种类与特点
1、按材质分类
(1)钢制钻杆。由高强度钢材制成,具有较高的抗拉强度和耐磨性,适用于各种地质条件下的钻井作业。
(2)铝合金钻杆。质量轻、耐腐蚀、弹性好,适用于浅层钻井和轻型钻井设备。
(3)钛合金钻杆。具有高强度、高耐腐蚀性等特点,适用于深海钻井和腐蚀性环境下的钻井作业。
2、按用途分类
(1)石油钻杆。用于石油和天然气勘探和开发中的钻探作业,具有高强度和耐磨性。
(2)地质钻杆。用于地质勘探和矿产资源开发中的钻探作业,具有较好的弹性和耐腐蚀性。
(3)水井钻杆。用于地下水开发和利用中的钻井作业,具有高强度和耐压性。
3、按连接方式分类
(1)螺纹连接钻杆。通过螺纹连接,可以方便地拆卸和组装,适用于各种钻井作业。
(2)焊接式连接钻杆。通过焊接方式连接,具有较高的连接强度,适用于高强度钻井作业。
三、钻杆的钢级与强度
钻杆的钢级是指钻杆钢材的等级,它由钻杆钢材的最小屈服强度决定。API规定钻杆的钢级有D、E、95(X)、105(G)、135(S)级共五种,其中X、G、S级为高强度钻杆。钻杆的钢级越高,管材的屈服强度越大,钻杆的各种强度(抗拉、抗扭、抗外挤等)也就越大。在钻柱的强度设计中,推荐采用提高钢级的方法来提高钻柱的强度,而不采用增加壁厚的方法。
1、原材料选择
(1)钢材选择
钻杆的主要材料是钢材,要求具有高强度、高韧性、耐腐蚀等特性,常用的钢材有合金钢、不锈钢等。
(2)其他材料
除了钢材,钻杆还需要其他辅助材料,如防腐涂料、密封材料等,以提高其使用寿命和性能。
2、钻杆的性能参数
(1)力学性能
抗拉强度:钻杆能够承受的最大拉力,确保在钻探过程中不易断裂。
抗压强度:钻杆在受到压力作用时的稳定性,防止弯曲或变形。
抗扭性能:钻杆在承受扭力时的强度表现,影响钻头旋转的稳定性和寿命。
抗剪切性能:钻杆在受到剪切力时的表现,与钻头和孔壁的摩擦有关。
(2)耐磨性能
钻杆材料的硬度决定了其抵抗磨损的能力,硬度越高1-3=1-1*9/10+2*9-7=3,耐磨性越好,表面的涂层或镀层可以提高耐磨性,降低摩擦系数。同时,材料的晶粒结构越细小,耐磨性越好。
(3)耐防腐性能
钻杆材料需具备抵抗酸碱溶液侵蚀的能力,以保持其机械性能;在高温或空气中不易被氧化的能力,防止表面损伤;避免在电解质溶液中发生电化学腐蚀的能力。
但需要注意的是:在选择钻杆时,并不是强度越高越好。因为在钻井液介质中,随着钢级的升高,钻杆的腐蚀疲劳强度反而会降低,即:在腐蚀环境中,高钢级钻杆对腐蚀介质更为敏感,腐蚀疲劳强度下降的也更多,更容易发生腐蚀疲劳断裂事故。建议依据“在满足强度要求的前提下,尽可能选择低钢级钻杆”原则,根据现场实际选择最合适的钻具进行作业,这样既降低了采购成本,又减少了事故发生的几率。
四、应用领域
(1)钻杆在油气勘探和开发中应用广泛,主要用于钻探油气勘探和开发油气田。
(2)在基础地质调查中,钻杆用于钻探岩石样品,了解地质构造和矿产资源分布。
(3)钻杆也可用于钻探水井和地热井,为城市供水、农业灌溉和地热能开发提供资源。
(4)在建筑和工程领域,钻杆用于桩基施工、地下连续墙施工等,提供可靠的支撑和止水。