L'asta di perforazione S135 è un acciaio strutturale a bassa-lega alta-resistenza, appartenente alla categoria di tubi in acciaio di perforazione di fascia alta-nel sistema standard API (American Petroleum Institute). Le proprietà del materiale includono elevata resistenza, elevata tenacità e buona resistenza alla fatica, che lo rendono particolarmente adatto per operazioni di perforazione in ambienti estremi come acque profonde e giacimenti di petrolio e gas ad alta-pressione. Rispetto all'acciaio al carbonio ordinario, S135 raggiunge un equilibrio tra resistenza alla trazione e duttilità attraverso proporzioni precise della lega e processi di trattamento termico, soddisfacendo i doppi requisiti di "elevata resistenza + alta affidabilità" per i tubi di trivellazione petrolifera.
S135 Composizione chimica dell'asta di perforazione
| composizione | Intervallo contenuto% |
|---|---|
| C | 0.90~1.10 |
| Sì | 0.15~0.40 |
| Mn | 0.25~0.55 |
| Cr | 1.30~1.60 |
| P | Inferiore o uguale a 0,035 |
| S | Inferiore o uguale a 0,030 |
| Ni | Inferiore o uguale a 0,40 |
| Mo | Inferiore o uguale a 0,10 |
Proprietà meccaniche dell'asta di perforazione API 5DP S135
| Indice di prestazione | Requisito standard |
|---|---|
| Forza di snervamento | Maggiore o uguale a 135ksi (931MPa) |
| Resistenza alla trazione | 145~165ksi (1000~1138MPa) |
| Allungamento | Maggiore o uguale al 10% |
| Resistenza all'impatto | Maggiore o uguale a 27J (-20 gradi) |
Applicazioni
Le applicazioni principali dell'asta di perforazione S135 sono concentrate in scenari di domanda ad alta-resistenza:
- Trivellazione petrolifera: come corpo principale dei tubi di perforazione nei giacimenti di petrolio e gas in acque profonde-e ad alta-pressione, un progetto di giacimento petrolifero offshore ha utilizzato tubi di perforazione S135 da φ114 mm, che hanno resistito con successo a una pressione di perforazione di 90 MPa in una profondità d'acqua di 3000 metri. La sua resistenza alla fatica ha esteso la durata operativa dei tubi di perforazione fino a 1,5 volte quella degli acciai convenzionali.
- Sistemi ausiliari dell'energia nucleare: nelle tubazioni dell'acqua di alimentazione dell'unità AP1000, i tubi in acciaio S135 hanno superato la certificazione per ambienti acidi NACE MR0175, resistendo alla corrosione a lungo-termine dovuta ai mezzi idrici ad alta-temperatura e ad alta-pressione.
- Macchinari per l'ingegneria ad alta-pressione: utilizzato per colonne di supporto idrauliche e tubi dell'olio ad alta-pressione, un progetto di una miniera di carbone ha utilizzato un sistema idraulico costituito da tubi in acciaio S135, ottenendo un funzionamento senza perdite-per oltre 8.000 ore a una pressione di esercizio di 31,5 MPa.
