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Corrosion performance and applicability evaluation of nickel-based alloys for oil and gas production tubing applications
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作者 ZHOU Qingjun ZHANG Zhonghua YANG Jianqiang 《Baosteel Technical Research》 CAS 2015年第4期52-56,共5页
The sulfide stress corrosion cracking( SSC) performance of G3 and 028 nickel-based alloys w as studied using slow strain rate test( SSRT) and the four-point bend( FPB) test under simulated dow nhole conditions. ... The sulfide stress corrosion cracking( SSC) performance of G3 and 028 nickel-based alloys w as studied using slow strain rate test( SSRT) and the four-point bend( FPB) test under simulated dow nhole conditions. The effect of high temperature,high H2 S / CO2 partial pressure,and the presence of sulfur on SSC susceptibility w as investigated. The G3 alloy w as found to have a higher SSC resistance than the 028 alloy. Presence of sulfur and temperature bear a strong influence on the SSC performance of the metals,particularly on the 028 alloy. The applicability of 028 and G3 alloys may be expanded and both could safely be used beyond the limits set by the ISO15156-3 standard. 展开更多
关键词 nickel-based alloy sulfide stress corrosion oil tubing
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高酸性腐蚀气田用镍基合金油套管的开发 被引量:25
2
作者 张忠铧 张春霞 +2 位作者 陈长风 邵卫东 王琍 《钢管》 CAS 2011年第4期23-28,共6页
镍基合金油套管是涉及国家能源安全的重要产品,其合金含量高达80%以上,主要用于地质结构复杂、高温高压、高腐蚀性的特大型海相天然气田的开采开发。其因服役条件恶劣、制造工序复杂、生产难度大、产品质量要求苛刻等,被誉为油井管中技... 镍基合金油套管是涉及国家能源安全的重要产品,其合金含量高达80%以上,主要用于地质结构复杂、高温高压、高腐蚀性的特大型海相天然气田的开采开发。其因服役条件恶劣、制造工序复杂、生产难度大、产品质量要求苛刻等,被誉为油井管中技术含金量最高的产品。总结了镍基合金油套管产品的技术特点和质量要求,介绍了宝山钢铁股份有限公司开发的镍基合金油套管产品的质量和性能,并运用XPS、TEM等微观分析手段分析了产品高抗H2S、CO2、Cl-、单质S等的耐蚀行为和机理。 展开更多
关键词 镍基合金 油套管 质量 性能 耐蚀
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高酸性腐蚀油气田用镍基合金油套管开发现状 被引量:11
3
作者 邢娜 何立波 +1 位作者 高真凤 黄宝 《上海金属》 CAS 北大核心 2013年第4期59-62,共4页
高酸性油气田逐渐被发现和开采,开采环境中H2S、CO2、S、Cl-含量很高,常用的13Cr、22Cr、316等不锈钢管材已无法满足开采需求,因此镍基耐蚀合金逐渐应用于油套管中。介绍了国内外各大钢管厂镍基合金油套管开发现状,分析结果表明我国镍... 高酸性油气田逐渐被发现和开采,开采环境中H2S、CO2、S、Cl-含量很高,常用的13Cr、22Cr、316等不锈钢管材已无法满足开采需求,因此镍基耐蚀合金逐渐应用于油套管中。介绍了国内外各大钢管厂镍基合金油套管开发现状,分析结果表明我国镍基合金油套管的开发与国外产品有明显差距。 展开更多
关键词 高酸性腐蚀油气田 镍基合金 油套管
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普光高酸性气田井筒管材及完井方案优选 被引量:18
4
作者 李顺林 姚慧智 +2 位作者 赵果 李海凤 王洪松 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期79-81,139-140,共3页
四川盆地普光气田属于高含H2S和CO2的碳酸盐岩过成熟酸性气田,存在气藏压力高、埋藏深度大、地质构造复杂、腐蚀严重、易喷易漏、安全风险高等开发难题。为解决上述难题,实现气田的安全高效开发,在深入调研国内外高含硫气田完井技术现... 四川盆地普光气田属于高含H2S和CO2的碳酸盐岩过成熟酸性气田,存在气藏压力高、埋藏深度大、地质构造复杂、腐蚀严重、易喷易漏、安全风险高等开发难题。为解决上述难题,实现气田的安全高效开发,在深入调研国内外高含硫气田完井技术现状的基础上,分析了硫化氢、二氧化碳以及氯离子等对井下管材的腐蚀方式,提出了管柱腐蚀的防治措施:①采用防腐蚀管材;②注入缓蚀剂;③将上述两种方式综合应用。进而设计了3种完井方案:①高镍基合金完井;②高镍基合金与高抗硫材质组合完井;③高抗硫材质完井。经分析对比,最终确定采用镍基合金和高抗硫钢套管组合,配合镍基合金油管和永久式封隔器的完井方案;射孔后下酸压—生产一体化完井管柱,酸化压裂后投产。该方案成功解决了气井酸压、生产、防腐蚀等问题,具有防腐性能优越、后期维护成本低、管柱有效生产时间长、安全系数高等特点。 展开更多
关键词 普光气田 酸性气田 气井 腐蚀防护 优选 镍基合金和高抗硫钢套管 镍基合金油管和永久式封隔器完井
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高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管的生产工艺 被引量:17
5
作者 肖国章 高霞 库宏刚 《钢管》 CAS 2014年第5期8-12,共5页
高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管制造工序复杂、生产难度大、质量要求严格。综合介绍了国内外镍基耐蚀合金油套管研究成果、常用的钢种及使用环境,论述了此种管材的生产加工关键工艺(合金冶炼、管材热挤压、固溶处理、冷轧加工及管螺纹... 高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管制造工序复杂、生产难度大、质量要求严格。综合介绍了国内外镍基耐蚀合金油套管研究成果、常用的钢种及使用环境,论述了此种管材的生产加工关键工艺(合金冶炼、管材热挤压、固溶处理、冷轧加工及管螺纹加工),指出未来研究方向。 展开更多
关键词 高酸性气田 镍基耐蚀合金 油套管 生产工艺 关键环节 研究方向
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油套管腐蚀与防护技术发展现状 被引量:23
6
作者 王军 毕宗岳 +5 位作者 张劲楠 王燕 李超 白鹤 何石磊 王涛 《焊管》 2013年第7期57-62,共6页
介绍了国内外油套管腐蚀与防护的研究现状,分析了油气田开发过程中溶解气体腐蚀、细菌腐蚀、溶解盐腐蚀和温度、pH值及流速对油套管腐蚀的影响,探讨了国内外耐蚀合金、表面涂镀层、阴极保护及加注缓蚀剂等防腐技术的特点及其在油气开采... 介绍了国内外油套管腐蚀与防护的研究现状,分析了油气田开发过程中溶解气体腐蚀、细菌腐蚀、溶解盐腐蚀和温度、pH值及流速对油套管腐蚀的影响,探讨了国内外耐蚀合金、表面涂镀层、阴极保护及加注缓蚀剂等防腐技术的特点及其在油气开采中的应用。最后指出,油气井腐蚀环境不尽相同,每种防腐技术都有其使用条件的局限性,应该建立完善的井下监测系统,准确分析油气井管柱服役环境,针对不同的油气开采环境,选择适当的措施进行综合防护。 展开更多
关键词 套管 油管 耐蚀合金 阴极保护 涂镀层
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钛合金油井管的耐腐蚀性能及应用研究进展 被引量:39
7
作者 刘强 宋生印 +1 位作者 李德君 白强 《石油矿场机械》 2014年第12期88-94,共7页
试验研究结果表明,钛合金材料具有优异的理化性能和耐腐蚀性能,可以用该材料制造油管和套管,满足高含硫油、气井的耐腐蚀要求,并具有低密度、高强度、成本低的优点。钛合金材料具有弹性模量低、散热系数小和表面易损伤的特性,为了提高... 试验研究结果表明,钛合金材料具有优异的理化性能和耐腐蚀性能,可以用该材料制造油管和套管,满足高含硫油、气井的耐腐蚀要求,并具有低密度、高强度、成本低的优点。钛合金材料具有弹性模量低、散热系数小和表面易损伤的特性,为了提高油管和套管螺纹的强度和抗粘扣性能,提出了特殊螺纹的结构设计思路和表明强化处理工艺。钛合金油井管的研究与应用对我国深层油气的开发具有重要意义。 展开更多
关键词 钛合金 油管 套管 性能
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耐蚀合金油管与高钢级碳钢套管在钻井液中的电偶腐蚀行为研究 被引量:2
8
作者 朱达江 范宇 +3 位作者 张华礼 李玉飞 张林 宋洋 《材料保护》 CAS CSCD 2022年第9期27-33,40,共8页
为了解掌握井下油套管钢的腐蚀类型、严重程度及耐蚀性能,通过扫描电镜、能谱仪和金相显微镜对028镍基合金油管、140ksi碳钢套管材质在模拟某气井井下钻井液环境中的腐蚀形貌、产物进行了分析,并对单一材质均匀腐蚀和2种材质耦合后的电... 为了解掌握井下油套管钢的腐蚀类型、严重程度及耐蚀性能,通过扫描电镜、能谱仪和金相显微镜对028镍基合金油管、140ksi碳钢套管材质在模拟某气井井下钻井液环境中的腐蚀形貌、产物进行了分析,并对单一材质均匀腐蚀和2种材质耦合后的电偶腐蚀行为进行了评价,分析了其影响因素及腐蚀机理。结果表明:在本次模拟工况下,028镍基合金油管单一腐蚀和电偶腐蚀情况均极其轻微,耐蚀性能优良;140ksi碳钢套管单一腐蚀、电偶腐蚀速率分别为0.2106 mm/a和1.5283 mm/a,分别属于严重腐蚀和极严重腐蚀。结论认为:当存在电偶腐蚀条件时,会进一步加剧碳钢套管的腐蚀程度。在酸性气井管柱设计时,应针对井下实际工况条件,不仅要考虑单一材质的防腐性能,还要考虑各种材质耦合接触时的电偶腐蚀,合理选择管材组合,降低或避免出现电偶腐蚀,同时制定有效的防腐措施,确保气井管柱的长期完整性。 展开更多
关键词 028镍基合金油管 140ksi碳钢套管 钻井液 均匀腐蚀 电偶腐蚀
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C110钢级套管的开发生产和API规范的工艺控制要求(上) 被引量:3
9
作者 李平全 董仁 《钢管》 CAS 2014年第3期21-28,共8页
简要介绍了国外C110钢级套管的开发背景和冶金制造工艺的技术进步,对比了某些制造厂的生产实际做法与API Spec 5CT规范对该钢级合金化设计及工艺控制的规定,并进一步介绍了C110钢级的适用性评价和应用实例,对C110钢及其套管的开发生产... 简要介绍了国外C110钢级套管的开发背景和冶金制造工艺的技术进步,对比了某些制造厂的生产实际做法与API Spec 5CT规范对该钢级合金化设计及工艺控制的规定,并进一步介绍了C110钢级的适用性评价和应用实例,对C110钢及其套管的开发生产提出了建议。 展开更多
关键词 油井管 高温高压低酸性深井 C110钢级 合金化设计 API Spec 5CT NACE TM 0177 适用性环境 SSC试验
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钛合金油套管抗挤毁性能计算与实验 被引量:6
10
作者 刘强 申照熙 +3 位作者 李东风 张春霞 祝国川 宋生印 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期94-101,共8页
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,已经成为严酷工况环境下油井管和海洋油气开发工具的热门候选材料,但采用API、ISO的标准体系中的油套管挤毁计算方法得出的钛合金油套管抗挤毁强度缺乏验证。为... 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,已经成为严酷工况环境下油井管和海洋油气开发工具的热门候选材料,但采用API、ISO的标准体系中的油套管挤毁计算方法得出的钛合金油套管抗挤毁强度缺乏验证。为此,在考虑制造缺陷的条件下,通过比较ISO/TR 10400标准中计算方法、外压强度挤毁准则计算方法、有限元模拟等3种不同方法计算出的钛合金油套管的抗挤毁强度,并与同等条件下钢制油套管的抗挤毁强度进行对比,得出了钛合金油套管的抗挤毁强度变化规律,最后选取了4种规格的钛合金油套管进行了实物外挤毁试验验证。研究结果表明:①钛合金油套管抗挤毁强度均随着径厚比的升高而下降,在径厚比值较低时,钛合金油套管和钢制油套管的抗挤毁强度相差不大,而当径厚比值较高时,钛合金油套管抗挤毁强度则显著低于钢制油套管;②强度挤毁准则方法计算出来的钛合金油井管抗挤毁强度和实际试验值较为接近,同时在径厚比大于15时,计算结果乘以0.9的系数,具有较好的安全性。结论认为,该项研究成果可以为钛合金油套管的设计、使用和管理提供参考。 展开更多
关键词 高温高压 天然气开发 钛合金油套管 径厚比 抗挤毁 力学计算 有限元分析 实物试验
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液压泵铜合金轴套的Cu/MoS_2复合刷镀修复实践 被引量:1
11
作者 张玉峰 范松峰 《涂装与电镀》 2009年第4期28-30,共3页
对磨损的液压泵铜合金轴套采用Cu/MoS2复合刷镀修复。其刷镀工艺流程为:清洗→检测→保护非镀面→刷镀前处理→刷镀底层(碱性Cu)→刷镀工作层(Cu/MoS2复合镀层)。实践证明:采用铜基MoS2复合刷镀工艺,修复已磨损的液压齿轮泵铜合金轴套,... 对磨损的液压泵铜合金轴套采用Cu/MoS2复合刷镀修复。其刷镀工艺流程为:清洗→检测→保护非镀面→刷镀前处理→刷镀底层(碱性Cu)→刷镀工作层(Cu/MoS2复合镀层)。实践证明:采用铜基MoS2复合刷镀工艺,修复已磨损的液压齿轮泵铜合金轴套,具有较好的耐磨减摩性能。 展开更多
关键词 铜合金轴套 磨损 Cu/MoS2复合刷镀
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耐蚀合金特殊螺纹拧接异常原因分析及改进方法
12
作者 罗蒙 刘绍锋 《钢管》 CAS 2022年第6期38-41,共4页
耐蚀合金油套管特殊螺纹常因拧接异常而发生泄漏,成为安全隐患。从特殊螺纹油套管的密封原理与耐蚀合金材质属性出发,分析了造成特殊螺纹油套管泄漏的常见原因,并从螺纹形状控制与检验、镀铜表面处理、现场应用等方面提出改进方法,减少... 耐蚀合金油套管特殊螺纹常因拧接异常而发生泄漏,成为安全隐患。从特殊螺纹油套管的密封原理与耐蚀合金材质属性出发,分析了造成特殊螺纹油套管泄漏的常见原因,并从螺纹形状控制与检验、镀铜表面处理、现场应用等方面提出改进方法,减少甚至杜绝拧接异常。对耐蚀合金特殊螺纹设计、现场应用及异常分析具有参考意义。 展开更多
关键词 油套管 特殊螺纹 耐蚀合金 拧接 镀铜
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酸性气藏气密封油管扣合金油管作业推荐做法
13
作者 邵立民 《石油化工腐蚀与防护》 CAS 2017年第1期43-45,共3页
由于投产作业时下入气密封油管扣(BGT)合金油管作业不规范,导致松南气田部分气井管柱漏失,含CO_2的产出气进入环空,导致套压异常升高问题,对生产套管、采气树和工具存在酸性腐蚀,影响安全生产及有效开发。通过对生产井进行统计和分析,... 由于投产作业时下入气密封油管扣(BGT)合金油管作业不规范,导致松南气田部分气井管柱漏失,含CO_2的产出气进入环空,导致套压异常升高问题,对生产套管、采气树和工具存在酸性腐蚀,影响安全生产及有效开发。通过对生产井进行统计和分析,对现场操作进行了调查和跟踪,结合BGT合金油管作业技术要求和同类气田下油管的操作方法进行了研究和探索,提出BGT合金油管推荐操作方法,现场应用效果良好。 展开更多
关键词 套压升高 BGT合金油管 推荐做法 漏失
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钛合金石油管材应用前景研究 被引量:18
14
作者 查永进 胡世杰 +2 位作者 卓鲁斌 刘明鑫 李洪 《钻采工艺》 北大核心 2017年第4期1-3,共3页
钛合金是一种高强度耐腐蚀性金属材料,在我国资源极其丰富。钛合金的性能特点为:优异的耐酸性气体与海水耐蚀性能、极高的比强度,这些特点决定了在石油钻井行业的广泛应用前景。钛合金在钻井中应用领域包括钻杆、油套管、连续管、隔水管... 钛合金是一种高强度耐腐蚀性金属材料,在我国资源极其丰富。钛合金的性能特点为:优异的耐酸性气体与海水耐蚀性能、极高的比强度,这些特点决定了在石油钻井行业的广泛应用前景。钛合金在钻井中应用领域包括钻杆、油套管、连续管、隔水管,钛合金钻杆以其重量轻,比强度高可取代钢钻杆延伸三维水平井与大位移井的延伸能力,减少钻杆与驱动系统的故障;钛合金油套管性价比可取代镍基合金管;钛合金连续管可以大幅度提升连续管作业适用的井深范围,使我国所有井都可以应用连续管进行作业;钛合金隔水管可以提升平台适用水深,避免海水对隔水管腐蚀。 展开更多
关键词 钛合金 高强度 钻杆 油管 套管 连续管 隔水管
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用Q345B钢管生产工程机械液压油缸缸筒 被引量:16
15
作者 王家聪 生敏 +2 位作者 刘庆教 陈登民 杨立志 《钢管》 CAS 2012年第6期45-49,共5页
介绍了用Q345B合金钢管取代45钢管生产汽车起重机液压油缸缸筒的试验验证情况。通过理论分析与试验,对该材料的力学性能、焊接性能与45钢管进行了对比;并使用该材料制造出批量产品,安装到汽车起重机上进行工况试验。验证结果表明,采用Q3... 介绍了用Q345B合金钢管取代45钢管生产汽车起重机液压油缸缸筒的试验验证情况。通过理论分析与试验,对该材料的力学性能、焊接性能与45钢管进行了对比;并使用该材料制造出批量产品,安装到汽车起重机上进行工况试验。验证结果表明,采用Q345B合金钢管替代45钢管生产汽车起重机的支腿液压油缸缸筒,完全能够满足汽车起重机的使用要求,它使液压油缸的焊接缺陷降低50%以上,提高了缸筒的断后伸长率,保证了缸筒的韧性,减小了缸筒发生脆性断裂的危险,从而使液压油缸的安全可靠性得到大幅提升。 展开更多
关键词 工程机械 汽车起重机 液压油缸 缸筒 Q345B合金钢管 45钢管 力学性能 焊接性能
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大直径非调质N80钢级石油套管的研制与开发 被引量:12
16
作者 尹人洁 王婀娜 +2 位作者 陈坤 张涛 涂露寒 《钢管》 CAS 2008年第5期35-39,共5页
针对传统的非调质钢管韧性较差的问题,采用在中碳锰钢中添加微合金化元素,并通过控轧控冷等工艺手段,实现析出强化和细化晶粒,从而提高钢管的强度和韧性,使其接近或达到调质钢管的性能水平,以满足大直径非调质石油套管高强度与冲击韧性... 针对传统的非调质钢管韧性较差的问题,采用在中碳锰钢中添加微合金化元素,并通过控轧控冷等工艺手段,实现析出强化和细化晶粒,从而提高钢管的强度和韧性,使其接近或达到调质钢管的性能水平,以满足大直径非调质石油套管高强度与冲击韧性相匹配的要求。 展开更多
关键词 无缝钢管 石油套管 N80钢级 非调质钢管 微合金化 控轧控冷
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一起110kV油纸电容式高压套管穿缆导电管断裂故障分析 被引量:2
17
作者 帅勇 李立峰 +3 位作者 龙燕 燕子飞 赵积红 杨阜 《供用电》 2017年第12期75-80,共6页
文章介绍了一起110kV变压器穿缆式油纸电容式套管在运行过程中穿缆导电管断裂事故,对事故套管的导电管材质金属进行了检测、断开分析,并综合分析了该厂该型套管近期在湖南电网中运行的多起类似事故。分析发现引起导电管断裂的主要原因... 文章介绍了一起110kV变压器穿缆式油纸电容式套管在运行过程中穿缆导电管断裂事故,对事故套管的导电管材质金属进行了检测、断开分析,并综合分析了该厂该型套管近期在湖南电网中运行的多起类似事故。分析发现引起导电管断裂的主要原因为导电管材质与设计不一致,且失效导电管热处理工艺不合格造成运行中出现脆性断裂。文章最后提出了在运设备的隐患排查方法、检修策略和入网把关的检测要点,对避免类似故障发生具有指导作用。 展开更多
关键词 变压器 套管 铝合金 导电管 金属材质分析 断口扫描电镜分析 脆性断裂
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高温高压高含硫气井镍基合金油套管适用性评价方法
18
作者 孙金声 王熙 +5 位作者 曾德智 杨建 李祚龙 罗建成 史胜垚 张林 《天然气工业》 EI CAS 2024年第11期1-10,共10页
深层高温高压高含硫气藏腐蚀环境复杂且苛刻,井筒管柱合理选材是保障井筒完整性和安全的关键,目前仅以环境开裂和腐蚀速率为核心评价指标进行选材存在一定局限。为此,采用高温高压反应釜模拟了四川盆地东北部(以下简称川东北)地区某高... 深层高温高压高含硫气藏腐蚀环境复杂且苛刻,井筒管柱合理选材是保障井筒完整性和安全的关键,目前仅以环境开裂和腐蚀速率为核心评价指标进行选材存在一定局限。为此,采用高温高压反应釜模拟了四川盆地东北部(以下简称川东北)地区某高含硫气藏气井服役的井筒环境,以腐蚀速率、应力腐蚀损伤程度、抗外挤强度、抗内压强度、抗拉强度和成本为指标构建了镍基合金油套管适用性层次结构评价模型,评价了BG2532、G3和SM2550镍基合金管材在苛刻环境中的耐蚀性能、应力腐蚀损伤和强度衰减规律,并定量评价了上述3种镍基合金管材的适用性。研究结果表明:①模拟工况条件下BG2532、G3和SM2550的腐蚀速率都符合油田控制指标,且SM2550耐蚀性能最好,腐蚀速率为0.0083 mm/a;②应力腐蚀试验后,3种合金管材的屈服强度和抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率、硬化指数和断裂韧性都衰减,其中SM2550衰减率最小,力学性能较稳定;③依据适用性定量评价结果,川东北地区高含硫气井完井管材油管推荐选用顺序为:SM2550>BG2532>G3,套管选用顺序为:G3>SM2550>BG2532。结论认为,构建的高温高压高含硫气井镍基合金油套管适用性评价新方法为苛刻服役环境的油套管选材提供了有力依据,将有助于保障高含硫、特高含硫天然气的安全绿色效益开发。 展开更多
关键词 深层超深层 高含硫气藏 镍基合金油套管 评价指标 腐蚀速率 强度衰减 应力腐蚀
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