热处理对CT80钢板-板对焊接头组织和性能的影响

采用自动TIG焊对3.15 mm厚的CT80钢板进行板-板斜45°不填丝焊接,对焊缝附近区域进行热处理,热处理工艺为920℃保温60 s,空冷或从920℃降温至450~400℃开始风冷、水冷。研究了热处理对焊接接头组织和性能的影响。结果表明,热处理后接头的屈服强度明显降低,抗拉强度、断后伸长率稍有降低。不同冷却方式对CT80钢带板-板对焊接头的拉伸性能无明显规律性影响。热处理后,焊缝和热影响区组织由粗大的粒状贝氏体转变为针状铁素体和先共析铁素体,硬度降低,焊缝硬化现象减弱。热处理后试样拉伸断裂发生在距离焊缝中心10~15 mm的母材处。该位置相比焊缝和热影响区发生了软化,这是由于该位置发生了再结晶退火,组织由多边形铁素体+粒状贝氏体转变为晶粒较大的铁素体+珠光体,硬度和强度明显降低。

CT80连续油管液固两相流冲蚀磨损试验研究

针对国产CT80连续油管在服役过程中发生的冲蚀磨损问题,采用自制的室内喷射式冲蚀试验装置,与油套管用N80钢进行对比试验,研究了冲击角度、流速以及砂含量3种影响因素对冲蚀速率的影响。结果表明:CT80钢在冲击角度为30°时,冲蚀速率最大可达9.06×10^(-7)kg/kg,而N80钢在冲击角度为15°时冲蚀速率最大值为6.03×10^(-7)kg/kg。N80钢在流速从1 m/s增大到5 m/s时,最大冲蚀速率从4.56×10^(-8)kg/kg增加到6.03×10^(-7)kg/kg,增幅约为13.2倍,是增长速率最快的阶段。CT80钢在相同流速阶段增幅比N80钢小,约为10倍。N80钢在砂含量从0.5%增加到1%时,冲蚀速率增长最快,由5.28×10^(-7)kg/kg增长到6.1×10^(-7)kg/kg,而CT80钢在砂含量从0.5%增加到3%时,冲蚀速率呈现先增大再减小的波动趋势。该试验为油田复杂环境下完井管柱的选材提供了参考。

低摩擦速度下CT80油管摩擦磨损性能

研究采油过程中CT80油管与电缆在0.01～0.13 m/s速度下对摩时的摩擦磨损行为及其对油管剩余强度的影响。采用扫描电子显微镜及金相显微镜对油管组织、磨损表面及截面特征进行表征。结果表明:CT80油管的磨损量、壁厚减薄量与摩擦因数随摩擦速度增加先增大,速度达到0.07 m/s后趋于平稳;磨损率随着摩擦速度增加先增大后降低,最大磨损率对应的摩擦速度为0.07 m/s;采油过程中磨粒磨损与腐蚀磨损共同作用于油管,随着摩擦速度升高磨粒磨损造成的损失降低,腐蚀磨损造成的损失升高;随着摩擦速度增加油管的剩余抗挤毁强度以及剩余抗内压强度先降低后趋于平稳。

国产CT80钢级连续管

连续管是一种单根长度可达数千米、可反复弯曲、盘绕在卷筒上交付使用的油气管材,和传统的油气管材相比具有运输方便、效率高的独特优势,广泛应用于酸化、压裂、冲砂等多种不压井作业之中,被称为"万能管"。中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司根据连续管服役环境,综合考虑焊接性能、抗折弯性能、疲劳性能及耐腐蚀性能,设计开发了连续管用低碳微合金钢热轧钢带,在此基础上形成了钢带对接、斜焊缝形变热处理、高稳定高精密HFW成型焊接、全管体热处理、焊缝热处理等一套具有完全自主知识产权的连续管制造技术,建成了亚洲首条连续管生产线,研制出了CT80钢级(屈服强度≥552MPa、抗拉强度≥621MPa)国产连续管。经检测评价和现场使用,产品的强度、塑性、耐蚀性、服役寿命等各项指标均达到国际先进水平。

渗铝CT80连续管的性能分析

以CT80连续管为基体材料,利用感应电流快速加热的热渗铝工艺,在极短时间内使连续管表面形成致密的晶态Fe-Al合金耐热、耐磨层和纯铝耐蚀层。通过拉伸、扩口、压扁试验对渗铝CT80连续管的力学性能进行检测,并对断口进行扫描电镜和能谱分析,通过HIC试验评价其耐蚀性能。检测结果表明:与未渗铝CT80连续管相比,渗铝CT80连续管的强度大幅下降;拉伸试验和扩口试验后,渗铝CT80连续管表面的铝层脱落但Fe-Al层结合良好;压扁试验后,渗铝CT80连续管表面的铝层脱落且Fe-Al层开裂;渗铝后CT80连续管对HIC不敏感。

CT80钢级连续油管焊接接头在不同质量分数NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用动电位极化技术和电化学阻抗谱测试方法研究了CT80钢级连续油管焊接接头的母材和焊缝在不同质量分数(3.5%,5.0%,7.0%)NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:在不同质量分数NaCl溶液中,母材和焊缝的极化曲线均呈典型的阳极溶解特征,没有钝化现象;随着NaCl质量分数(即Cl-1浓度)的增加,母材和焊缝的开路电位和自腐蚀电位负移,极化电阻减小,自腐蚀电流密度增大,耐腐蚀性能减小;母材的热力学稳定性和耐腐蚀性能优于焊缝的。

CT80连续油管焊接接头的电化学腐蚀行为研究

采用光学显微镜观察了CT80连续油管焊接接头母材、热影响区（HAZ）和焊缝的显微组织;采用动电位极化技术和电化学阻抗谱测试方法研究了焊接接头各区域在3.5%Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明：CT80连续油管母材的显微组织为细小的铁素体＋珠光体;焊缝的显微组织不均匀,焊缝中心晶粒细小,两侧晶粒粗大;热影响区的显微组织为魏氏体组织。在3.5%NaCl溶液中,CT80连续油管焊接接头各区域的热力学稳定性顺序依次为HAZ〉母材〉焊缝;HAZ区的极化电阻最大,腐蚀速率最小,耐蚀性最好;焊缝的极化电阻最小,腐蚀速率最大,耐蚀性最差;CT80连续油管焊接接头各区域耐蚀性的顺序依次为HAZ〉母材〉焊缝。

接触载荷对CT80连续油管摩擦磨损性能的影响

为了解采油过程中CT80连续油管内置电缆的摩擦磨损性能,模拟该磨损环境,表征了载荷对油管摩擦磨损行为的影响,讨论了油管磨损机制。在试验压力50~200 N间,基于油管失重计算其壁厚减薄量、磨损率,采用扫描电子显微镜及金相显微镜对油管磨损表面及截面形貌进行了表征。结果表明:摩擦系数随着载荷增加而升高;载荷低于100 N时,随着载荷增大油管磨损率、失重和壁厚减薄量快速增加,当载荷大于100 N时增长趋势平稳;随着载荷增加,CT80磨损区域的晶粒变形程度升高,导致该区域发生冷变形强化;载荷低于100 N时油管主要发生磨粒磨损;载荷大于100 N时除了磨粒磨损外油管还发生了腐蚀磨损;油管磨损率等参数的变化可能与其冷变形强化有关。

调质处理对CT80连续油管用钢应变疲劳行为的影响

对CT80连续油管用钢分别进行950℃淬火和550℃或650℃回火的调质热处理;通过轴向低循环疲劳试验,对比了不同调质工艺处理后试验钢的疲劳性能,并对断口形貌进行分析。结果表明:淬火温度950℃、回火温度650℃的调质处理工艺能够有效地提高CT80连续油管用钢疲劳性能;其疲劳裂纹起源于试样表面,且呈多源性特征。

温度对CT80连续油管钢电化学腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学阻抗方法,研究了CT80连续油管钢在不同温度(20,40,60,80℃)的3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,随着温度的升高,CT80钢的开路电位呈现先负移后正移的趋势,在60℃时达到最小;CT80钢的自腐蚀电流密度呈先升高后降低的趋势,在60℃时具有最大的自腐蚀电流密度,腐蚀速率最大;CT80钢的极化电阻随温度升高呈先减小后增大的趋势,在60℃时极化电阻最小,相应的腐蚀速率最大。

国产CT80级连续油管用钢带对接焊焊接方法探讨

论述了连续油管(coiled-tubing,简称CT)用钢带对接焊的重要性及对接焊要求,同时就国产CT80级3.18 mm连续油管钢带的实验室板-板对接焊的焊接方法进行了探讨,涉及的焊接方法有MIG/MAG焊、TIG焊和等离子弧焊接。通过对各种焊接方法的线能量、焊缝成形、焊丝匹配、引熄弧板安装、飞溅的比较,进行了焊接方法选择的评价,初步认为TIG焊线能量可以控制,焊缝成形美观,焊丝达到连续油管使用要求,引熄弧板安装不伤及母材,无飞溅,是比较理想的连续油管钢带焊接方法。由于TIG焊焊接板厚有限,较厚板-板对接可以考虑使用等离子弧焊。

国产CT80连续管在吐哈油田的应用

截止到2010年,吐哈油田一直使用进口连续管,其价格昂贵,供货周期长。为此,国内研制了CT80钢级连续管。为验证其使用性能,将该连续管在吐哈油田进行试用,并与进口连续管进行对比。结果表明,国产CT80钢级连续管的疲劳寿命和整体性能已达到进口连续管水平,符合施工要求;不仅供货周期短,而且费用是进口连续管的1/2左右;国产连续管壁厚比进口类似规格连续管壁厚稍厚,单位质量稍大,在实际使用中柔性稍差。

CT80钢级高频焊接连续油管焊接规范初探

通过宏观、微观金相分析和压扁试验结果对不同焊接规范条件下CT80钢级Φ38.1mm×3.18mm高频焊接连续油管焊接接头试样进行评价,总结了按不同焊接规范生产的产品质量水平和压扁试样断口特征,为评价焊接规范合理性以及确定合理焊接规范提供了依据。

铬铝合金化对CT80钢抗CO_2腐蚀性能的影响

为了提高CT80连续管在CO_2腐蚀环境中的耐蚀性能,通过在CT80钢的基础上改变Cr、 Al合金元素的含量,并利用真空冶炼技术制备出了铬铝合金钢,采用电化学极化试验、浸泡腐蚀试验对试验钢进行了耐蚀性能评价。结果表明, Cr、 Al两种合金元素经过合理的组合匹配,可以有效地提高CT80钢在高矿化度、饱和CO_2腐蚀环境下的耐腐蚀性能,为该环境下的油气管材设计提供了理论依据。

连续油管用钢CT80低周疲劳性能研究

对CT80连续油管用钢进行了低周疲劳性能试验，通过应变幅为0．4％-1．5％，7个级别的恒应变控制实验，研究了CT80的循环特性、疲劳特性，确定了疲劳寿命与应变幅之间的关系式，并使用扫描电镜对疲劳断口形貌进行了观察和分析。结果表明：该材料为循环软化，疲劳裂纹起始于试样表面，呈多源性特征。

CT80连续油管钢在60℃高矿化水中的电化学腐蚀行为

应用动电位极化、电化学阻抗谱和浸泡实验方法研究了CT80连续油管钢试样在60℃模拟长庆油田高矿化度油井水溶液中的腐蚀行为。CT80钢试样的开路电位随腐蚀时间而变化。腐蚀过程是受活化和扩散控制,具有较高的腐蚀速率;预腐蚀后,腐蚀产物膜的形成产生一定的电阻极化,腐蚀速率明显降低。在浸泡实验中,随着浸泡时间的延长试样平均腐蚀速率逐渐下降,但产生严重的点腐蚀现象。

CT80连续油管钢的电化学腐蚀行为

用动电位极化和电化学阻抗谱测量方法研究了CT80钢连续油管钢在模拟长庆油田高矿化度油井水中的腐蚀行为,并考察了矿化度和预腐蚀对腐蚀过程的影响.结果表明,随着腐蚀溶液矿化度的增大,材料的开路电位正移,电荷传递电阻先减小后增大,电化学腐蚀速率与矿化度呈非直线规律.在矿化度为23.204 g/L时,CT80钢材料具有最大的腐蚀速率.随着预腐蚀时间的延长,电荷传递电阻增大,相应的电化学腐蚀速率有所降低.

连续管复合裂纹的应力强度因子有限元分析

针对解析法计算连续管复合裂纹应力强度因子繁琐的问题,引入扩展有限元法(XFEM)进行分析。应用有限元软件ABAQUS计算不同裂纹角度对应的连续管Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型裂纹的裂尖应力强度因子KⅠ,KⅡ,KⅢ,分析了裂纹角度对应力强度因子的影响,并模拟得到了受单向拉伸载荷的连续管裂纹扩展的整个过程。研究结果表明:扩展有限元解与计算解很接近,验证了利用扩展有限元法计算复合型应力强度因子的有效性。随着裂纹夹角θ的增大,裂尖处KⅠ不断减小、KⅡ始终很小,可以忽略、KⅢ先增大后减小、总应力强度因子K不断减小。通过扩展有限元法计算出裂尖应力强度因子,可有效预测含裂纹CT80连续管的安全性。

80排160层螺旋CT冠脉成像技术在冠脉疾病诊断中的应用观察

目的:探讨80排160层螺旋CT冠脉成像技术在冠脉疾病诊断中的应用价值。方法:选取2022年1月—12月于兴山县人民医院就诊并高度怀疑冠心病的患者68例作为研究对象。所有患者均先后行螺旋CT血管成像(CT angiography,CTA)、冠脉造影(coronary angiography,CAG)检查,以CAG诊断结果作为金标准,分析CTA检查效果。结果:68例患者共计对725段冠脉血管进行检测,CAG明确无狭窄646段、轻度狭窄52段、中度狭窄17段、重度狭窄10段,冠脉CTA诊断冠脉狭窄结果与CAG结果的一致性较高,Kappa=0.719;68例患者经CAG检查明确诊断冠心病46例(67.65%),存在心肌桥15例(22.06%),CTA对冠心病的诊断灵敏度为93.48%,特异度81.82%,准确率89.71%,阳性预测值与阴性预测值分别为91.49%、85.71%,Kappa=0.762,一致性程度较高;CTA对心肌桥的诊断灵敏度为80.00%,特异度84.91%,准确率83.82%,阳性预测值与阴性预测值分别为60.00%、93.75%,Kappa=0.580,一致性程度中等。结论:80排160层螺旋CT冠脉成像技术诊断冠脉病变与冠脉造影差异不大,诊断冠心病灵敏度与特异度均较高,具有临床应用及推广价值。

80排160层螺旋CT重建技术在腰椎骨折及其并发症中的应用分析

分析80排160层螺旋CT重建技术在腰椎骨折及其并发症中的应用价值。方法 本次研究纳入对象均是我院在2021年3月至2023年3月间收治的腰椎骨折患者,资料齐全,共计36例,所有患者均进行X线检查及80排160层螺旋CT重建技术检查,对两种检查方式的诊断情况进行对比,并就CT重建技术的结果进行分析。结果 在检出率方面,36例患者中X线检查共检出30例腰椎骨折,检出率为83.33%;80排160层螺旋CT重建技术检查共检出35例腰椎骨折,检出率为97.22%,差异显著(P<0.05);且其余病变情况检出率方面,80排160层螺旋CT表现更为理想(P<0.05)。36例腰椎骨折患者检出70节椎体骨折,主要集中在腰1、2椎体,有43节,占比61.43%;其中单椎体骨折患者23例,占比63.89%,多椎体骨折患者8例,占比22.22%,椎体附件骨折5例,占比13.89%。CT征象横断面显示椎体骨折线38个,重建后显示45个,横突骨折征象显示与重建结果一致。不同角度CT扫描重建对于骨折类型的诊断中,矢状位检出率最高(P<0.05)。结论 80排160层螺旋CT重建技术对于腰椎骨折及其并发症的诊断准确率较高,可直观反应骨折情况,结合重建技术具有较高的临床参考价值。