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。

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。

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。

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。

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。

连续油管用酸化缓蚀剂应用研究

通过失重法、动电位极化扫描、交流阻抗测试方法研究了HC-05酸化缓蚀剂对CT80连续油管的缓蚀性能和缓蚀机理。失重研究结果显示,HC-05酸化缓蚀剂在90℃、20%（质量浓度）的盐酸中对CT80连续油管的缓蚀性能良好,在1%的加量下,CT80连续油管钢的腐蚀速率能达到SY/T5405-1996标准中的一级指标。通过对CT80连续油管缓蚀机理研究发现,该缓蚀剂的多层吸附有利于提高不同材质的酸化防腐效果。