鈦合金油井管材料優點和應用現況
鈦合金油井管具有優異的耐應力、耐腐蝕、耐高溫高壓、抗斷裂性、高熔點、無磁性、高抗震性和良好的機械性能:
目前,我國日益成熟的鈦合金加工制備技術使鈦合金油井管具有較低的制造成本;我國是鈦資源大國,而鎳礦資源較為貧乏,從長遠來講,大力發展鈦合金油井管代替鎳基合金管有利于進一步降低油田開發成本。
國外于上世紀80年代開始進行鈦合金管在石化行業的研究與運用,國內寶鈦集團、天津鋼管、攀成鋼、寶鋼、北京有色金屬研究總院、忠世高新等單位均在鈦合金材質油套管的開發上取得一定進展,產品已初步下井測試。
鈦合金在石油行業應用的問題
1、適應服役環境的鈦合金材料種類還不夠豐富;
2、
鈦管材制備加工技術需進一步完善,提高成品率;
3、重新設計鈦合金專用密封螺紋結構:
4、酸化液腐蝕問題急需解決:
5、存在與碳鋼接觸加速腐蝕問題:
6、鈦合金韌性指標需重新制定:
國家對鈦合金油井管非常重視,目前已制定三大課題:
1、國家科技部科技支撐計劃項目“海底油氣開采用特殊鋼材料產業化技術開發”設置了“特殊耐蝕合金及膨脹套管應用性能評價及標準”課題。
2、國家科技部重點研發項目“高耐蝕鈦合金管材與高品質鈦帶制造技術”設置了“鈦合金油井管應用技術研究”課題。
3、國家重點專項項目“大型油氣田及煤層氣研究開發”設置了“鈦合金鉆桿研究開發”課題。
下一步工作建議:
1、加強服役工況下可用鈦合金材料進行試驗研究,建立起適合石化行業用鈦合金材料體系和性能數據庫。
2、系統研究關鍵的強度、韌性、耐蝕性等指標,建立起符合鈦合金油井管特性的關鍵性能指標。
3、
鈦合金材料的整體管柱力學設計尚未健全,需要進一步的研究和建立相應的管柱設計方法和規范。
4、對各家
鈦合金管產品進行綜合評價,在深入研究的基礎上進行應用推廣和指導,并建立動態跟蹤研究,逐步建立失效分析及預防體系。
5、制定完善的鈦合金油井管標準體系。
寶雞有一大批差異化發展的民營企業,研發、冶煉、加工、應用的實力都很強,石油裝備產業也是寶雞市、寶雞高新區的重點產業,希望有更多的業界人士,投入到鈦合金在石油裝備特別是油氣管方面的應用中來,早日實現我國在這個世界性產業上面的突破。