超高强度耐酸低合金油(气)井管的开发

作者:情报分会              发布时间:2010-07-15


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通过采用将钢中夹杂物细化弥散、有效利用纳米(↑↑10↑-9↑↑↑↑)级碳化物、减少金相组织中的位错密度、并控制晶界碳化物的形态等措施,可以使钢的组织最佳化,从而开发出↑↑125ksi↑↑↑(屈服强度↑↑862MPa↑↑↑)级超高强度耐酸(耐↑↑H↑2↑S↑↑↑)腐蚀的低合金油(气)井管,并已经实用化。此油(气)井管材料的成功开发,使↑↑4↑↑↑~↑↑6km↑↑↑级高深度(特别是海底位置)天然气井的开发成为可能。↑↑↑↑ ↑

1 ↑↑↑前言↑↑↑↑↑ ↑

在石油、天然气生产领域,伴随腐蚀性低的浅井油气资源的枯竭,对腐蚀性高的高压深井的开发一直在增加。近年,天然气的需求正在急增,因为它是一种清洁能源,比石油燃烧时↑↑CO↑2↑↑↑↑排放量少,世界主要的石油公司也将注意力转向天然气的开发。石油多藏于地下↑↑2000m↑↑↑↑~↑↑3000m↑↑↑↑的地层,而天然气则贮于更深且腐蚀性更严重的环境中,故其开采条件更恶劣。这类油气井含有各种各样的腐蚀性气体↑↑H↑2↑S↑↑↑(硫化氢)和↑↑CO↑2↑↑↑↑等,这种酸性化的油气环境被称作酸性环境,对钢铁材料会产生极严重的腐蚀。↑↑↑↑ ↑

用于油气生产的无缝钢管称作油(气)井管(↑↑OCTG↑↑↑)。伴随深井化和腐蚀环境的苛刻化,油井管应该具有高强度和高耐蚀性。本文介绍具有超高强度和耐酸性腐蚀的低合金油(气)井管的开发。↑↑↑↑ ↑

低合金钢管曝露在含有↑↑H↑2↑S↑↑↑的酸性环境中,就会产生源自硫化物应力裂纹(↑↑SSC↑↑↑)的氢脆性断裂,且越是高强度钢越易造成↑↑SSC↑↑↑。故过去将用于酸性环境的油(气)井管(耐酸低合金油(气)井管)的最高强度限制在↑↑110ksi↑↑↑,即屈服强度↑↑758MPa↑↑↑级以内。若要生产超过↑↑110ksi↑↑↑级的高强度钢管,须解决因深井化而可能产生的压坏耐久问题,以及因钢管薄壁化、细长化而使成本增加的问题。↑↑↑↑ ↑

为了满足市场需求,住友金属公司综合技术研究所与和歌山制铁所共同研究开发了具有超高强度和耐酸性的低合金油(气)井管,在世界上首次进行了↑↑120ksi↑↑↑(屈服强度↑↑862MPa↑↑↑)级超高强度耐酸低合金油(气)井管的实用化,从而使过去无法进行的高深度高腐蚀性天然气井的开发成为可能。↑↑↑↑ ↑

以下着重介绍开发钢材质设计思路,还对油(气)井管的整体技术动向及本技术在其他相关领域的应用进行了展望。↑↑ ↑

        ↑↑↑欲了解全文,请按如下方式联系:↑↑ ↑↑↑

1、中国金属学会学术部↑↑ ↑

     联系人: 倪伟明            ↑↑ ↑

     电话:010-65133925    Email:↑nwm@csm.o↑rg.cn↑↑↑↑ ↑

2、冶金工业信息标准研究院↑↑ ↑

     联系人: 苏亚红↑↑ ↑

     电话:010-65221976    Email:↑suyahong@cmisi.cn↑↑↑ ↑↑ ↑ ↑