
第43卷第3期
油气田化学
石油与天然气化工
CHEMICAL ENGINEERING OF OIL & GAS
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低合金钢抗硫油套管选材与评价方法
杨建强张忠华张春霞郭金宝
(宝山钢铁股份有限公司)
摘要分析了低合金钢油套管在实际服役过程中的主要失效形式及相关国际标准对抗硫油套管试用范围的规定,并从材料因素和环境因素两方面论述了其对低合金钢油套管抗SSC性能的影响规律,同时探讨了油套管钢抗SSC性能的评价方法及其适用性。
关键词低合金钢抗硫油套管选材SSC
文献标志码:A
D0I:10.3969/i.issn.1007-3426.2014.03.012
中图分类号:TE988.2
Selection andevaluationof low alloy steelforsourservice
Yang Jianqiang,Zhang Zhonghua, Zhang Chunxia, Guo Jinbao(BaoshanIron &Steel Co.,Ltd,Shanghai2o1900,China)
Abstract: Main failure modes and application limit of low alloy steel oil country tubular goods(OCTG) for sour service by relevant international standard were analyzed in this paper . The in fluences of metallurgical and environmental factors upon sulfide stress cracking (SSC) resistance property were discussed, and selection of SSC evaluation methods were described from the point of stress analysis and fitting for service .
Key wordls: low alloy steel, sulfur resistance, oil country tubular goods (OCTG), material selection,SSC
近年来,世界范围内能源供应短缺的问题变得日益严峻,能源开采的重点逐渐转向一些高含 H2S、CO2等腐蚀性介质的油气田.其中低合金抗硫管、双相不锈钢及镍基合金在内的各类油井管得到了广泛的应用,而低合金抗硫油套管则占有很大比重。然而由于选材不当造成的管柱失效时有发生,如何对管材抗硫性能进行有效评价及针对不同井下介质进行合理选材逐渐成为业内关注的热点。以下从含硫油气井低合金油套管主要失效形式、抗硫性能的主要影响因素、抗硫性能评价方法等方面对上述问题进行论述。
1油套管腐蚀失效形式及影响因素 1.1主要失效形式
含硫油气井油套管的腐蚀失效主要存在于两个作业流程,即开采作业和酸化作业过程。对于低合金钢油套管而言,H:S引起的SSC是危害性最强且最为常见的失效形式,多发生于井口至井筒温度为 60℃的油、套管柱。SSC裂纹孕育期较短其引起失效的过程最短只需几十个小时。其次,完并液和残酸导致的SCC也应引起广泛注意,这两类开裂常见于靠近井底的高温管段。此外,CO2、残酸、完并液等介质亏起的局部腐蚀是危害性仅次于上述两
作者简介:杨建强,工程师,2007年毕业于北京科技大学,现从事耐腐蚀油套管新产品开发及腐蚀行为研究工作。地址:(201900)上海市宝山区富锦路889号宝钢研究院钢管条钢技术中心。