5Cr油套管钢在含Cl^(-)的CO_(2)环境中的腐蚀特性研究

目的掌握油气井生产中CO_(2)腐蚀对油套管的影响规律,研究兼顾耐蚀性和经济性的5Cr油套管材料在含Cl^(-)的CO_(2)环境中不同时间下的腐蚀演变规律。方法采用XRD、XPS、SEM和EDS等技术分析5Cr油套管钢在不同时间下腐蚀产物膜的演变情况,利用丝束电极(WBE)和阻抗测试(EIS)技术对其腐蚀电化学行为进行研究。结果5Cr油套管钢腐蚀后期的平均腐蚀速率约为初期的1/2,在腐蚀14 d后,腐蚀产物膜中的Cr富集大于30%,Cr、Fe质量比达到较高水平,约为基体的15倍。随着腐蚀的进行,电荷传递电阻和产物膜覆盖引起的电阻增大,电化学反应阻力增大。在腐蚀前期具有局部不均匀性,随着腐蚀的进行,电极腐蚀电位有负移现象,最终分布区间为−0.59~−0.61 V,电极表面阳极电流区域大幅减少。结论在腐蚀时间延长的条件下,5Cr油套管钢腐蚀产物膜的致密性增加,电荷传递电阻呈变大趋势。在产物膜下的5Cr油套管钢区域,电流发生由阴极向阳极极性转变的现象,产物膜存在的孔隙使5Cr油套管钢基体金属被腐蚀,从而导致阳极电流的出现。表面局部腐蚀电位阳极区的形成和扩展使其有产生点蚀的倾向,但腐蚀产物逐渐沉积在点蚀坑内壁,形成了Cr富集的保护性表面层,原发生点蚀区域由原阳极活性点位转变为阴极区,对其发展起到了抑制作用。

宝钢13Cr油套管一贯制技术进展

目前宝钢已建成13Cr油套管从炼钢到螺纹加工的全流程生产体制。介绍了宝钢13Cr炼钢连铸技术、轧制技术、热处理技术、探伤技术、螺纹加工技术等方面取得的进步,从钢水到螺纹的一贯制技术能力得到了大幅度提升,有力地支撑了我国高温高压油气井、深水油气井及储气库井的顺利开发。

轧制方向对新型125KSI高钢级油套管性能的影响

利用室温拉伸试验、冲击试验、断裂韧性试验检验了超深井用新型125KSI高钢级油套管中沿扎向和垂直于扎向的强度、塑性、冲击韧性和断裂韧性。通过OM、SEM和EDS技术,对显微组织、晶粒长宽比和夹杂物分布进行了分析,讨论了显微组织对油套管各种性能的影响。结果表明,油套管材的微观组织由板条状回火马氏体和均匀弥散分布的细小Al_(2)O_(3)-MnS类混合夹杂物组成,晶粒为8.5级。轧制后,沿管道轧制方向的晶粒长宽比增加,导致强度增加,塑性降低且平行于管道轧向的冲击韧性下降;沿管道轧制方向的夹杂物分布更加集中,导致临界距离变小,裂纹扩展方向垂直于轧制方向的断裂韧性降低。

油套管特殊螺纹加工常见问题及控制方法

为提高油套管特殊螺纹的加工质量,分析了加工生产中常见的质量问题,分别对牙型高度、螺纹锥度、椭圆度等尺寸精度,以及螺纹表面粗糙度、黑皮扣、毛刺、颤纹等表面质量问题进行了分析,并提出了解决方法。根据工件的材质和尺寸,合理选择吃刀量、转速、进给速度等加工参数和工艺,同时设计合理的刀具、夹具以及装夹方式等,提高了加工过程中工件和刀具的稳定性,有效提高了油套管特殊螺纹接头的加工质量。

冶金复合油套管技术的研究进展

回顾了冶金复合油套管的制造工艺、结合界面特性以及螺纹连接设计。讨论了冶金结合界面特征,发现现行制造工艺会使冶金结合界面产生成分、组织、性能梯度。现有公开的冶金复合油套管的螺纹设计均缺乏实际井下应用验证其安全性。展望了冶金复合油套管的研究方向:精确的界面梯度控制和检测,兼顾内外层性能的新型热处理工艺,基于避免自身电偶腐蚀的螺纹连接设计。

油套管用抗CO_(2)/O_(2)腐蚀的缓蚀剂应用研究进展

加注缓蚀剂作为一种简单、高效、低成本的油套管防腐技术,多年来一直是油田常用的油套管防腐方法。但油田现场工况环境复杂,不同缓蚀剂在不同环境条件下针对不同材质油套管的应用效果具有差异性。综述了油套管钢在服役环境中发生CO_(2)腐蚀和O_(2)腐蚀的机理、抗CO_(2)/O_(2)腐蚀的缓蚀剂种类与应用以及缓蚀剂作用机理。缓蚀剂发挥缓蚀作用是由物理吸附和化学吸附共同作用于活性位点,抑制活性位点腐蚀。传统缓蚀剂常不能完全适应生产腐蚀中出现的新情况,缓蚀剂研究趋向开发不同种类缓蚀剂复配,复配型缓蚀效果优于单一缓蚀剂。针对抗CO_(2)腐蚀、抗O_(2)腐蚀的缓蚀剂研究方向和发展趋势进行了展望。

HST特殊螺纹油套管力学与密封性能有限元分析

为研究HST特殊螺纹油套管接头在机紧工况和拉伸工况下的连接性能和密封性能,采用Abaqus有限元软件,改变管体与接箍密封面过盈量和管体受力,分析2种工况下接头扭矩台肩、密封面和螺纹牙应力及接触压力。通过分析得到机紧工况下管体密封面最大过盈量为0.09 mm,拉伸工况下接头连接性能和密封性能减弱。研究结果可为HST特殊螺纹油套管的实际应用提供理论指导。

高强耐蚀油套管抗SSC失效原因分析

对抗SSC失效的C110级油套管进行断口形貌观察,通过对比失效钢管和正常钢管的化学成分、力学性能、金相组织和晶体学特征等,分析C110级油套管抗SSC异常失效的原因。结果表明,失效钢管断口裂纹源处未发现大颗粒非金属夹杂或气孔的冶金缺陷,失效钢管相对于正常钢管,其基体组织低角度晶界比例和位错相对更多,受亚晶界和位错等缺陷处捕氢能力较强的影响,在富含H_(2)S的环境下,晶体缺陷部位局部氢含量富集,导致氢致开裂。为进一步分析晶体缺陷的产生原因,反溯了失效钢管的生产工艺,该批钢管在入库检测时发现出现了尺寸偏差,后续经冷拔处理,变形部位在冷拔过程中聚集了大量的位错和低角度晶界,导致钢管抗SSC失效。

一起110kV油-油套管均压罩固定板断裂缺陷分析

本文中作者介绍了一起室内运行220kV变压器带电检测时发现中压电缆仓内部超声信号超标缺陷的故障分析及处理过程,发现了故障位置和故障原因,并提出了现场解决方案。

热采井中油套管钢的腐蚀行为

采用高温高压反应釜模拟稠油热采CO_(2)和H_(2)S腐蚀环境,研究了热采井油套管钢110H、L80-3Cr、L80-9Cr和L80-13Cr在此环境中的腐蚀行为。结果表明,在单一CO_(2)腐蚀环境中,随着温度的升高,4种油套管钢的均匀腐蚀速率均增大,80℃时随着油套管钢中铬含量的增加,均匀腐蚀速率降低。在CO_(2)和H_(2)S共存腐蚀环境中,油套管钢的均匀腐蚀速率随CO_(2)和H_(2)S分压比p(CO_(2))/p(H_(2)S)的变化呈现不同的规律:80℃时,随着p(CO_(2))/p(H_(2)S)增大,110H和L80-3Cr的均匀腐蚀速率逐渐增大,而L80-9Cr和L80-13Cr呈现先增大后减小的趋势;150℃时,随着p(CO_(2))/p(H_(2)S)增大,4种油套管钢的均匀腐蚀速率先增大后减小。在300℃和350℃的CO_(2)和H_(2)S共存腐蚀环境中,L80-9Cr和L80-13Cr的耐蚀性远远优于L80-3Cr和110H。

油套管的服役条件及产品研制开发现状(上)

我国油井管制造厂和油田用户密切合作,结合油田实际,联合研发攻关,极大地推进了油井管的国产化进程,使油套管产量、品种规格和质量实现根本性转变。简要介绍了油套管柱的力学、环境服役条件及油套管失效的类型及原因。综述了油套管产品研发的进展和现状,建议进一步加强非API钢级、特殊螺纹连接油套管和特殊用途油井管的开发,提出应解决的突出技术问题并注意评价标准的建立和评价方法的科学性。

油套管产品质量问题研究

油套管是石油开采过程中的重要管具之一,主要用于油气的输送和井壁的支撑,以保证石油开采过程的正常运行。油套管若出现质量问题会影响整个油井的正常生产。为降低或防止因油套管产品质量问题影响油田的开发水平及经济效益,对油套管的使用情况进行调查,对存在的质量问题进行统计、分类和原因分析,并提出相对应的控制措施,提升产品质量。

油套管的服役条件及产品研制开发现状(下)

我国油井管制造厂和油田用户密切合作,结合油田实际,联合研发攻关,极大地推进了油井管的国产化进程,使油套管产量、品种规格和质量实现根本性转变。简要介绍了油套管柱的力学、环境服役条件及油套管失效的类型及原因。综述了油套管产品研发的进展和现状,建议进一步加强非API钢级、特殊螺纹连接油套管和特殊用途油井管的开发,提出应解决的突出技术问题并注意评价标准的建立和评价方法的科学性。

一种油套管接箍喷涂烘干机的研制

由于目前油套管加工节奏快,导致自然晾干时间不足,漆膜未达到表干就进入打包工序,造成漆膜粘连,影响外观质量。特研制一种油套管接箍喷涂快速烘干装置,确保油套管接箍喷漆后外表面包络受热均匀,使油套管接箍表面漆膜快速表干,减少漆膜流挂脱落,防止漆雾挥发。主要阐述油套管喷漆后烘干机的结构、工作原理、设备材质、热风系统流程及有关技术参数。

油套管腐蚀影响因素与防腐蚀对策

油套管在石油开采中至关重要,但其腐蚀问题严重影响生产安全与效率。研究油套管腐蚀影响因素与防腐蚀对策,可以深入理解腐蚀机理,减少因腐蚀导致的设备损坏与经济损失。这不仅关乎石油行业的可持续发展,也是提升资源利用效率、保障能源安全的重要课题。基于此,本文研究了油套管腐蚀的主要类型,详细分析了油套管腐蚀影响因素:细菌腐蚀溶解盐类腐蚀,溶解气体腐蚀,水润湿性的影响,预应变的影响。最后提出油套管防腐蚀对策:选用耐腐蚀管材,添加缓蚀剂,电化学防腐技术,涂镀层防腐技术,化学防腐技术。通过这些研究,进一步强化石油套管的防腐管理效能。

N80油套管钢CO_2腐蚀产物膜特征

在模拟的油田高温高压现场环境下研究了普通 Ｎ８０级油套管钢和含 ４％－５％Ｃｒ的 Ｎ８０油套管钢 ＣＯ２腐蚀产物膜结构和离子选择性特征．结果表明、普通 Ｎ８０油套管钢形成的 ＦｅＣＯ３腐蚀产物膜具有阴离子选择透过性、这种特征对基体保护性较差．丘容易诱发点蚀：含 ４％－５％Ｃｒ的 Ｎ８０油套管钢形成的 Ｃｒ（ＯＨ）３非晶态腐蚀产物膜具有阳离子选择透过性，它不仅可以显著降低腐蚀速率．而且可以抑制点蚀的发生。

塔里木油田用油套管钢的静态腐蚀研究

研究了温度、CO2 分压、溶液pH值及Cl-浓度对 4种油套管常用材料N80、P10 5、P110和SM110腐蚀行为的影响 .在温度为 90℃时 ,4种材料的腐蚀速率都达到最大值 .当温度为 6 5℃时 ,除P10 5外 ,其它材料的腐蚀速率随CO2分压的增大而升高 .而在 90℃时 ,除P10 5外 ,其它材料的腐蚀速率在CO2 分压为 2 5MPa时达到最大值 .溶液pH值及Cl-浓度对材料的腐蚀速率的影响不明显 .

含Cr油套管钢CO_2腐蚀产物膜特征

在模拟油田CO2 腐蚀环境下 ,利用XRD、EDS、XPS和SEM研究了含Cr的N80钢腐蚀产物膜的特征 .结果表明 ,本试验条件下Cr在腐蚀产物膜中富积 ,形成非晶态物质Cr(OH) 3 ,使得腐蚀产物膜具有阳离子选择性 ,阳极反应受到抑制 ,腐蚀速率降低 .

N80油套管钢CO_2腐蚀的研究进展

综述了N80油套管钢CO2腐蚀的研究进展,提供了N80油套管钢腐蚀发生的最关键影响因素,提出了进一步研究的方向.目前,N80油套管钢CO2腐蚀研究发现,腐蚀速率随环境参数温度、CO2分压、流速的增加出现峰值;腐蚀产物膜的结构影响腐蚀的进程和腐蚀形式,只有连续、致密和结合力强的膜才能抑制腐蚀加剧,保护基体;原油和H2S的加入改变反应的传输过程和界面状态,使反应机理更加复杂;各种预测系统不断丰富.特别指出在CO2腐蚀产物膜的结构、力学性能、表征参量方面,腐蚀参量的影响研究缺乏系统性.提出一些设想,今后应着重于各腐蚀参量对腐蚀速率影响敏感区间的细化和对膜力学性能影响的研究,由此需要进一步改进动态模拟试验方法以及深入探讨动态电化学原位测量技术.

N80油套管钢CO_2腐蚀产物膜的力学性能

N80油套管钢CO2腐蚀产物膜力学性能的测试结果表明,腐蚀产物膜的弹性模量与硬度从内层刮外层逐渐降低,弹性模量平均值为110 GPa.疏松的腐蚀产物膜内产生拉应力,应力大小随膜层的厚度增加而增加,腐蚀产物膜在试样表面稳定形成以后,内应力便趋于一个定值,大小约为46 MPa.外层府蚀产物膜的断裂应力、应变分别为55.6 MPa和5.06×10-4,小于内层膜断裂应力与应变(197.3-234.4 MPa和1.79×10-3-2.13×10-3).同样,内层膜与基体的粘附力要明显高于外层膜与内层膜。腐蚀产物膜内应力可以导致外层膜破裂.