中国石油油气管道技术发展展望

叙述了中国石油重组改制以来及"十五"期间在科技管理部门的统一领导和组织下,在油气管道工程技术,包括管道勘察设计、施工技术与装备、高钢级管材及装备国产化、油气储运工艺、腐蚀与防腐、在役管道检测与安全评价、管道运行管理等方面取得的重要成就及形成的核心技术和创新成果。在对"十一五"管道建设发展及技术需求进行分析的基础上,提出了油气输送管道工程技术的发展方向。

不同温度下两种管材应力应变特性的研究

通过对国产X60螺旋埋弧焊管(SSAW)和进口X52直缝电阻焊管(ERW)的温度拉伸试验,研究了两种钢管母材和焊缝的应力应变特性。试验结果表明,两种焊管的屈服强度和抗拉强度随温度的降低而提高,断后伸长率、最大均匀变形断面收缩率、断后断面收缩率以及屈强比随温度降低而降低;两种焊管母材应力应变曲线特征为连续屈服,而焊缝为非连续屈服,存在明显物理屈服现象;X60 SSAW焊管母材与焊缝强度基本相当,X52 ERW焊管母材与焊缝区域存在着较大的强度差异。研究结果表明,在油气管道设计和安全评价时,应充分考虑焊管材料在不同温度下的应力应变行为及母材与焊缝应力应变特性差异。

塔里木油田用油套管钢的静态腐蚀研究

研究了温度、CO2 分压、溶液pH值及Cl-浓度对 4种油套管常用材料N80、P10 5、P110和SM110腐蚀行为的影响 .在温度为 90℃时 ,4种材料的腐蚀速率都达到最大值 .当温度为 6 5℃时 ,除P10 5外 ,其它材料的腐蚀速率随CO2分压的增大而升高 .而在 90℃时 ,除P10 5外 ,其它材料的腐蚀速率在CO2 分压为 2 5MPa时达到最大值 .溶液pH值及Cl-浓度对材料的腐蚀速率的影响不明显 .

天然气管道泄漏射流火焰形貌研究

阐述了高压天然气管道失效泄漏时形成射流火焰过程。在相关基础理论分析的基础上,通过实例,根据自行编制的软件计算了天然气泄漏射流火焰的形貌及其基本参数,建立了火焰长度等基本参数与环境风速的关系,为天然气管道风险后果的分析提供了依据。

钻杆内螺纹接头纵向开裂机理及材料性能指标研究

近年来由于深井、定向井等逐渐增多,油气井钻井中钻杆内螺纹接头纵向开裂失效成为常发事故。大量失效分析发现钻杆内螺纹接头纵向开裂的裂纹源是外表面及螺纹表面的摩擦热裂纹、钳牙咬痕等各种损伤,这些裂纹以脆性断裂或应力腐蚀机理扩展。虽然裂纹源很难避免,但如果能够阻止裂纹的扩展,也能够防止钻杆内螺纹接头纵向开裂失效。应用钻杆失效评估技术研究表明,横向材料冲击功大于80J将避免钻杆内螺纹接头纵向脆性开裂失效。对钻杆接头材料进行SSC试验,发现如果将材料硬度限制在HB310以内,将明显减少钻杆内螺纹接头纵向应力腐蚀开裂失效。失效案例统计数据验证了这些结果。建议有关标准规定钻杆内螺纹接头的横向材料冲击功,如可行同时限制材料的硬度,选用高性能钻具,以此提高钻具使用寿命,确保钻井速度。

低渗透油田反九点井网面积波及效率影响研究

根据低渗透油藏面积注水开发的特点,在流管模型的基础上,推导出了考虑启动压力梯度的反九点井网面积波及效率和油井见水时间计算公式,解决了低速非达西渗流不同于达西渗流的面积波及效率理论计算问题。研究表明,低渗透油田反九点井网中角井和边井的见水时间和面积波及效率不同,需要对边井和角井采取不同的工作制度以调节水驱均匀程度。为低渗透油藏反九点井网的开发设计和评价提供了理论依据。

等质径积双电机自同步椭圆振动筛动力学研究

介绍了一种采用两个具有相同质径积激振电机的自同步椭圆振动筛,其具有筛堵现象轻微,处理量大、结构简单、维护保养方便等特点,在众多自同步椭圆振动筛中成本较低。为了建立该种自同步椭圆振动筛较为简便而实用的设计方法,考虑其在惯性区工作,略去弹簧力和阻尼力的影响,通过建立其动力学方程,导出了该振动筛实现平动椭圆运动的条件,由Hamilton原理建立了两电机轴间相位差角的计算公式,以及振动筛的自同步运转和稳定运转条件。研究结果表明:两电机轴自同步稳定运转时相位差角为零,且两电机轴线中点在筛箱铅垂面内必须与筛箱的总质心重合时,该振动筛可实现平动椭圆运动;在满足自同步条件和稳定性条件时,两电机轴间就能实现自同步稳定运转。运用上述结论可以方便地设计出一种高性能的自同步平动椭圆振动筛。

X70管线钢在管件制造过程中晶粒长大规律研究

研究了X70级管线钢在不同加热温度和不同保温时间下的奥氏体晶粒长大规律。结果表明,当奥氏体化温度低于950℃时,试验钢有较小的晶粒尺寸;奥氏体化温度超过1 100℃,晶粒平均截距开始明显增大,一旦奥氏体化温度上升到1 300℃时,奥氏体晶粒已显著粗化。分析表明,试验钢奥氏体晶粒平均截距D!和奥氏体化温度T成指数关系。当奥氏体化温度为950℃和1 100℃时,奥氏体晶粒平均截距D!和保温时间t均成正比关系。研究结果对于X70级管线钢弯管和三通等管件制造的热加工过程有着重要参考价值。

输气管道投产置换过程气体混合规律研究

目前国内输气管道置换工艺主要依据人工经验进行,存在较大的盲目性,导致天然气管道投产成本较高,安全风险较大,有必要对输气管线安全投产工艺进行科学、系统的研究,实现输气管道的安全、高效、经济投产模式。文章讨论了现有置换工艺中不同的置换方式,认为不加隔离器的置换方法具有置换效率高、费用低以及安全可靠等优点,是一种有前途的新工艺、新方法。同时,为确保置换过程的安全性,针对置换过程中注氮量确定的盲目性问题,采用模拟试验方法,研究了天然气与氮气、氮气与空气混合段在不同流速和背压下长度的变化规律,从而为确定合理的用氮量提供了理论依据。

不锈钢的瞬间液相扩散焊研究

采用热模拟和显微组织分析方法,对Ni-5%Si-3B非晶箔带在316L不锈钢瞬时液相扩散焊(TLP)时的扩散行为进行了研究。结果表明,Ni-5%Si-3B非晶合金箔带作为中间层材料,在实验焊接条件下中间层润湿性和铺展性良好,具有较强的扩散能力,形成了冶金结合,基本实现了316L的TLP连接。

气体钻井过程中的钻具失效研究

近年来,气体钻井技术在国内得到了迅速发展,取得了阶段性的研究成果,各大油田纷纷在符合气体钻井作业的地层开展气体钻井作业,取得了显著成效,机械钻速是同区块泥浆钻井的2-4倍。随着气体钻井数量的增加,钻具失效问题日益突出,已影响到气体钻井的安全和推广应用。结合气体钻井工艺特点,对气体钻井钻具失效的特点进行了分析,为制定预防措施奠定了基础。

酸性气田钻具失效研究

近年来,在酸性气田勘探开发中的钻具失效事故时有发生,严重影响了钻井安全。为了分析酸性气田钻具失效的原因,结合具体钻具失效案例,对钻具在氧气、二氧化碳和硫化氢3种不同的酸性腐蚀环境下的失效进行了分析,得到了氧腐蚀、二氧化碳腐蚀和硫化氢应力腐蚀环境下的钻具失效特点和失效形式,并提出了预防钻具腐蚀失效的措施和方法,对指导酸性气田钻具失效原因分析,预防和减少钻具失效事故提供了技术支持。

复杂深井钻柱安全性研究

钻具的安全是安全高效地进行油气资源开发的基本条件和重要保障。通过对各大油田钻具失效的现场调研和失效分析数据统计,全面、系统地阐述了钻具失效的现状、失效形式、失效原因及预防措施,对深井、超深井等复杂深井的钻具安全具有重要的指导意义。

X80管线钢埋弧焊焊接材料的选材研究

通过对国内为“西气东输”工程生产的X70管线钢管焊缝性能的统计分析和实验室的试验研究,优选出了X80管线钢埋弧焊焊接材料,采用这种材料在生产线上使用试制出焊接接头性能良好的大口径X80管线钢螺旋埋弧焊钢管。

基于J2EE办公自动化系统的应用研究

随着计算机和网络技术的不断发展,信息化已经成为企业实现管理的重要手段。作为企业信息化建设的关键环节,办公自动化系统经过近二十年的发展已经进入成熟应用阶段。本文对现有OA系统的体系结构进行分析,对系统建设的主要环节进行探讨,对实施经验和应用情况进行总结。结果表明,OA系统能较好地适应企业管理的需求,对企业管理水平、运行效率的提升具有重要的作用。

2205双相不锈钢管材的断裂韧性分析

某天然气集输管道最高工作压力13.3MPa,最低工作温度-30℃,对材料的韧性提出了较高的要求。本文对该高压天然气管道用2205双相不锈钢管材进行了夏比V形缺口冲击试验、落锤撕裂试验(DWTT)和裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,对该材料的断裂韧性特征进行了研究。结果表明,2205双相不锈钢材料具有较高的夏比冲击吸收功,较低的韧脆转变温度(FATT)和较高的CTOD值,表明该材料具有良好的断裂韧性,用于高压输气管道具有较高的安全性。

对现行钻杆标准技术条款的分析研究

在对大量失效钻杆进行分析研究的基础上,对目前执行的中国石油天然气行业钻杆标准的技术条款进行了仔细的分析研究,提出了加强对现行钻杆技术条款修订的必要性和重要意义。同时,在理论分析和大量试验数据的基础上,阐述了对现行钻杆标准中钻杆管体材料纵向冲击韧度指标、钻杆接头材料横向冲击韧度指标以及钻杆接头力学性能试样取样方法的修改依据,并提出了修改的具体指标值,为钻杆标准的修订提供了参考。

石油天然气生产中的不锈钢

随着石油天然气工业的发展,耐蚀性差的碳钢和低合金钢材料已难以满足生产需要,因此耐蚀性优良的不锈钢材料就成为一个油气工业选材的研究热点。阐述了油气生产中硫化氢、二氧化碳、氯离子、温度、硫、海水及人工操作这些影响腐蚀的因素,介绍了适合于油气生产中使用的铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢及双相不锈钢。

X80与X100级管线钢屈服强度R_(t 0.5)与R_(p 0.2)的差异性研究

对钢级为X80和X100的两种管线钢的拉伸性能进行了试验研究分析,结果显示X80级管线钢纵向和横向屈服强度的Rt 0.5与Rp 0.2的值重合,而X100级管线钢的Rp 0.2对应的总应变比0.5%要高。通过对应力-应变曲线分析可知,这是因为X100级管线钢拉伸曲线弹性阶段的延伸,使曲线的屈服部分和其后的均匀延伸部分上升造成的。因此,在进行级别高于X80的管线钢拉伸试验时,建议使用Rp 0.2的值作为材料的屈服强度,或使用与Rp 0.2相对应的总应变强度作为屈服强度。