20世紀90年代后期,油田向油井管制造企業提出了需要抗二氧化碳腐蝕的13Cr不銹(xiu)鋼無縫管材。最初,由于生產工藝、技術、坯料等問題,國內油井管制造企業還拿不出這種產品給油田使用。21世紀初,經與油田協商和技術論證,確定前期開發低鉻(3Cr、5Cr)管材,配合采用緩釋劑的方案,解決了部分區域二氧化碳腐蝕油井管材問題,但是這種低鉻抗二氧化碳腐蝕的管材,其適用范圍是有限,使用效果也是有限的。2001年10月,浙江不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠家在250機組上成功試軋出了2Cr13不銹鋼管,2003-2004年寶鋼、天津鋼管相繼開發出了13Cr油管和套管,隨后根據油田的需要,又開發出HP13Cr、SUP13Cr抗二氧化碳腐蝕的管材,近年來衡陽鋼管也開發出HP13Cr、SUP13Cr套管。


  當含有CO2的(de)(de)(de)油(you)(氣(qi))井(jing)溫度超(chao)過200℃時(shi),馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼SUP15Cr也不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)滿足耐(nai)腐蝕要(yao)求,需(xu)采用具(ju)(ju)有良(liang)好的(de)(de)(de)耐(nai)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)(he)氯離子應力腐蝕裂紋性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。目(mu)前開發的(de)(de)(de)22Cr和(he)(he)25Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(奧(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)鐵(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼適用于200℃以上(shang)的(de)(de)(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)油(you)氣(qi)井(jing)。在對22Cr和(he)(he)25Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼的(de)(de)(de)化(hua)學成分進行(xing)設計時(shi),以調(diao)整(zheng)Cr和(he)(he)Ni的(de)(de)(de)含量來調(diao)整(zheng)耐(nai)腐蝕效(xiao)果(guo)。雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼由(you)鐵(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)加奧(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)成,晶粒相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互交(jiao)叉,習(xi)慣上(shang)由(you)于奧(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)鐵(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)比率(lv)不(bu)(bu)(bu)同(tong),其(qi)耐(nai)腐蝕的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)也不(bu)(bu)(bu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)。在雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼中除(chu)基本成分Cr、Ni外,添加Mo和(he)(he)N等(deng)元(yuan)素(su)可(ke)提高耐(nai)孔蝕性(xing)能(neng)(neng)。雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼除(chu)了具(ju)(ju)有良(liang)好的(de)(de)(de)耐(nai)高溫腐蝕性(xing)能(neng)(neng)外,相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼還(huan)具(ju)(ju)有更好的(de)(de)(de)耐(nai)H2S應力腐蝕開裂性(xing)能(neng)(neng),在常溫的(de)(de)(de)NACE TM 0177-A法試驗中,在A溶(rong)液,85%SMYS加載環境中,馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼最多只能(neng)(neng)通過10kPa的(de)(de)(de)H2S分壓(ya)試驗,而雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼25Cr可(ke)以通過100kPa的(de)(de)(de)硫化(hua)氫分壓(ya)試驗。目(mu)前國(guo)內生產雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼油(you)井(jing)管的(de)(de)(de)公司主要(yao)有天津鋼管、寶鋼等(deng)。


  有關研(yan)究(jiu)報告指(zhi)出對(dui)高(gao)含(han)硫(liu)化氫、二氧化碳和(he)CF的(de)(de)高(gao)溫環境超深井天然氣(qi)田,Ni基(ji)(ji)系列合(he)金(jin)、Co基(ji)(ji)系列合(he)金(jin)和(he)Ti基(ji)(ji)系合(he)金(jin)都是很好(hao)的(de)(de)選用材料。考(kao)慮(lv)到資源和(he)經(jing)濟(ji)效益,大多數是采(cai)用Ni基(ji)(ji)合(he)金(jin)作(zuo)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)。對(dui)其檢驗(yan)的(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)項(xiang)目(mu)有:酸洗后麻(ma)坑(keng)、一般腐(fu)蝕(shi)(shi)、應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂的(de)(de)敏感性(xing)等。應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)包括四點彎曲試(shi)樣(yang)的(de)(de)檢驗(yan)、C型和(he)雙懸臂梁式斷口(kou)試(shi)樣(yang)檢驗(yan)以及(ji)模擬條件下(xia)進行試(shi)驗(yan),最(zui)后根據實(shi)驗(yan)數據、井底溫度條件,按發生失效變化來確定最(zui)佳的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)。現將天津(jin)鋼(gang)管、寶(bao)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)(CRA)產品列于下(xia)表8-4所示。


表 4.jpg



聯系方式.jpg