超深井用160钢级超高强度高韧性套管的研制及组织表征

根据超深井开发要求对超高强度高韧性套管的合金化技术和制造工艺进行研究,开发出具有优异韧性和抗延迟断裂性能的BG160V超高强度高韧性套管,并分析了该BG160V套管在不同服役温度下的强韧性以及微观组织。工业性试制的性能检测结果表明:该套管的屈服强度达到1 100 MPa以上,0℃横向夏比冲击功超过名义屈服强度的10%,满足超深井油气资源开发对套管性能的要求;管体晶粒度达到11级,平均有效晶粒尺寸2.45μm,细小的晶粒是材料具有良好韧性和抗延迟断裂性能的主要保证。     

BG155P超高强度高韧性射孔枪管的研制及其微观组织分析

根据深井、超深井用射孔枪技术特点对合金化技术和制造工艺进行优化,开发出具有优异强韧性的BG155P超高强度高韧性射孔枪管。检测BG155P超高强度高韧性射孔枪管的各项力学性能,并进行射孔试验;采用光学显微镜和电子背散射衍射等微观分析手段,分析BG155P超高强度高韧性射孔枪管的微观组织。试验结果表明:BG155P超高强度高韧性射孔枪管可以满足200℃和200 MPa环境下射孔枪的使用要求;该射孔枪管管体的晶粒度达到10级以上,有效晶粒平均尺寸2.6μm,细小的晶粒是保证其具有优异强韧性的主要原因。     

深井开发用超高强度高韧性套管组织对韧性的影响研究

采用扫描电镜和透射电镜微观分析手段,对深井用超高强度高韧性套管中Mo合金元素对韧性的影响以及管坯制造工艺对套管韧性的影响进行研究,发现析出相的尺寸和分布以及成分偏析造成的组织不均能够显著影响材料的韧性。通过合金化和微合金化以及成分偏析控制技术研究,开发出具有优异夏比冲击韧性的140 ksi和155 ksi钢级的套管材料,材料在0℃下的夏比横向冲击功超过了屈服强度的10%以上。     

攀钢集团成都钢钒有限公司成功开发出CS-150/155钢级超高强度高韧性油套管

<正>针对CS-150/155钢级超高强度高韧性油套管用钢种要求低S、P和高纯净度的特点,攀钢集团成都钢钒有限公司油井管课题组开展了该钢种的冶炼工艺研究,通过对其化学成分及热处理工艺进行合理设计,成功开发出CS-150/155钢级超高     

高储层压力区块生产套管柱优化设计及配套套管的开发与制造

针对克深气田克深13等新勘探开发区块储层埋藏深、地层压力高、关井压力高达110 MPa的难点,对塔标Ⅱ号井身的套管柱结构进行了优化设计,并开发了配套的Φ206.38 mm×17.25 mm BG140V BGT2的非API规格高强度、高韧性、高气密性套管。优化设计后的生产套管柱既能满足高关井压力要求,也可满足钻机大钩悬重要求。评价试验表明,新设计开发的Φ206.38 mm×17.25 mm BG140V BGT2套管可以满足克深气田新勘探区块的复杂使用工况要求。套管材料的韧脆转变温度低于-74℃,确保了在-38℃极限环境温度下的施工和采气生产安全。     

超深复杂井用非标准规格TP140V套管的开发

分析超深复杂井套管使用条件和西部某油田勘探开发的特殊需求,设计开发TP140V Φ293.45 mm×23.55 mm规格超高强度石油套管。分析认为:采用中碳钢设计,加入Cr、Mo和V等元素进行微合金化,利用纯净钢冶炼技术,并配合合理的热处理工艺制度,使生产的TP140V套管的力学性能、高温强度完全满足设计要求;采用连轧工艺,通过优化不同轧制环节的变形分配量,使TP140V套管管体椭圆度≤0.25%,壁厚不均度≤8%;且抗外挤性能也满足要求。     

高强度页岩气井开采用CB140V套管的开发

分析页岩气开采用套管的使用工况和失效形式,设计开发出CB140V钢级页岩气套管.以Φ139.7mm×12.7 mm规格为例,从材料设计、轧制工艺优化、热处理工艺研究、尺寸精度提升、抗挤毁能力研究等方面,实现具有高强度、高韧性、高尺寸精度、高抗挤毁性能的页岩气套管开发,并顺利完成了油田试用,取得了良好的效果.     

BG110T抗挤套管的试验研究(下)——残余应力、平均壁厚、屈服强度对临界抗挤强度的影响

结合BG110T和BG110TT套管的研制开发,系统研究了轧管热处理工艺对套管残余应力、壁厚公差、屈服强度以及临界抗挤压力的影响。研究结果表明,孔型设计采用壁厚正公差,采用多机架均整及严格控制回火温度与矫直温度,可使套管屈服强度提高,残余应力降低,从而有效地提高了套管的抗挤毁性能。当残余应力控制在100MPa以内,壁厚公差控制在+8%左右时,套管的临界抗挤压力可达到API标准值的1.6倍。     

BG110T抗挤套管的试验研究(上)——残余应力、平均壁厚、屈服强度对临界抗挤强度的影响

结合BG110T和BG110TT套管的研制开发,系统研究了轧管热处理工艺对套管残余应力、壁厚公差、屈服强度以及临界抗挤压力的影响。研究结果表明,孔型设计采用壁厚正公差,采用多机架均整及严格控制回火温度与矫直温度,可使套管屈服强度提高,残余应力降低,从而有效地提高了套管的抗挤毁性能。当残余应力控制在100MPa以内,壁厚公差控制在+8%左右时,套管的临界抗挤压力可达到API标准值的1.6倍。     

天津钢管集团股份有限公司试制成功TP155V超高韧性套管

2013年7月,天津钢管集团股份有限公司采用新钢种研发生产出Ф244.48mm×11.99mmTP155V超深井超高韧性套管,经相关试验检测,各项性能指标均满足客户特殊的技术要求。2013年初,某油田对超深井套管提出了更为严格的要求,其中TP155V钢级套管性能在保证强度要求不变的前提下,韧性指标全尺寸横向冲击功提高10～70J、纵向冲击功提高20～100J。一般金属材料韧性越高强度越低,若采用现有钢种和