L80-1石油套管表面缺陷产生原因分析及改进

针对L80-1石油套管在生产过程中产生的几种具有裂纹特征的缺陷,介绍了L80-1套管的材料和生产工艺,分析了三种缺陷的宏观及微观形貌特征,并结合现场热轧、热处理、探伤等情况,推断缺陷可能产生的原因,采取相应的改进措施,使缺陷得到了有效控制。

L80-1钢基管与SUS304钢端环焊接工艺

研究了防砂筛管基管L80-1低合金钢与端环SUS304不锈钢的焊接工艺,采用TIG焊方法,选用ER316L焊丝,采用小电流、低电压、窄焊道快速焊和多层焊等工艺方法,控制焊缝的成形系数,解决了L80-1母材热影响区淬硬和焊缝的弧坑裂纹等问题,保证了筛管的焊接质量。

L80-1油井套管钢在模拟井下环境中的腐蚀行为

近年来,部分中东油田含水率持续增加,L80-l油井套管在CO2-H2S-Cl^-体系中的腐蚀风险增大。为此,利用腐蚀挂片与高温高压电化学测量装置研究了模拟井下环境中不同含水率、CO2-分压、Cl^-含量对L80-1套管钢腐蚀的影响和电化学腐蚀机理。结果表明:在85℃ 1000 mg/L H2S和60 r/min的条件下,L80-1钢的腐蚀速率随着含水率和CO?分压的增加而增加,在含水率为30%~40%时,由于油水混合状态发生突变,导致腐蚀速率陡增。而在高浓度Cl^-条件下,腐蚀速率随着CT浓度的增加而下降。在CO2-H2S-Cl^-腐蚀体系中,L80-1表面腐蚀产物呈现复杂的微观形态,成分分布不均匀,均匀腐蚀产物主要为碳酸盐,局部腐蚀产物以FeS为主。L80-1钢在研究环境中的电化学腐蚀机理为活化极化控制,因此升高温度会加剧腐蚀。总体而言,在高盐度CO2-H2S-Cl^-腐蚀环境中,含水率对于L80-1钢的腐蚀影响最为严重,其次是CO2分压,H2S的存在并没有改变其他腐蚀因素对L80-1钢的腐蚀影响规律。

中东某代表性油田L80-1套管材料的腐蚀行为及腐蚀图版初步研究

为了给中东某代表性油田服役套管材料的选择提供依据,采用浸泡失重试验、正交试验、SEM、XRD等研究了该油田环境中不同CO_(2)分压、H_(2)S分压、含水率、浸泡时间等因素对L80-1套管材料腐蚀行为的影响。结果表明:在试验测试参数范围内,对L80-1钢的腐蚀速率影响程度最大的是含水率,其次是CO_(2)分压,然后是H_(2)S分压、温度,影响最小的是Cl^(-)浓度。随着浸泡时间的延长,L80-1钢的腐蚀速率越来越小,膜层越来越致密平整。随着CO_(2)分压的增加,L80-1钢的腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势,在2.00 MPa时达到最大值。随着H_(2)S分压的增加,L80-1钢的腐蚀速率不断增加。L80-1钢在开采前期腐蚀轻微,但一旦产出液中含水率超过30%,其腐蚀速率将迅速升高,因此开采中后期须采取防腐措施。基于腐蚀行为研究的基础数据,绘制了几种套管钢的CO_(2)-H_(2)S腐蚀图版。腐蚀图版表明在中东典型油田腐蚀环境中,L80-1钢可用范围有限,对于油田的长期安全开采,L80-3Cr钢可能是综合耐蚀性能和经济性的较好选择。

L80-1钢级石油套管力学性能影响因素分析

统计L80-1石油套管的力学性能、主要合金元素含量,并结合其金相组织,分析不同因素对L80-1石油套管力学性能的影响程度。分析认为:控制合金元素含量是保证L80-1石油套管力学性能的关键。控制w(C)在0.34%~0.36%,w(Mn)在1.30%~1.40%,同时严格控制回火保温时间且延时不得超过30 min,可保证力学性能的均匀性和稳定性;将淬火机床支撑轮转速提高至60 r/min以上,可保证组织均匀性。

CD40/CD40L和B7-1/CD28在小鼠叶酸性肾病中的作用

目的研究CD40/CD40L、B7-1/CD28在肾小管间质浸润的免疫活性细胞、损伤的肾组织固有细胞上的表达以及其可能的作用。方法一次性腹腔注射叶酸制作CD1小鼠叶酸性肾病模型,在第1、2、3、7、14、21天分别处死动物,取其右肾进行免疫组织化学染色;取左肾提取蛋白进行蛋白印迹分析;采血检测BUN、Scr。以抗B7-1功能性单克隆抗体(B7-1mAb)联合叶酸应用,观察21d后,采血行BUN、Scr检测,病理图像分析肾病变区域及保护率。结果小鼠在给予叶酸后第1天,CD40、B7-1在肾小管上皮表达上调,并持续至第21天。通过蛋白印迹半定量检测,CD40在各时间点实验组肾组织表达量均增加5倍以上(P均<0.01),在间质区域浸润的免疫活性细胞上可见CD28和CD40L的表达。经B7-1mAb干预性治疗,小鼠死亡率从47.83%下降到11.01%,P<0.01;BUN、Scr水平明显降低;肾组织保护率从7.45%上升至66.51%。结论在小鼠叶酸性肾病中,肾组织CD40/CD40L和B7-1/CD28的表达上调并参与了肾小管上皮细胞损伤、免疫活性细胞浸润和肾小管间质纤维化的过程。B7-1mAb干预治疗能减轻上述的肾损害,为肾间质纤维化的特异性免疫治疗提供新的途径。

溶解氧对注水井井筒腐蚀行为的影响

为了明确溶解氧对注水井井筒环境的腐蚀性,针对国外某油田的实际工况,模拟注水井井筒复杂的腐蚀环境,开展腐蚀模拟评价试验。利用失重法测试腐蚀速率,结合腐蚀形态观察和腐蚀产物分析,研究了60℃下不同溶解氧含量(50～1 000μg/L)油田注水对L80-1钢腐蚀行为的影响,并提出相应防腐蚀措施。结果表明:随着溶解氧含量增加,腐蚀速率逐渐升高;溶氧量50μg/L时,腐蚀轻微,基体表面的划痕清晰可见;当溶氧量提高至1 000μg/L时基体粗糙不平,腐蚀明显加剧。

拉伸试验检测结果不确定度的评定

文章采用某钢管公司生产的规格为Φ114.3mm×7.37mm,钢级为L80-1的钢管,评定它的屈服强度Rt0.5,抗拉强度Rm,断后伸长率A50mm的不确定度结果。通过模型建立,对不确定度的来源分析及每一个分量的评定以及合成标准不确定度的计算,得出每一个检测数值的扩展不确定度分别为:U(Rt0.5)=20N/mm^2,U(Rm)=5N/mm2,U(A)=0.8%;相对扩展不确定度分别是:Urel(Rt0.5)=3%,Urel(Rm)=1%,Urel(A)=3%。

高钢级HFW石油套管的研制

介绍了HFW焊管机组的生产能力以及高钢级HFW石油套管的开发研制情况。经过一系列检测分析发现,通过调质热处理工艺研制出的N80Q、L80-1、P110钢级高强度HFW石油套管,其材料组织、强度、韧性等都发生了变化,力学性能达到了API Spec 5CT标准(第9版)要求,可满足用户的技术要求。分析认为:原料成分和调质热处理是实现高钢级HFW石油套管生产的关键。

30MnCr25RE含稀土石油套管开发与应用

文章通过研究合金元素在钢中的作用,基于原钢种30MnCr22生产的调质L80-1钢级套管的性能特点,研发了新钢种30MnCr25RE用以生产L80-1钢级石油套管。产业化抽检结果表明,采用新钢种30MnCr25RE生产的L80-1钢级套管,最小屈服强度为570 MPa,最大屈服强度为625 MPa,屈服强度波动范围控制在55 MPa以内,相比较30MnCr22原钢种,开发的新钢种屈服强度波动范围更窄,性能更加稳定。相较于原钢种30MnCr22生产的调质L80-1钢级套管,延伸率提高了4个百分点左右,0℃冲击功不仅满足API spec 5CT技术规范要求,同时满足用户严苛的技术要求。