J55钢直缝焊油井套管沟槽腐蚀性能研究

应用控电位的电化学极化试验，测定了J55钢高频直缝电阻焊(ERW)油井套管焊接区的沟槽腐蚀敏感性，3种规格的J55钢ERW套管在3．5％NaCl溶液中电化学极化144h后，测定的结果表明。套管焊接区沟槽腐蚀敏感性系数强烈依赖于套管用钢的含C量，随含C量升高沟槽腐蚀敏感性增大，焊接后模拟热处理对降低ERW套管焊接区沟槽腐蚀敏感性系数有一定的作用，足够加热时间的无相变退火热处理显著降低ERW套管焊接区沟槽腐蚀敏感性系数．腐蚀介质和介质温度对沟槽腐蚀敏感性系数无显著的影响．     

高频电阻焊K55钢级套管的研发

简述了国内外K55钢级套管的研究情况。根据宝山钢铁股份有限公司HFw生产线的特点,指出通过对焊管进行整管热处理可以获得目标力学性能,同时解决因成型技术导致的材料加工硬化的难题。研究参考了相变诱发塑性（TRIP）钢种设计的思路,结合油田用户的需求,采用两相区淬火后高温回火的整管热处理工艺,实现了K55钢级套管的工业化生产。     

J55钢在Cl^-／HCO3^-体系中的腐蚀行为

用动电位极化法和交流阻抗谱技术(EIS)研究了J55钢在不同浓度NaCl溶液、NaHCO3/NaCl溶液中的腐蚀行为,并分析了相关电化学参数随Cl-/HCO3浓度及腐蚀时间的变化规律.结果表明,Cl-浓度的增加不但可以促进阳极反应,而且对阴极反应速度也有一定影响;其在不同浓度NaCl溶液中测得的容抗弧都会发生末端收缩现象.随着NaCl溶液中NaHCO3含量的增加,阳极极化曲线上的钝化现象越来越明显,EIS中容抗弧的半径也逐渐增大,表明J55钢基体表面生成钝化膜的能力增强,J55钢在NaCl/NaHCO3体系中的腐蚀阻力增大,抗均匀腐蚀的能力增强,均匀腐蚀速率减小.     

J55油套管钢腐蚀影响因素研究

综述了J55油套管钢腐蚀的研究进展,提供了影响J55油套管钢腐蚀的关键因素。研究发现,在温度、CO2分压、流速、矿化度、Cl-、HCO3-和时间条件下J55油套管钢的腐蚀速率均呈现极值,酸化液、硫酸盐还原菌(SRB)以及拉应力加速腐蚀,而微量H2S、pH值、嗜油好氧细菌、压和弯曲应力减缓腐蚀;腐蚀产物膜的成分与结构因腐蚀环境不同而各异,致密、结合力强的膜才能抑制腐蚀;原油、H2S和O2的加入改变反应的传质过程和界面状态。     

ERW焊接J55石油套管用热轧带钢的研制

采用C-Mn-Nb-Ti微合金化成分设计、低P、低S高纯净度铸坯冶炼以及合理的控轧控冷工艺,充分发挥细晶强化和析出强化作用,在内蒙古包钢稀土钢板材有限责任公司2 250 mm生产线上成功试制了J55石油套管用热轧带钢,用该热轧带钢制成的ERW焊管具有高强度、高韧性、抗粘扣的良好力学性能,且探伤合格率不小于99%。     

热处理对ERW焊缝沟槽腐蚀敏感行为的影响

采用恒电位阳极极化加速腐蚀试验方法研究了不同热处理工艺对高频直缝电阻焊(ERW)钢管焊接区沟槽腐蚀敏感性的影响,通过电化学测试、显微组织分析、残余应力测试和微区成分分析探讨了沟槽腐蚀的成因和机制.结果表明,ERW焊缝区、热影响区与母材的组织和成分分布的差异是产生沟槽腐蚀的主要原因,而残余应力不是重要影响因素.焊后单纯回火处理不能降低ERW焊管焊缝区沟槽腐蚀敏感性,焊后调质处理和单纯淬火处理均可显著降低ERW焊管焊接区的沟槽腐蚀敏感性.     

直缝电阻焊石油套管用高强度钢的开发

在2150热连轧生产线上对10.03 mm厚电阻焊石油套管用高强钢进行了研制.成分设计采用中低碳加少量Cr元素,提高淬透性;采用纯净钢冶炼、170mm板坯连铸和轻压下工艺进行了试制.最终实物的夹杂物水平低于1.0级.热轧态卷板的屈服强度为380?450 MPa,抗拉强度为600?630 MPa;制管后钢管屈服强度升高较...     

Cl^-含量对J55钢CO2腐蚀行为的影响

利用高温高压模拟实验、微观形貌观察和电化学测试研究了介质中Cl-含量对J55钢CO2腐蚀行为的影响.结果表明,在研究范围内(Cl-含量为0～200 g/L),随Cl-含量的增加,J55钢均匀腐蚀速率减小,腐蚀产物膜变得更加致密,对基体保护能力增强,且无明显局部腐蚀.Cl-含量的变化没有改变电极反应活化控制步骤,但随含量增加,溶液的pH值降低,同时更多Cl-占据阴极活性点,阻滞了阴极反应,提高了腐蚀电位.Cl-含量较低时电化学阻抗谱呈现三个时间常数,随Cl-含量增加,中低频区感抗弧逐渐消失,金属表面被完整的腐蚀产物膜覆盖.     

J55钢套管材料在地层水服役环境中的安全性评价和可靠性预测

建立了J55钢套管抗挤强度和抗拉强度有限元模型,分析了均匀腐蚀和局部腐蚀J55钢套管的力学性能,对比了缓蚀剂加注前后油气井采出水中J55钢套管的力学性能及使用寿命。结果表明：建立的模型可以有效用于J55钢套管的力学分析;局部腐蚀会显著降低J55钢套管的剩余强度,且相同腐蚀深度(1 mm)条件下,局部腐蚀J55钢套管的剩余抗拉强度比均匀腐蚀J55钢套管的降低23.3%;在不含缓蚀剂的油气井采出水中,J55钢套管的力学性能显著降低且平均使用寿命仅为2.8 a,添加缓蚀剂后,J55钢套管力学性能显著提高,且使用寿命也大幅提高。     

J55钢级焊接油井管在线控冷工艺的研究

针对一种J55钢级焊接油井管的生产工艺新流程,在搭建的冷却工艺试验平台上研究了冷却速率、加热速率和喷淋方式对钢管微观组织和机械性能的影响。结果表明:热张力减径工序后采用加速冷却,有利于钢管机械性能的提高;提高焊管热张力减径前的再加热速率,有利于钢管机械性能的提高;切圆喷淋的冷却方式能大大提高钢管的冷却均匀性。     

J55钢连铸时的温度制度分析

本文对天津钢管公司生产的Ｊ５５钢在连铸时的温度进行了全面系统的分析,并结合中间罐钢水过热度同铸坯质量,生产事故之间的关系,初步确定了保证连铸顺行和获得良好铸坯质量的较为合适的钢包到站温度范围。     

N80级ERW石油套管用钢连续冷却转变行为的研究

采用Gleeble热模拟技术结合金相法对N80级ERW石油套管试制钢的连续冷却转变行为进行研究。试验表明,试制钢9#、10#试样在一般国内ERW焊管淬火冷却条件(20℃/s)下都无法获得完全马氏体组织,只有在≥50℃/s的高冷速条件下才能获得完全马氏体组织。10#试制钢的淬透性强于9#钢的。     

3Cr钢电阻焊小油管的性能

通过理化性能检测、电化学测试、高温高压CO2腐蚀试验和氢致开裂试验对3Cr钢电阻焊(ERW)小油管的理化性能、电化学性能、耐高温高压CO2腐蚀性能、耐H2S腐蚀性能等进行了研究.结果表明:其理化性能完全满足API SPEC 5CT-2018标准要求;3Cr钢的自腐蚀电位、阻抗均也高于N80钢的;在高温高压CO2腐蚀环境...     

PDVSA EM-18-00/10 J55钢级HFW套管的开发

针对海外某HFW套管项目技术要求远高于常规API标准要求的特点,分析用户附加标准PDVSA EM-18-00/10,提出J55钢级HFW套管的材料要求、工艺路线及检(试)验要求,并对制管和检(试)验结果进行分析。分析认为:生产的成品具有良好的塑性、强度和韧性,较小的残余应力,较好的抗沟槽腐蚀性能,各性能满足API Spec 5CT—2011标准和用户附加技术要求。     

“一种J55钢级SEW膨胀套管及其制造方法”获得国家发明专利授权

近日,宝鸡石油钢管有限责任公司（简称宝鸡石油）申请的“一种J55钢级SEW膨胀套管及其制造方法”发明专利获得国家知识产权局正式授权。该专利涉及的实体膨胀管是一种在井下通过机械或液压的方式使膨胀锥从管柱中穿过,从而达到管柱发生变形超过其弹性强度极限而进入塑性变形区域,最终发生永久性机械变形的金属钢管,具有高技术含量、高附加值等特点。     

高矿化度介质中J55钢的CO2腐蚀电化学行为

通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的测试,研究了高矿化度溶液中矿化度对J55钢CO2腐蚀电化学行为的影响.结果表明:在高矿化度介质中,J55钢的CO2腐蚀为阴极控制.随溶液矿化度增大,腐蚀电位正移,腐蚀速率先升高,后降低,当矿化度为62.423 g/L时,腐蚀速率最大.随溶液矿化度增加,J55钢的CO2腐蚀由电化学步骤控制转变为传质和电化学步骤混合控制,并且矿化度越高,传质控制越明显.J55钢的电化学阻抗谱呈现3个时间常数,即高频容抗弧、低频感抗弧和低频容抗弧.随溶液矿化度增大,电荷传递电阻先减小后增大,在62.423 g/L左右出现极小值.     

应力对直缝高频电阻焊管沟槽腐蚀的影响

对处于0 MPa、100 MPa、200 MPa和300 MPa恒定拉应力下的直缝高频电阻焊管(ERW)进行阳极极化,并测定了其焊缝沟槽腐蚀敏感性。测定结果表明,随拉应力增大沟槽腐蚀敏感系数增大,腐蚀电流增大。但焊管经整管热处理后,焊缝处沟槽腐蚀敏感系数明显减小。     

Q125级1% Cr套管钢焊接接头CO_2腐蚀行为

采用高温高压反应釜和电化学测试手段对含Cr质量分数为1%的Q125级套管钢焊接接头的CO2腐蚀行为进行了研究。结果表明:焊接接头的母材和热影响区的耐CO2腐蚀性能相近,母材为回火马氏体,热影响区为回火索氏体,组织对实验钢的耐CO2腐蚀性能影响不明显。焊缝区的Cr含量较高,腐蚀产物中的Cr富集加剧,且结构致密,其更能有效的阻止阴离子的通过,从而保护金属基体免受腐蚀介质的腐蚀。电化学分析可得,焊缝区的自腐蚀电位最正,自腐蚀电流最小,不易发生腐蚀;母材区的自腐蚀电位最负,自腐蚀电流最大,母材金属将作为阳极首先发生腐蚀,焊缝作为阴极得到保护。     

建筑用J55管线钢在二氧化碳高温高压条件下的腐蚀行为分析

研究了二氧化碳在高压条件下,温度对化工建筑用J55合金腐蚀行为的影响,并分别将腐蚀后的试件进行XRD衍射检测和扫描电镜观察,探究并证明二氧化碳温度对J55合金材料腐蚀行为的影响。实验结果表明:25~65℃温度范围内J55合金腐蚀速率会随温度的增加而呈递增趋势;将模拟结果进行拟合,也得到J55合金的腐蚀速率随温度的增加而呈递增趋势;升高温度能够加快膜内钙离子和镁离子的沉积,最终在高温条件下聚集成铁、钙、镁形成的复合盐,进而改变腐蚀产物膜的结构,最终促进了垢下腐蚀速率。     

非调质N80钢级HFW套管的研制和开发

随着我国石油工业的快速发展,对石油套管的需求逐年增多,对其性能的要求也进一步提高.介绍了中海石油金洲管道有限公司研发的非调质N80钢级HFW套管的化学成分设计、金相组织、生产工艺路线、核心技术和控制要点、产品性能等.检验、试验结果表明:研发的非调质N80钢级HFW套管满足API Spec 5CT标准的要求,具有较高的冲...