Os comandos de perfuração são componentes críticos usados em operações de perfuração de petróleo e gás para fornecer peso e estabilidade à coluna de perfuração. Existem vários tipos, incluindocolares de broca em espiral, colares de perfuração não magnéticose colares de perfuração padrão. Cada tipo possui propriedades e processos de fabricação exclusivos.
Processo de fabricação para colares de perfuração em espiral
1. Forjamento: O processo de fabricação começa forjando tarugos de liga de aço de alta resistência em formatos de colar ásperos usando prensas ou martelos de alta pressão. Este processo alinha a estrutura dos grãos de aço e melhora suas propriedades mecânicas.
2. Tratamento térmico: Após o forjamento, eles passam por tratamento térmico para aumentar ainda mais sua resistência e tenacidade. Isso normalmente envolve têmpera e revenimento do aço para atingir as propriedades mecânicas desejadas.
3. Usinagem: Depois de tratados termicamente, os colares são usinados até suas dimensões finais em tornos e fresadoras. Isso inclui girar o diâmetro externo, perfurar o diâmetro interno e cortar roscas em ambas as extremidades para conectar a outros componentes da coluna de perfuração.
4. Ranhura em espiral: Sua característica definidora são as ranhuras helicoidais usinadas ao longo de seu comprimento. Essas ranhuras são normalmente cortadas usando fresadoras CNC especializadas ou tornos com capacidade de interpolação helicoidal. O número, a profundidade e o passo das ranhuras podem ser personalizados de acordo com a aplicação específica de perfuração.
5. Tratamentos de superfície: Para melhorar a resistência ao desgaste e a proteção contra corrosão, os colares espirais podem passar por tratamentos de superfície, como revestimento duro ou revestimento. O revestimento duro envolve a aplicação de materiais resistentes ao desgaste, como carboneto de tungstênio, em áreas de alto desgaste usando processos de soldagem. Alternativamente, revestimentos como carboneto pulverizado termicamente ou cromagem podem ser aplicados à superfície.
Processo de fabricação para colares de perfuração não magnéticos
1. Seleção de materiais: NMDCs são feitos de ligas não magnéticas que apresentam baixa permeabilidade magnética. Os materiais comuns incluem aços inoxidáveis austeníticos, como 304L, 316L, ou classes proprietárias desenvolvidas especificamente para esta aplicação. Estas ligas contêm altos níveis de níquel e cromo, que contribuem para suas propriedades não magnéticas.
2. Forjamento: Semelhante aos colares espirais, os NMDCs são forjados a partir de tarugos de liga usando prensas ou martelos de alta pressão. Porém, o processo de forjamento deve ser cuidadosamente controlado para manter a microestrutura austenítica e evitar a formação de fases magnéticas como ferrita ou martensita.
3. Recozimento em solução: Após o forjamento, os NMDCs passam por recozimento em solução, um processo de tratamento térmico que dissolve quaisquer fases magnéticas e garante uma microestrutura totalmente austenítica. Isso normalmente envolve aquecer os colares a cerca de 1050-1150 grau e resfriá-los rapidamente para evitar a formação de fases magnéticas.
4. Usinagem: Os NMDCs são usinados em suas dimensões finais usando tornos e fresadoras, assim como os comandos de perfuração padrão. Contudo, cuidados especiais devem ser tomados para evitar a introdução de contaminação magnética durante a usinagem. Isto pode envolver o uso de ferramentas e acessórios não magnéticos, bem como a limpeza e desmagnetização frequentes dos componentes.
5.Controle de qualidade: Medidas rigorosas de controle de qualidade são implementadas para garantir as propriedades não magnéticas dos NMDCs. Isto inclui testes de permeabilidade magnética utilizando equipamento especializado para verificar se os colares atendem às especificações não magnéticas exigidas. Quaisquer colares que apresentem propriedades magnéticas acima do limite aceitável são rejeitados.
Processo de fabricação para colares de perfuração padrão
1. Forjamento: Assim como os colares de broca espirais e não magnéticos, é forjado a partir de tarugos de liga de aço de alta resistência usando prensas ou martelos de alta pressão. O processo de forjamento cria um material forte e homogêneo com propriedades mecânicas aprimoradas.
2. Tratamento térmico: Após o forjamento, os colares passam por tratamento térmico para aumentar sua resistência e resistência. Isso normalmente envolve têmpera e revenido do aço para atingir as propriedades mecânicas desejadas, como alta resistência ao escoamento e resistência ao impacto.
3. Usinagem: Os colares padrão são usinados em suas dimensões finais usando tornos e fresadoras. Isso inclui girar o diâmetro externo, perfurar o diâmetro interno e cortar roscas em ambas as extremidades para conectar a outros componentes da coluna de perfuração. Também pode passar por operações de usinagem adicionais, como a criação de coxins de desgaste ou caixas de juntas de ferramentas e conexões de pinos.
4. Tratamentos de superfície: Para melhorar a resistência ao desgaste e a proteção contra corrosão, os colares padrão podem passar por tratamentos de superfície semelhantes aos usados em colares espirais. Isso pode incluir o revestimento duro de áreas de alto desgaste usando processos de soldagem ou a aplicação de revestimentos protetores, como metal duro pulverizado termicamente ou cromagem.
5. Inspeção e Controle de Qualidade: Passa por minuciosos processos de inspeção e controle de qualidade para garantir que atenda às especificações exigidas. Isso inclui verificações dimensionais, métodos de testes não destrutivos (END), como testes ultrassônicos ou inspeção de partículas magnéticas, e testes de propriedades mecânicas para verificar a resistência e a tenacidade do aço.
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