随着近地表層石油儲量日益減少，逐漸的超深井、大(dà)斜度井、大(dà)位移逐漸取代了傳統的淺、小(xiǎo)位移井，成爲了當今石油鑽探的主要形式，并且海上石油鑽井平台大(dà)量出現。與之而來的問題便是鑽井時間的大(dà)幅度延長、鑽杆作用在套管上側向力的不斷增高，導緻鑽杆與套管的磨損問題更爲突出。

　　石油鑽杆接頭是石油鑽探過程中(zhōng)的關鍵性部件,随着現代鑽井技術的不斷發展，對鑽杆接頭耐磨性的要求不斷提高。所以提高石油鑽杆接頭的耐磨性能、延長其使用壽命、提高鑽井效率是急需解決的工(gōng)程實際問題。

　　一(yī)、鑽杆接頭耐磨帶

　　由于鑽杆接頭在承受劇烈的磨損的同時還承受沖蝕磨損,導緻鑽杆接頭磨損快。爲了提高鑽杆接頭的耐磨性，就出現了鑽杆接頭耐磨帶，所謂的鑽杆接頭耐磨帶就是爲了保護鑽杆在鑽井過程中(zhōng)不至于過度磨損，采用堆焊、噴焊方式将耐磨焊絲沿鑽杆接頭圓周方向堆焊、噴焊，堆焊、噴焊寬約30-50mm，厚2-3mm的環形帶，此環形帶及稱之爲鑽杆接頭耐磨帶。鑽杆接頭耐磨帶因其具有優于鑽杆接頭本身的耐磨性能，同時能夠降低對套管的磨損的優點，從而對解決鑽杆與套管的磨損這一(yī)問題起到關鍵性的作用。

　　堆焊、噴焊作爲現代材料加工(gōng)與制造業中(zhōng)一(yī)種重要的制造和維修方法，常用來提高鑽杆接頭的使用壽命，降低鑽杆接頭耐磨帶制造成本。人們研制出多種材質的合金粉末或藥芯焊絲，給鑽杆接頭耐磨帶帶來較好的耐磨性和耐腐蝕性。同時,研制出的高硬度耐磨合金體(tǐ)系堆焊層還可用于其它工(gōng)業部門中(zhōng)的耐磨零件的修複與制造。

　　以下(xià)簡單介紹一(yī)下(xià)鑽杆接頭耐磨帶常用的堆焊技術及硬度。

　　二、采用明弧堆焊藥芯焊絲堆焊鑽杆接頭耐磨帶

　　明弧堆焊鑽杆接頭耐磨帶的優勢：（1）設備簡單，操作方便；（2）焊前不預熱，焊後無需熱處理，焊接效率高，節省能源；（3）配套出塵系統，焊機周圍無煙塵，工(gōng)作環境好；  （4）焊道稀釋率低，耐腐蝕耐磨損性能好。适用于鑽井，采煤，礦山機械修複等野外(wài)作業。

　　鑽杆接頭堆焊多采用單層焊縫，對外(wài)形尺寸要求比較嚴格。如YD-100藥芯焊絲在焊接過程中(zhōng)焊縫成形較好，飛濺少。并且YD-100藥芯焊絲單層堆焊焊縫的洛氏硬度值比較均勻，在HRC60左右。

　　三、采用等離(lí)子噴焊合金焊絲堆焊鑽杆接頭耐磨帶

　　我(wǒ)(wǒ)國大(dà)多數油田使用的鑽杆接頭耐磨帶是采用等離(lí)子噴焊工(gōng)藝加工(gōng)的，噴焊後，耐磨帶硬度約爲55HRC。采用D100合金焊絲噴焊鑽杆接頭耐磨帶焊前焊件不預熱，焊後不保溫并具有重複可焊性，并且成本降低、工(gōng)藝簡便，這種藥芯焊絲的耐磨帶材料經過試驗和使用表明，與鋼質鑽杆接頭相比，套管磨損減少86％；與經過碳化鎢處理的鑽杆接頭相比，套管磨損降低76％；在大(dà)斜度井中(zhōng)，由于摩擦系數的減小(xiǎo)，大(dà)大(dà)降低了鑽具旋轉阻力，扭矩增大(dà)30％，節省燃料消耗10％；在裸眼鑽井環境下(xià)，更大(dà)程度地保護了鑽杆接頭，減小(xiǎo)了磨損。

　　D100對于鑽杆接頭耐磨帶還可以重複堆焊。鑽杆耐磨帶磨損嚴重的鑽杆，在原耐磨帶上重新敷焊新的耐磨帶(寬度不變)，敷焊層未出現掉塊和剝落現象，磨損均勻，重複可焊。

　　四、采用氧-乙炔火(huǒ)焰噴焊技術堆焊鑽杆接頭耐磨帶

　　氧-乙炔火(huǒ)焰噴焊技術優勢在于設備簡單、操作靈活，成本較低等，采用鎳基自熔合金粉末噴焊鑽杆接頭時要注意火(huǒ)焰噴焊工(gōng)藝，如果噴焊工(gōng)藝不當，噴焊層會經常出現大(dà)量密集的氣孔,甚至在合金塊邊緣産生(shēng)裂紋，所以采用氧-乙炔火(huǒ)焰噴焊時要注意：（1）工(gōng)件預熱并保持噴焊粉末幹燥；（2）保證基體(tǐ)表面合适的粗糙度, 鑽杆接頭基體(tǐ)表面具有适度的凹凸不平可以提高噴焊層與基體(tǐ)金屬之間的結合力,但并不是越粗糙結 合力就越強；（3）熟練掌握噴焊操作技術。隻要保證以上的工(gōng)藝要求，就可減少氣孔和微裂紋等缺陷,從而提高鑽杆接頭的使用壽命。

　　五、如何切削加工(gōng)堆焊、噴焊後的鑽杆接頭耐磨帶

　　經過堆焊、噴焊後的鑽杆接頭硬度一(yī)般在HRC50以上，硬度高難加工(gōng)，目前，加工(gōng)高硬度的刀具材料有硬質合金刀具，陶瓷刀具和非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20牌号。

　　（1）硬質合金刀具加工(gōng)鑽杆接頭耐磨帶:由于硬質合金刀具本身刀體(tǐ)的硬度在HRC71-76之間，加工(gōng)HRC45以下(xià)的硬材料比較适合，所以加工(gōng)鑽杆接頭耐磨帶會出現刀具不耐磨的現象，并且加工(gōng)效果得不到提高，刀具費(fèi)用較高，影響整體(tǐ)經濟效益。

　　（2）選擇陶瓷刀具加工(gōng)鑽杆接頭耐磨帶:陶瓷刀具的硬度高于硬質合金刀具，刀體(tǐ)本身的硬度在HRC95-100之間，但陶瓷刀具有一(yī)個缺點就是脆性大(dà)，橫向斷裂強度低，承受沖擊載荷能力弱，所以在切削硬度低于HRC55以下(xià)和采用小(xiǎo)進給量時，陶瓷刀具是較好的選擇。

　　（3）選擇華菱超硬非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20牌号加工(gōng)鑽杆接頭耐磨帶：我(wǒ)(wǒ)國華菱超硬是一(yī)家集切削刀具之設計、研究、制造、銷售與服務爲一(yī)體(tǐ)的公司。不斷努力開(kāi)發，爲客戶提供專業，高效的刀具、刀具方案，并且不斷改進産品質量及生(shēng)産制造技術，專業地位深獲企業各界一(yī)緻的肯定，助力汽車(chē)，航空航天，電力設備，礦山機械等行業創造更美好的新世紀。

　　華菱超硬非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20牌号是專門針對鑽杆接頭耐磨帶所研制的。非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20牌号與傳統的立方氮化硼刀具相比增加了韌性，不僅具有較高的硬度，而且耐磨性和抗沖擊性能兼具，吃刀深度無上限，大(dà)餘量切削加工(gōng)鑽杆接頭耐磨層不崩刀，而且提高加工(gōng)效率，降低了加工(gōng)成本。适合批量加工(gōng)HRC45以上的鑽杆耐磨帶。

　　六、總結

　　随着鑽井技術的不斷發展和勘探開(kāi)發的需要，對鑽具的使用要求更爲嚴格，采用堆焊、噴焊技術推動了鑽井行業的發展，但堆焊、噴焊零件作爲難切削材料曾一(yī)度限制了鑽杆制造業的加工(gōng)效率和生(shēng)産成本。之後随着刀具行業新材料新技術新工(gōng)藝的推陳出新，促進了鑽杆制造業的發展。