La tige de forage S135 est un acier de construction à faible-alliage à haute résistance-, appartenant à la catégorie de tiges d'acier de forage haut de gamme-dans le système standard API (American Petroleum Institute). Ses propriétés matérielles incluent une résistance élevée, une ténacité élevée et une bonne résistance à la fatigue, ce qui le rend particulièrement adapté aux opérations de forage dans des environnements extrêmes tels que les fonds marins et les champs de pétrole et de gaz à haute pression. Comparé à l'acier au carbone ordinaire, le S135 atteint un équilibre entre résistance à la traction et ductilité grâce à des proportions d'alliage précises et des processus de traitement thermique, répondant à la double exigence de « haute résistance + haute fiabilité » pour les tuyaux de forage pétrolier.
Composition chimique des garnitures de forage S135
| composition | Plage de contenu % |
|---|---|
| C | 0.90~1.10 |
| Si | 0.15~0.40 |
| Mn | 0.25~0.55 |
| Cr | 1.30~1.60 |
| P | Inférieur ou égal à 0,035 |
| S | Inférieur ou égal à 0,030 |
| Ni | Inférieur ou égal à 0,40 |
| Mo | Inférieur ou égal à 0,10 |
Propriétés mécaniques des tiges de forage API 5DP S135
| Indice de performance | Exigence standard |
|---|---|
| Limite d'élasticité | Supérieur ou égal à 135ksi (931MPa) |
| Résistance à la traction | 145 ~ 165 ksi (1 000 ~ 1 138 MPa) |
| Élongation | Supérieur ou égal à 10% |
| Résistance aux chocs | Supérieur ou égal à 27J (-20 degrés) |
Applications
Les principales applications de la tige de forage S135 sont concentrées dans des scénarios de demande à haute résistance :
- Forage pétrolier : comme corps principal de tiges de forage dans les champs de pétrole et de gaz en haute mer-et à haute pression-, un projet de champ pétrolifère offshore a utilisé des tiges de forage S135 de φ114 mm, qui ont résisté avec succès à une pression de forage de 90 MPa dans une profondeur d'eau de 3 000 mètres. Sa résistance à la fatigue a prolongé la durée de vie des tiges de forage jusqu'à 1,5 fois celle des nuances d'acier conventionnelles.
- Systèmes auxiliaires pour l'énergie nucléaire : dans les canalisations d'eau d'alimentation de l'unité AP1000, les tuyaux en acier S135 ont passé la certification pour environnement acide NACE MR0175, résistant à la corrosion à long-terme due aux milieux aquatiques à haute-température et haute-pression.
- Machines d'ingénierie à haute-pression : utilisé pour les colonnes de support hydrauliques et les conduites d'huile à haute-pression, un projet de mine de charbon a utilisé un système hydraulique composé de tuyaux en acier S135, permettant un fonctionnement sans fuite-pendant plus de 8 000 heures à une pression de service de 31,5 MPa.
