Новые высокотехнологичные решения для восстановления и защиты от коррозии быстроизнашиваемых компонентов бурового оборудования

Витухина М.В. - заместитель коммерческого директора по ключевым клиентам АО «Плакарт»

Одним из вопросов, поставленных заказчиками в 2017 г., была задача по упрочнению внутренней поверхности цилиндров гидравлических ударных механизмов или восстановлению поверхностей аналогичных деталей до номинальных размеров с последующим упрочнением материалом на основе карбида хрома. Условие работы данных деталей – гидроабразивная среда, традиционно применяемое покрытие – гальванический хром. Проблема, возникшая у эксплуатантов, – в результате воздействия жидкой абразивной среды, бурового раствора различной агрессивности появилась подпленочная коррозия, отслоение, что приводит к быстрому износу детали.

Нашими специалистами была разработана и внедрена в производство технология плазменного напыления хромо-никелевой стали как по упрочнению внутренних поверхностей новых деталей, так и восстановлению внутренних поверхностей деталей, бывших в эксплуатации (рис. 1).

В настоящее время проводятся промысловые испытания, получены промежуточные результаты: наработка гидроударного механизма составила 430 часов, гидроударный механизм находится на ревизии, повреждений защитного покрытия корпуса промежуточного нет.

Что получил заказчик, работая с АО «Плакарт

• за мена гальванического хрома на более экологичные материалы, более стойкие к агрессивным средам;
• газотермическое напыление, ряд параметров которого выше параметров гальванического хромирования (износостойкость, коррозионная устойчивость и др.);
• импортозамещение;
• сокращение сроков доставки деталей от изготовителя до эксплуатанта;
• восстановление геометрических размеров при ремонте.

Вторым вопросом, успешно решенным в 2017 г., было внедрение в производство услуг по лазерной наплавке на лопасти стабилизаторов, калибраторов, восстановление покрытий лопастей стабилизирующих элементов, бывших в эксплуатации (рис. 2).

Какие проблемы решили:

• упрочнение, восстановление калибраторов с любым типом ранее существовавшего упрочнения рабочейповерхности;
• замена традиционно применяемых технологий упрочнения зубками и пайкой твердосплавных пластин на более высокое по потребительским свойствам износостойкое покрытие, используемое ведущими мировыми компаниями-производителями данного оборудования;
• импортозамещение;
• возможность в короткие сроки оснащения буровых бригад стабилизаторами требуемого диаметра;
• ремонтопригодность.

Что получил заказчик, работая с АО «Плакарт»:

• импортозамещение,
• ремонтопригодность данного вида упрочнения;
• сокращение сроков доставки деталей от изготовителя до эксплуатанта;
• уменьшение затрат на покупку нового дорогостоящего оборудования.

Еще одним из решений является разработка технологии повышения работоспособности резьбовых соединений за счет упрочняющих, герметизирующих и антикоррозионных покрытий, нанесенных на резьбовую поверхность насосно-компрессорных труб (НКТ). Задачей данного проекта являлось: обеспечение износостойкости, антифрикционности резьбовых соединений в паре «труба-муфта» и увеличение количества свинчивания-развинчивания (С-Р) при спускоподъемных операциях (СПО) до 50. Проведены испытания НКТ 73,02х5,51 мм группы прочности N-80 и муфт к ним с упрочненной резьбой ниппеля методом газопламенного напыления, получен акт:

1. результаты ОПИ НКТ 73,02х5,51 мм группы прочности N-80 тип «Q» и муфт к ним признать положительными (отбраковки резьбы рабочего ниппеля в процессе проведения СПО не выявлено);
2. рекомендовать поставку НКТ 73,02х5,51 мм группы прочности N-80 тип «Q» и муфты к ним с упрочненной резьбой с целью увеличения общего рейтинга надежности НКТ.

Успешно разработана и внедрена технология нанесения антифрикционных покрытий для упрочнения резьбовых соединений (муфта/ниппель) бурильных труб после ремонта без изменения геометрии профиля зуба с целью увеличения срока эксплуатации труб. Решение – нанесение газотермического покрытия толщиной 20 – 30 мкм (базовый материал покрытия – молибден).

Получен акт от 28.06.2017 г.:

1. Проведенные испытания с увеличением рекомендуемого момента свинчивания в 2 раза (70 кН м) показали эффективность газотермического покрытия.
2. Технология напыления газотермического покрытия на резьбу бурильных труб (основной материал покрытия – молибден), осуществляемая на производственной площадке АО «Плакарт», исключает образование задиров и показала достаточную эффективность для применения при ремонте бурильных труб в качестве финишной обработки после нарезки резьб.

Мы не останавливаемся на достигнутом, продолжаем движение вперед, используя современные материалы, технологии, расширяем список оказываемых услуг. Новыми продуктами, осваиваемыми нами в текущем году, являются: лазерная закалка резьбовых поверхностей бурильных труб; на промысловых испытания находятся опоры ВЗД, упрочненные методом лазерной наплавки; цанги керноприемных устройств, на которых атомно-водородная наплавка заменена на лазерную.

Будем рады видеть вас нашими партнерами, готовы работать над новыми проектами!