钛合金在油气行业的应用及研究进展

中国钛资源丰富,钛合金由于密度低、比强度高和耐蚀性好等特性成为深地深海油气勘探开发首选材料。分析钛合金在油气行业应用具有减轻管柱自重、降低管柱应力、耐蚀性优良、使用寿命长等优势,同时钛合金对γ射线吸收率小,有利于提高勘探精确度,在油气行业应用潜力巨大。详细阐述钛合金在钻杆、油套管、隔水管、连续管和换热器等油气行业的应用情况和研究进展。钛合金表面自然生成的氧化膜仅为几个纳米厚,在使用过程中容易受到多相流的冲蚀,导致其耐磨性和抗冲蚀性较差。对于钛合金中存在的耐磨性低、易氧化和抗冲蚀性能差等问题,可采用材料表面处理和添加缓蚀剂等方式改善其综合特性,以期钛合金能在更严苛的石油勘探开采环境中应用。指出钛合金在油气行业应用的局限性及改进措施,总结了钛合金表面处理研究、新型钛合金开发和缓蚀剂研发现状。提出下一步对油气行业用钛合金进行系统研究,通过成分设计开发新型钛合金,开展钛合金油气装备性能评估,研发新型钛合金表面处理技术和缓蚀剂的建议。