井下打捞试验及不同表面化学热处理效果

上面进行的公锥模拟试验，作为对公锥用钢及表面化学热处理的筛选是可行的。但公锥的实际使用条件与模拟试验结果毕竟不同。为了进一步考核模拟试验结果，我们用37SiMn2MoWVA和32SiMn2WVA制成实际公锥，分别进行渗碳+渗硼、渗硼、渗碳三种不同的表面化学热处理，进行井下实际打捞试验。

渗碳在JT-105炉内进行。渗碳温度930℃，时间4～5h。煤油滴量160～180滴/min，甲醇滴量70～90滴/min。渗碳深度为0.6～0.9mm。

渗硼为膏剂法或液体法。膏剂法配方已如前述。液体法的盐浴成分采用表8的2-2配方。渗硼温度950℃，保温6h，渗层厚度0.08～0.15m，硬度为1482～1877HM。

1969年11月至12月在江汉油田黄6井（32140钻井队）进行了第一次工业性试验。试验公锥为37SiMn2MoWVA制造的4⅟₂in反扣公锥，均经渗碳+渗硼处理。

该井深1590m，因事故时间长达16天，在井深399m以下留在井内的钻杆全部被倒塌的泥砂包住，卡得很死。钻杆内孔也被大量泥沙堵塞，井下情况相当恶劣。试验三只公锥后，井队即召开了有工人、干部和技术人员参加的会议，对这种公锥作出如下结论：①造扣能力强，无粘扣现象；②使用寿命比20CrMo公锥提高4～5倍。

1970年3月至4月在江汉油田浩8井（3271钻井队）进行了第二次工业性试验。试验公锥为37SiMn2MoWVA和32SiMn2WVA制造的4½in和反扣及正扣公锥30多只。这两种材料的公锥都分别进行了渗碳+渗硼、渗碳、渗硼三种不同的表面化学热处理。(www.xing528.com)

从浩8井发生事故到试验这批公锥长达一个月，井下情况很复杂，某些井段井径很小，钻杆卡得很死。试验结束后，召开了有油田领导及井队工人、干部和技术人员参加的鉴定会，对试验结果进行了分析和讨论，一致提出如下鉴定意见：①所试验的两种材料、三种不同表面化学热处理的公锥，在造扣能力和使用寿命方面都比20CrMo旧公锥有了大幅度的提高，其中，37SiMn2MoWVA渗碳+渗硼、32SiMn2WVA渗碳+渗硼、32SiMn2WVA渗碳，效果尤其突出。这三种公锥可以稳定使用3～5次，比20CrMo旧公锥提高使用寿命4～6倍；②这次井下条件相当恶劣，这批公锥经受了严峻的考验，具备了大量投产的条件。

以上两次工业性试验均系打捞普通钻杆。最近几年来，各油田已开始普遍使用无细扣高强度钻杆。对于这种钻杆，20CrMo公锥往往是无能为力的。例如，大港油田某井队在一次打捞无细扣高强度钻杆时，连续使用了37个20CrMo公锥还没有打捞起。因此，各油田都迫切需要能顺利打捞高强度钻杆的公锥。

1971年12月在大港油田3516钻井队进行了第三次工业性试验。这次试验的是用32SiMn2WVA制造的GN₁4104½″（5″）高强度无细扣钻杆打捞公锥，采用渗碳+渗硼和渗碳两种工艺。试验结束后，由大港油田指挥部召集了有管子站和3516、32552钻井队的工人、干部及技术人员参加的鉴定会，鉴定意见为：①这种公锥打捞无细扣高强度钻杆，比20CrMo公锥好得多，很受井队欢迎；②只进行渗碳的32SiMnWVA公锥虽然也能顺利打捞无细扣高强度钻杆，但造扣能力和耐磨性显著比渗碳+渗硼的差，前者只能打捞一次，后者则能打捞两次；③这种公锥不仅在使用性能上能满足要求，而且也有条件在现场修复，因此具备了投产条件，要求大量供应现场，尤其希望多生产渗碳+渗硼的公锥。由于能较好地打捞无细扣高强度钻杆，大港油田的钻井工人们称这种公锥为“高强度公锥”。

在上述工业性试验的基础上，从1973年开始，宝鸡石油机械厂又先后生产了270多只27SiMn2WVA制造的公锥，几个油田普遍反映较好，造扣能力和使用寿命都有显著提高。