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(wu)縫(feng)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)鋼管廠家在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(you)CO2的(de)油(you)(氣(qi)(qi))井溫度超過200℃時(shi),馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)SUP15Cr也不能(neng)(neng)滿足耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕要求,需采用(yong)(yong)具(ju)有(you)良好的(de)耐二氧(yang)化(hua)(hua)碳和(he)(he)氯離子應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕裂紋性能(neng)(neng)的(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。目前開發的(de)22Cr和(he)(he)25Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)適用(yong)(yong)于(yu)200℃以上(shang)的(de)二氧(yang)化(hua)(hua)碳油(you)氣(qi)(qi)井。在(zai)(zai)對22Cr和(he)(he)25Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)進行設計(ji)時(shi),以調(diao)整Cr和(he)(he)Ni的(de)含量來(lai)調(diao)整耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕效(xiao)果。雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)由(you)(you)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)加(jia)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組成(cheng),晶粒相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互交叉(cha),習(xi)慣上(shang)由(you)(you)于(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)比率不同,其耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕的(de)性能(neng)(neng)也不相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同。在(zai)(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中除(chu)(chu)基本成(cheng)分(fen)Cr、Ni外(wai),添(tian)加(jia)Mo和(he)(he)N等元素(su)可(ke)提高耐孔(kong)蝕性能(neng)(neng)。雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)除(chu)(chu)了具(ju)有(you)良好的(de)耐高溫腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕性能(neng)(neng)外(wai),相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)還具(ju)有(you)更好的(de)耐H2S應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕開裂性能(neng)(neng),在(zai)(zai)常(chang)溫的(de)NACE TM 0177-A法試(shi)驗中,在(zai)(zai)A溶液,85%SMYS加(jia)載環境中,馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)最多(duo)只(zhi)能(neng)(neng)通(tong)過10kPa的(de)H2S分(fen)壓試(shi)驗,而雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)25Cr可(ke)以通(tong)過100kPa的(de)硫化(hua)(hua)氫分(fen)壓試(shi)驗。目前國(guo)內生產雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)油(you)井管(guan)的(de)公司主要有(you)天津鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)、寶鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等。


  有關研(yan)究報(bao)告(gao)指出對(dui)高含硫化(hua)氫(qing)、二(er)氧(yang)化(hua)碳和(he)CF的(de)高溫環境超深(shen)井(jing)天然氣田,Ni基(ji)系列合(he)(he)金(jin)、Co基(ji)系列合(he)(he)金(jin)和(he)Ti基(ji)系合(he)(he)金(jin)都是(shi)很好的(de)選用材料。考慮到(dao)資源(yuan)和(he)經濟效益,大多數(shu)是(shi)采用Ni基(ji)合(he)(he)金(jin)作耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)合(he)(he)金(jin)。對(dui)其(qi)檢(jian)驗(yan)(yan)的(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)項目有:酸(suan)洗(xi)后麻坑、一般腐(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)開裂的(de)敏感(gan)性等。應力腐(fu)蝕(shi)試驗(yan)(yan)包括四點(dian)彎曲試樣(yang)的(de)檢(jian)驗(yan)(yan)、C型和(he)雙懸(xuan)臂梁式(shi)斷口(kou)試樣(yang)檢(jian)驗(yan)(yan)以及模擬條件(jian)下進行試驗(yan)(yan),最后根(gen)據實驗(yan)(yan)數(shu)據、井(jing)底溫度(du)條件(jian),按發生失效變化(hua)來確定最佳的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)合(he)(he)金(jin)。現將天津鋼管、寶鋼的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)合(he)(he)金(jin)(CRA)產品列于(yu)下表(biao)8-4所示。


表 4.jpg



聯系方式.jpg