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不銹鋼無縫(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(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(you)CO2的(de)(de)油(you)(you)(氣)井(jing)溫度超過200℃時(shi),馬(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)SUP15Cr也(ye)不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)滿足耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)要(yao)求,需采用(yong)具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)二氧化(hua)碳和(he)氯離子應力腐(fu)(fu)蝕(shi)裂紋性能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。目前開發的(de)(de)22Cr和(he)25Cr雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)適用(yong)于200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)二氧化(hua)碳油(you)(you)氣井(jing)。在(zai)(zai)對22Cr和(he)25Cr雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)化(hua)學成分(fen)(fen)進(jin)行(xing)設計時(shi),以(yi)調整(zheng)Cr和(he)Ni的(de)(de)含量來(lai)調整(zheng)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)效果。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)加(jia)奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)成,晶粒(li)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互交(jiao)叉(cha),習慣(guan)上(shang)由(you)于奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)比(bi)率不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong),其耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)也(ye)不(bu)(bu)(bu)(bu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)。在(zai)(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)除基本成分(fen)(fen)Cr、Ni外(wai),添(tian)加(jia)Mo和(he)N等元素可提高耐(nai)(nai)孔蝕(shi)性能(neng)(neng)(neng)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)除了具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高溫腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)(neng)(neng)外(wai),相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)馬(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)還(huan)具(ju)有(you)更(geng)好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)H2S應力腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂性能(neng)(neng)(neng),在(zai)(zai)常溫的(de)(de)NACE TM 0177-A法試(shi)驗中(zhong),在(zai)(zai)A溶液,85%SMYS加(jia)載環境中(zhong),馬(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)最多(duo)只能(neng)(neng)(neng)通(tong)過10kPa的(de)(de)H2S分(fen)(fen)壓試(shi)驗,而雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)25Cr可以(yi)通(tong)過100kPa的(de)(de)硫(liu)化(hua)氫分(fen)(fen)壓試(shi)驗。目前國內生產雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)油(you)(you)井(jing)管的(de)(de)公司主要(yao)有(you)天津鋼(gang)(gang)(gang)管、寶鋼(gang)(gang)(gang)等。


  有(you)關研究報(bao)告指出對高(gao)含(han)硫化氫、二(er)氧化碳和(he)(he)CF的(de)高(gao)溫環境超(chao)深井天(tian)然氣田(tian),Ni基系(xi)列合金(jin)(jin)、Co基系(xi)列合金(jin)(jin)和(he)(he)Ti基系(xi)合金(jin)(jin)都是(shi)(shi)很(hen)好的(de)選用材料。考慮到資源和(he)(he)經濟效益,大多(duo)數是(shi)(shi)采用Ni基合金(jin)(jin)作耐(nai)腐(fu)蝕(shi)合金(jin)(jin)。對其檢驗(yan)(yan)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)項目有(you):酸洗后麻坑、一般腐(fu)蝕(shi)、應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開裂的(de)敏感(gan)性等。應(ying)力腐(fu)蝕(shi)試驗(yan)(yan)包括(kuo)四點彎曲試樣的(de)檢驗(yan)(yan)、C型(xing)和(he)(he)雙懸(xuan)臂梁式斷口試樣檢驗(yan)(yan)以及模擬條(tiao)件下進行試驗(yan)(yan),最(zui)后根據實驗(yan)(yan)數據、井底溫度條(tiao)件,按(an)發生失效變化來確定最(zui)佳的(de)耐(nai)蝕(shi)合金(jin)(jin)。現(xian)將天(tian)津鋼(gang)管(guan)、寶鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)合金(jin)(jin)(CRA)產品列于下表8-4所示。


表 4.jpg



聯系方式.jpg