L80油管螺纹接头腐蚀原因分析

某井L80油管下井投入使用仅6个月即发生螺纹接头腐蚀失效。采用宏观分析、金相分析、化学成分分析、腐蚀表面微观形貌及腐蚀产物分析等方法对现场发生腐蚀失效的管样进行了检验和分析;通过高温、高压工况模拟腐蚀试验,对油管材料的腐蚀行为进行了研究分析。结果表明:油管螺纹接头表面的腐蚀产物主要为FeCO3,腐蚀局部集中主要是由于油管在下井时,螺纹部位存在粘扣现象,从而导致螺纹接头的密封性能下降,高矿化度地层水及CO2等腐蚀介质渗入螺纹连接处,形成了缝隙腐蚀。     

X80M高强韧性厚壁管线钢落锤撕裂试验试样异常断口形成原因及适用性分析

采用摆锤与落锤方式并配合高速摄像的方法,研究了X80M高强韧性厚壁管线钢落锤撕裂试验(DWTT)试样的断裂过程、吸收能量和断口形貌,并将DWTT试样断口与实物钢管爆破试验断口进行了对比。结果表明:对于X80M高强韧性厚壁管线钢,无论采取摆锤还是落锤锤击方式,在0℃时产生异常断口的几率相等;异常断口的形成原因是重锤的锤击作用使高强韧性厚壁管线钢产生了明显压缩塑性变形和形变硬化;异常断口不能真实表征材料性能,DWTT并不适用于高强韧性厚壁管线钢抗脆性断裂的能力评价。     

油田碳钢管道材质耐蚀性分析及腐蚀防治

分析了某油田常用的碳钢材质原油管道的腐蚀行为,对20钢、20G钢和L360N钢3种材质进行了化学成分分析、金相检验、电化学测试、高温高压釜腐蚀试验以及现场穿孔统计。结果表明:管道材质的化学成分中Cr、Mo、Ni、Nb、Si、Ti等含量相对较高、组织晶粒度更小时会提高其耐蚀性;在该油田腐蚀工况下,20钢的腐蚀速率最大、穿孔频次最高,20G钢和L360N钢次之;提出了腐蚀监测、"碳钢+缓蚀剂"防腐蚀模式和泄漏报警的腐蚀防治措施。     

昆特依区块环空保护液环境油套管柱的腐蚀行为研究

为了明确高矿化度及高温环空保护液环境下油套管材料的腐蚀行为,利用高温高压测试系统评价了非应力和应力状态下的油套管材料在模拟油田环空保护液环境下的腐蚀损伤敏感性。通过扫描电子显微镜以及能谱仪对材料表面产物膜层的微观形貌、横截面的膜层特征以及产物膜化学组成进行分析表征。结果表明：材料在未经除氧处理的环空保护液中腐蚀相对较严重,腐蚀产物膜呈龟裂状且局部脱落,脱落处可见底层膜层开裂,其中P110材料的平均腐蚀速率最高达3.83 mm/a;横截面观察表面双膜层的开裂只限于腐蚀产物膜,未涉及基体材料,材料呈均匀腐蚀减薄;环空保护液经过除氧处理后侵蚀性明显降低,其中P110材料的腐蚀速率降低80%。在高温高压未除氧的环空保护液环境及加载应力协同作用下,P110和P110SS 2种材料的应力腐蚀开裂不敏感,腐蚀减薄是P110油套管材料的主要腐蚀损伤模式。     

聚酯纤维增强热塑性塑料复合管扣压接头密封性能研究与结构优化

基于有限元法建立了聚酯纤维增强塑料复合管道与其金属扣压接头的三维装配模型,分析了扣压量及接头结构参数对接头密封性能的影响。结果表明,随着扣压量的增加,接头密封性能逐渐提高,但在大扣压量下管体会发生塑性变形,管道密封性能下降;随着锯齿角度增加,接头密封性能先增大后减小,当角度大于55 °时,管体会发生塑性变形;锯齿高度越大,接头密封性能越好,但增加到3 mm时,芯管端部应力值会达到断裂强度;接头锯齿数不宜过多,在齿数达到14时,管体在接头端部会受到严重挤压。综合考虑密封性能与接头强度,确定扣压接头的最佳扣压量为5.5 mm,最佳结构参数为锯齿角度为50 °、齿高为2.5 mm、锯齿数为11。     

80钢级热采井套管材料的研究与发展趋势

稠油是我国广泛分布的重要石油资源之一,经济地开采稠油对我国油田发展具有重要的现实意义。本文对稠油热采井套管的失效形式及原因进行了详细的文献调研,对N80套管钢的性能、基于套管应变的设计理论以及研发的热采井专用套管80SH钢进行了总结。同时,对比N80钢和80SH钢的性能后发现,80SH钢在热采井工况下的服役性能更佳。     

石油套管用特殊螺纹接头数控加工方法研究

特殊螺纹接头具有较高的连接强度和良好的密封性能,在石油套管中的使用越来越多。提出一种新型特殊螺纹接头,通过分析其螺纹结构及现有加工条件,提出采用数控车床通过两次螺纹车削循环指令加工该特殊螺纹的方法,并基于FANUC数控系统进行了编程举例。     

IV型瓶聚乙烯内胆材料氢渗透行为研究

对IV型高压储氢气瓶内胆材料高密度聚乙烯（HDPE）的氢气气体渗透性进行了研究,主要分析了结晶度及温度对HDPE氢渗透的影响。通过对试样熔融后降温过程的控制,制备了不同结晶度的HDPE试样,试验结果表明,随着结晶度的增加,试样的氢气气体渗透系数降低。当温度从15℃升高到80℃时,氢渗透系数升高了近一个数量级,但渗透系数的温度依赖性低于二氧化碳及甲烷。     

X80管线钢与氢环境相容性试验研究

针对在高压气相氢环境下开展的X80管线钢慢应变速率拉伸试验、断裂韧性试验、疲劳裂纹扩展速率试验,分析了不同氢分压对X80管线钢力学性能、疲劳性能及断口形貌的影响规律。研究结果表明,氢分压是影响材料氢脆和疲劳性能的重要因素,随着氢分压的增加,X80管线钢的氢脆敏感性显著增大,缺口疲劳试样的疲劳循环次数显著降低,断口韧窝间出现典型的具有小平面和撕裂棱的准解理特征脆性断裂形貌,疲劳裂纹扩展速率急剧增加,增加了管道失效风险。研究结果可为高强度输送掺氢天然气管道工程临界评估提供参考。