Materialteknologi er avgjørende for å oppfylle kravene-som høy styrke, høy seighet og korrosjonsmotstand-til foringsrør som brukes i ultra-dype og super-dype brønner. Forsknings- og utviklingsarbeid har brukt teknikker som ren stålsmelting og kontrollert valsing for å optimalisere materialets mikrostruktur, og sikre en balanse mellom god støtseighet ved lav-temperatur og mekaniske egenskaper ved høy-temperatur. For eksempel har en serie materialer av høy-kvalitet fra 125 ksi til 165 ksi blitt utviklet. spesielt sammensetningen og behandlingen av 165 ksi-kvaliteten ble perfeksjonert gjennom omfattende eksperimentell forskning.
Gjengeforbindelser er en kritisk komponent i foringsrørmontering, og deres produksjonsprosess påvirker direkte sikkerheten til foringsrørstrengen. For å håndtere det økte dreiemomentet og trykket som oppstår under den roterende -innkjøringen av ultra-dype brønner, ble produksjonsprosessen for gjengede forbindelser forbedret. Modifikasjoner inkluderte bytte til en kroket gjengeprofil og optimalisering av støttetrådgeometrien for å øke torsjonsmotstanden, forhindre gjengefrakobling og motstå bøye- og strekkbelastninger, og dermed forbedre den generelle påliteligheten til foringsrørstrengen.
27MnCrV er en ny stålkvalitet som brukes til å produsere TP110T--grade oil country tubular goods (OCTG), mens konvensjonell produksjon av TP110T--kvalitet vanligvis er avhengig av 29CrMo44- og 26CrMo4-stål. Sammenlignet med de to sistnevnte inneholder 27MnCrV mindre molybden (Mo), noe som bidrar til å redusere produksjonskostnadene. Når 27MnCrV imidlertid produseres ved bruk av standard austenitiserings- og bråkjølingsprosesser, viser den betydelig høy-temperaturtemperatur, noe som resulterer i lav og inkonsekvent slagfasthet.
To metoder brukes vanligvis for å løse dette problemet: For det første rask avkjøling etter anløping for å unngå høy-temperatursprøhet og sikre seighet; og for det andre, interkritisk quenching (sub-kritisk quenching), som bruker ufullstendig austenitisering for effektivt å dempe de negative effektene av skadelige elementer og urenheter, og dermed øke seigheten. Den første metoden stiller relativt strenge krav til varmebehandlingsutstyr og medfører ekstra kostnader.
For 27MnCrV-stål er Ac1-temperaturen 736 grader og Ac3-temperaturen 810 grader; oppvarmingstemperaturen for interkritisk bråkjøling velges innenfor området 740–810 grader. For den interkritiske bråkjølingsprosessen ble det valgt en oppvarmingstemperatur på 780 grader med en holdetid på 15 minutter, etterfulgt av temperering ved 630 grader i 50 minutter. Siden interkritisk bråkjøling involverer oppvarming innenfor + dobbel-faseregionen-bråkjøling mens du beholder noe uoppløst ferritt-forbedrer det seigheten samtidig som den opprettholder høy styrke.
I tillegg reduserer den lavere bråkjølingstemperaturen (sammenlignet med konvensjonelle metoder) bråkjølingsspenningen og deformasjonen, og sikrer dermed jevne varmebehandlingsoperasjoner og gir høy-råmateriale av høy kvalitet for påfølgende prosesser som gjenging.
Denne prosessen har blitt implementert i produksjonsanlegg; kvalitetssikringsdata indikerer at de varme-behandlede stålrørene har en flytegrense (Rt0.6) på 820–860 MPa, en strekkfasthet (Rm) på 910–940 MPa, og en støtseighet (Akv) på 65–85 J, med 100 % gjennomslagshastighet for skade. Disse resultatene viser at egenskapene til 27MnCrV-stålrør oppfyller kravene til{11}}petroleumshylster av høy kvalitet og bekrefter at interkritisk bråkjøling er en effektiv metode for å unngå sprøhet ved høye{12}}temperaturer ved produksjon av stålprodukter.
Disse avanserte materialene og produksjonsteknologiene har blitt brukt med suksess i utviklingen av-avansert husholdningskabinett. For eksempel viser petroleumshylster med høy-styrke og høy-seighet utviklet ved hjelp av disse teknologiene betydelig forbedrede ytelsesverdier sammenlignet med konvensjonelle produkter og har blitt brukt i mitt lands første 10 000-meter vitenskapelige undersøkelsesbrønn. I tillegg har serien med-av høykvalitets foringsrør designet for ultra-dype, komplekse brønner økt det innenlandske innholdet i foringsrør brukt i dype og ultra{10}dype brønner, og støtter derved dyptgående boreprosjekter.
