高温高压天然气开采用钛合金油管柱力学分析

我国油气开发环境较为恶劣,油井管在井下面临高温高压、硫化氢、二氧化碳、高浓度盐水/完井液、单质硫和强酸等腐蚀环境的作用。钛合金材料以其高强度低密度、低弹性模量、优异的韧性、疲劳性能和耐蚀性,成为油井管和海洋开发工具的热门材料,但其在高温高压气井开采过程中的受力状态和安全可靠性研究尚不足。为此,以我国西部某油田典型高温、高压、高产量气井开采工况为典型参考环境,设计了3种油管柱结构方案,使用有限元模拟方法,计算分析3种方案下的管柱力学情况。分析结果表明,使用钛合金油管可使气井生产中的油管柱载荷减小、安全系数增大,部分时刻管柱内无中和点;使井筒与套管之间轻度接触甚至不接触,可以有效改善生产过程中管柱的振动状态。研究结果为钛合金油管柱在气井中的使用提供了理论依据。

某在建超临界机组四大管道支吊架检查

以某在建火电厂一期2×600 MW超临界机组为例,说明了四大管道支吊架预防性检查的重要性和必要性,就检查中的问题及时提出相应措施,为机组的长期、安全、稳定的运行提供了保障。提出了支吊架预防性检查的检查程序,对类似机组具有指导意义。

超超临界火电机组四大管道选材分析

超超临界600 MW及1 000 MW等级火电机组近年在我国迅速发展,结合国内外参数相近火电机组四大管道材料的选择,介绍新材料的性能及应用状况,综合考虑电厂投资、运行、安全等诸多方面因素,说明选材的相关内容,供相似工程参考。

火电厂四大管道主阀门缺陷形成及损伤行为分析

四大管道主阀门的服役性能影响着火电机组的正常运行,服役过程中主阀门形成的各种不同缺陷会给机组运行带来安全隐患。本文结合火电厂四种主阀门的工作原理、服役特点,综述了服役前后这些阀门的主要缺陷类型、形成机理以及损伤机制;总结了主阀门各种原始缺陷、局部应力集中,组织性能退化等对阀门服役性能的影响,并对阀门中各种常见的应力腐蚀和疲劳失效问题进行分析,阐述了相应的治理措施。

可溶筛管在塔里木油田高温高压气井中的应用

为解决塔里木油田高温高压气井清洁完井及砂埋井快速修井的问题,研发了一种可酸溶形成生产通道的可溶筛管,可实现充分替液,达到清洁完井的目标。同时,可溶筛管与封隔器下部管柱使用销钉连接,在修井作业中,可实现分段打捞,减少作业量,降低作业周期,降低作业风险,提高修井效率,从而减小修井作业对储层的伤害。对可溶筛管进行了室内评价,该筛管使用的可酸溶材料在温度达110℃时,所有厚度试样均全部溶解,物理性能也可以满足抗内压35 MPa,持续稳压15 min的密封设计要求,在650 kN抗拉载荷实验中筛管无变形,满足现场施工要求。在现场应用的井中,产能恢复率平均达211.0%,远高于以往的78.1%,实现了低成本清洁完井及后期安全修井作业,该技术的应用前景良好。

超临界机组四大管道接管座超声波检测技术研究

介绍了采用超声波进行发电厂超监界机组四大管道热工仪表接管座焊缝检测的方法;通过研究证明,利用超声波对四大管道热工仪表接管座角焊缝危害性缺陷的检出,提高了四大管道制造的整体质量,为我国大型机组避免同类危害性缺陷的产生提供了有效的方法。

钻井工况下钛合金钻杆与钢制钻杆摩擦磨损性能对比研究

钛合金材料由于具有高的比强度、低弹性模量,优异的韧性、疲劳性能和耐蚀性,已经成为深井、超深井及大位移水平井工况环境下钻杆及井下工具的热门候选材料,但在钻井条件下对钛合金钻杆的摩擦磨损性能缺乏研究,与钢制钻杆的性能优劣缺乏对比数据。通过硬度试验、冲击磨损试验、往复摩擦和模拟工况摩擦磨损对比试验,对钛合金钻杆和钢制钻杆的摩擦磨损性能及表面形貌进行对比分析。结果表明,由于抗划痕性能和硬度的差异,钛合金钻杆材料耐冲击磨损性能低于钢制钻杆材料,尤其在100r/min的中等冲击频率下钛合金钻杆材料耐冲击磨损性能明显低于钢制钻杆材料;在空气中的往复磨损试验中,钛合金钻杆材料的摩擦系数显著低于钢制钻杆,与岩石对磨时为典型的磨粒磨损机制,与金属对磨时为典型的粘着磨损机制;在钻井液环境中,钛合金钻杆的耐摩擦磨损性能不如钢制钻杆,但在水基钻井液中,钛合金钻杆与岩石材质对磨时,其耐磨性能最强、摩擦系数最低。建议在使用钛合金钻杆钻井时采用水基钻井液。下一步研究应提高钛合金材料耐磨性能或进行表面处理以提高钛合金钻杆的耐磨性。