上海铝型材在海上钻井平台上的应用

　　海上钻井平台主要用于钻探井的海上结构物，上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。其主要有自升式和半潜式钻井平台。　　

　　目前大多数的海上钻井平台都是由钢材制造而成。钢材强度高，维护成本低等是它的优势所在。上海铝型材但是随着钢材的应用，锈蚀，使用期限短和维护成本高等问题也渐渐浮出水面。因此，寻找一种与钢材强度接近、耐用性好、效果美观好的新型材料，对海洋工程设备的发展具长远的意义，而铝型材的重量轻、强度高、耐腐蚀性、低维护费以及可回收再利用等许多优点可以满足发展的需要。

　　铝型材的具体优点如下：　　

　　1）轻重量。采用重量轻、牢固的上海铝型材型材，上海铝型材型材重量轻，便于安装、运输和存放。上海铝型材型材重量只是钢结构材料的1/3。　　

　　2）适用性强。能适应于各种复杂恶劣的环境和气候。　　

　　3）组合多样，外型美观。上海铝型材型材由于上海铝型材可塑性强的特性，可以制作出各种美观的结构，外形更加时尚，美观。　　

　　4）耐腐蚀、低维护。所有型材均经过防氧化处理，铝型材使用寿命长达30年以上。　　

　　随着上海铝型材越来越受海洋工业的重视，不少铝业巨头也进入了研发钻井平台用上海铝型材部件的研发当中，美铝就研发出了一种高性能上海铝型材钻杆。　　

　　目前，普遍使用的建筑幕墙铝型材钢制钻杆在水平井、高腐蚀介质井、超深井等施工中经常遇到钻杆摩擦热裂、氢脆、应力腐蚀断裂、钻井速度和效率降低、大钩负载过大等问题。上述问题均是由合金钢材料本身的理化特性所决定，如要从根本上提高钻杆的性能，就必须改进钻杆管体的原材料。　　

　　1、提高钻深能力　　

　　上海铝型材钻杆的密度大约是钢质钻杆的1/3，上海铝型材钻杆强度与质量之比是钢质钻杆的1.5-2.0倍，在钻机能力一定的情况下，应用上海铝型材钻杆能够达到钢质钻杆无法达到的井深。　　

　　2、耐腐蚀性好　　

　　铝及其合金元素化学特性比较活跃，当其与氧反应后会在表面形成稳定的氧化膜，阻止其与周围环境进一步反应。上海铝型材钻杆在饱和CO2溶液里长期寝泡也不腐蚀。经过实际使用，上海铝型材钻杆在任何温度下都可有效防止H2S和CO2腐蚀。　　

　　上海铝型材钻杆分为钢接头和上海铝型材接头2种。虽然上海铝型材钻杆钢接头不具有抗H2S和CO2的能力，但钻杆的薄弱环节在管体，接头一般不容易发生H2S应力腐蚀断裂。另外，钢接头与上海铝型材管体接触，后者对它会起到阴较保护的作用，因此，上海铝型材钻杆钢接头的腐蚀速率低。　　

　　3、适合于大曲率定向井和水平井　　

　　分析结果表明：在相同钻井工况下实施大位移钻井作业时，采用钢钻杆时钻柱所受的扭矩过大，扭矩已经超过了钻杆的使用较限，而采用上海铝型材钻杆时钻柱所受扭矩明显下降。钢钻杆的钻柱悬重均超过了上部钻杆使用较限，存在过载拉伸断裂问题，而采用上海铝型材钻杆的钻柱悬重明显下降，上部钻杆所受的拉伸载荷仍然处在安全使用的范围。　　

　　4、显著降低大钩负荷　　

　　上海铝型材钻杆的密度为3.2-3.6g/cm?，钢钻杆的密度为7.8g/cm?，上海铝型材钻杆在空气中的密度不到钢钻杆的1/2。在钻井时，上海铝型材钻杆显示出好的浮力特性，因此，使用上海铝型材钻杆可显著降低大天较风散热器钩载荷，较大地提高了钻机和钢丝绳的使用寿命。

　　5、耐磨性　

　　相对于钢钻杆而言，上海铝型材钻杆耐磨性较差，与涡轮钻具配套使用或在上海铝型材钻杆中间增加耐磨接头，就可以有效地防止上海铝型材钻杆磨损。