油气开采用钛合金石油管材料耐腐蚀性能研究

选取5种油气开发常用钛合金材料(Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V-0.1Ru、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo和Ti-5.5Al-4.5V-2Zr-1Mo)为研究对象,使用高温高压釜模拟国内典型严酷服役工况环境,研究了不同钛合金材料耐均匀腐蚀、局部腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂(SCC)及缝隙腐蚀的性能,通过使用扫描电镜和能谱分析等手段对腐蚀形貌和腐蚀产物进行了分析,并使用电化学方法对不同合金的耐腐蚀机理进行了研究。结果显示,在所测试工况条件下,所有钛合金材料腐蚀反应均为阳极控制过程,均匀腐蚀速率均低于0.001mm/a,并且对应力腐蚀开裂均有良好的抗力。Ti-6Al-4V和Ti-5.5Al-4.5V-2Zr-1Mo合金出现明显的点蚀和缝隙腐蚀问题。对腐蚀机理研究表明,在工况条件温度下,随着pH值的降低,所有钛合金均发生自腐蚀电位降低,极化电阻减小,腐蚀电流增大,耐腐蚀性能下降,其中Ti-6Al-4V耐腐蚀性能下降的最为明显,研究结果为油气开发工况下钛合金石油管的选材和缝隙腐蚀问题防治提供理论基础。     

ML—润滑剂的研究和应用

一、前言随着金刚石钻进,特别是绳索取芯钻进方法的推广和应用,以及钻孔向深部发展,对冲洗液提出了更高的要求。八十年代中后期,我国的石油、地矿、冶金等系统先后研制出了相应的润滑剂产品,我们在广泛收集国内外有关资料,考察分析国内现有产品优缺点的基础上,经过反复计算和科学试验,利用植物油下脚料研制出了ML—1润滑剂。这种润滑剂,在室内进行优选配方的基础上,全面系统地进行了性能评价,并通过4个钻孔、进尺二千多     

某井N80-Q油管粘扣及脱扣的分析

对Φ73.02 mm×5.51 mm N80-Q外加厚油管发生的粘扣及脱扣事故进行了现场调查,对粘扣及脱扣样品进行宏观分析;对该批油管螺纹接头加工质量进行了全面检测;对油管材质进行了理化检验;对油管上、卸扣性能和拉伸性能进行了系统试验.分析认为,油管螺纹加工质量和材质符合标准要求,粘扣是由不符合规范的操作所引起的,脱扣...     

高压锅炉无缝钢管爆裂原因分析

某高压锅炉无缝钢管在进行压力试验时发生爆裂,通过宏观和微观分析、力学性能测试、化学成分分析和金相检验等方法对钢管爆裂原因进行了分析。结果表明:由于在钢管最大裂口处存在一个沿钢管轴向分布的内折缺陷,由该内折缺陷所致的钢管承载有效壁厚降低和应力集中是导致其在水压试验时发生轴向爆裂的直接原因。     

高性能钢铁材料在实体膨胀管领域的应用前景

实体膨胀管技术作为一项先进的钻井技术,其技术优势在套损修复、固井、完井等领域逐渐显露出来。管材的设计研发是实体膨胀管3大关键技术之一,也是制约膨胀管应用的主要技术瓶颈。介绍了实体膨胀管的技术原理,综述了国内外实体膨胀管管材的研发现状,重点分析了实体膨胀管管材所需的力学性能。在此基础之上,着重介绍了现有的双相钢、TRIP-assisted钢以及高锰奥氏体TWIP/TRIP钢3种高塑性高强度钢铁材料的力学性能特点、材料设计原理及热处理工艺,对它们作为实体膨胀管管材使用的可行性进行了讨论。     

应力比对J55钢级疲劳裂纹断口形貌的影响

借助疲劳试验机及SEM,研究了应力比对J55钢级疲劳裂纹扩展性能的影响,并对断口形貌进行分析。结果表明:随着应力比增大,进入快速裂纹扩展区的ΔK变小;对于应力比0.1,低Paris区断裂模式为沿晶体学平面发生的穿晶断裂,Paris线性部分为由双滑移机制控制的疲劳条带断裂,高Paris区为疲劳条带断裂和延性静态断裂相结合的断裂模式;应力比为0.3、0.5与应力比为0.1的断裂模式相似;对于应力比0.7,沿晶体学平面发生穿晶断裂模式贯穿整个Paris区。     

实体膨胀管性能评价方法研究及应用

为了保障实体膨胀管现场使用安全,建立了一套系统的实体膨胀管性能评价方法,并将该评价方法按内容和使用条件分为3个系列,对每个系列设计了相应的试验项目和试验流程。根据3个系列实体膨胀管性能评价方法,对国内某制造厂生产的L80钢级139.7 mm×7.72 mm膨胀套管进行试验和评价。试验结果表明,膨胀前、后膨胀管金相组织无明显差别;膨胀后套管抗拉强度、硬度显著增大,伸长率和冲击功下降较明显,但满足API 5CT对80钢级的性能要求;静水压69.0 MPa保持30 s无渗漏,爆破压力85.9 MPa,膨胀后挤毁压力28.7 MPa,比膨胀前(66.4 MPa)下降57%,但满足API技术要求。因此,建立的实体膨胀管实物评价方法满足对石油天然气井中大多数实体膨胀管进行性能评估的要求,可保障膨胀管管材的质量和应用安全。     

套管钻井用套管外表面磨损后剩余强度分析

在分析讨论套管钻井管柱磨损形态的基础上,结合API5C5实物试验尺寸要求,通过有限元计算分析方法,对钻井套管完钻后含有外表面磨损缺陷的套管柱的极限剩余抗挤强度和极限剩余抗拉强度进行了研究,分别获得了均匀磨损和偏磨条件下,套管钻井套管柱外表面磨损缺陷的临界长度尺寸数值,以及不同破坏失效准则条件下的剩余抗挤强度和剩余抗拉强度的计算方程,为套管钻井中套管柱的设计、计算奠定了理论基础。     

油气井套管技术现状及发展方向

笔者对80年代后期以来有关油气井套管技术方面的文献进行了系统检索，并在分析、研究这些文献的基础上，分别从套管的材质、螺纹联接、套管柱力学分析、套管柱设计以及安全可靠性研究等方面较详细地介绍了国内外在套管技术领域的最新研究成果和应用现状，指出了用于深井、超深井、高酸性气井等新型管材产品的开发、新型特殊螺纹的开发、套管柱设计专家系统、套损机理及综合防治技术以及套管钻井技术等将成为油气井套管技术今后的重点发展方向。     

两起套管脱扣失效的典型案例分析

针对一起圆螺纹套管脱扣事故和一起偏梯形螺纹套管脱扣事故,采用理论与试验相结合的方法,对套管和接箍进行了宏观分析、尺寸检测和材质理化性能检验,对同批次套管试样进行了螺纹参数测量和实物试验,对试验结果进行了综合分析。结果表明,在套管质量满足标准要求的情况下上扣不到位或上扣扭矩过小容易导致套管脱扣失效的发生,同时文章建议采取控制上扣扭矩同时控制上扣位置的方法进行上扣,另外文章也说明螺纹接触处的显微组织比较分析法是分析套管是否上扣到位的一个重要手段。