Anvendelse av titanlegeringsmaterialer i petroleumsindustrien
Titan er et viktig strukturelt metall utviklet på 1950-tallet. Titan kan danne legeringer med andre metallelementer for å forbedre og forbedre dets mekaniske egenskaper og fysiske egenskaper for å møte ulike behov. Titan og dets legeringer har høy styrke, lav elastisitetsmodul, utmerket korrosjonsbestandighet, god biokompatibilitet og andre egenskaper. De er mye brukt i romfartsfester, petroleumsindustri, tekniske komponenter, medisinske pacemakere og andre felt.
Titanlegeringsmaterialene som brukes i oljebrønnrør i utlandet inkluderer hovedsakelig UNS R56404 (Ti-6Al-4V-0.08Ru), UNS R55400 (Ti-5.5Al{{ 8}}.3Zr-5.7V-1.3Mo-0.10O-0.06Pd), UNSR58640 (Ti-3Al-8V -6Cr-4Zr-4Mo), UNS R56260 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo), osv. Med utviklingen av teknologien blir TC4 (Ti-6Al-4V) titanlegering med god korrosjonsmotstand og høy spesifikk styrke gradvis brukt i mitt lands oljebrønnrør.
De fleste av mitt lands tradisjonelle oljebrønnrør er laget av karbonstål, slik som G105, L80, N80, P110 osv. Olje- og gassutviklingsmiljøet i landet mitt er imidlertid relativt tøft. Oljebrønnrør møter ikke bare utfordringene med høy temperatur og høyt trykk når de betjenes under bakken, men må også tåle de kombinerte effektene av korrosive miljøer som H2S, CO2, høykonsentrasjonslake/kompletteringsvæske, elementært svovel og sterk syre. Tradisjonelle oljebrønnrør i karbonstål kan ikke lenger møte det tøffe servicemiljøet.
Oljerør og foringsrør av titanlegering vil bli utsatt for store ytre trykkbelastninger under jorden. Liu et al. etablert en ny titanlegeringsolje foringsrørstyrkeprediksjonsmodell basert på styrke- og kompresjonskriteriummodellen, og beregnet og sammenlignet trykkstyrken til titanlegeringsrør og stålrør med forskjellige nøkkelparametere. Testresultatene viser at trykkstyrken til titanlegeringsrør er mindre enn for stålrør med samme spesifikasjoner. Derfor er trykkstyrken til titanlegeringsoljerør og foringsrør avgjørende for sikkerheten til rørstrengen under jorden.
Utenlandske forskere Schutz et al. eksponerte UNS R56404 titanrør for flytende kvikksølv, og utførte tester med høy spenning, kontinuerlig strekk og syklisk belastning under relevante olje- og gassproduksjonsforhold. De fant ut at i flytende kvikksølv ved 232 grader, kan titanrør fullstendig motstå skjørhet av flytende metall og andre former for miljøforringelse.
De studerte også sur bruk av UNS R55400 titanlegering under ANSI/NACE MR0175/ISO 15156-standarden. UNS R55400 tilhører typen + titanlegering, som er en ny type høyfast titanlegering spesielt utviklet for høytemperatur- og høytrykks olje- og gassproduksjonstjenester. De fant at UNS R55400 titanlegering kan brukes i sure saltvannsmiljøer med opptil 198 g/L klorid (mettet), og kan brukes under sure forhold med en maksimal hardhet på 41 HRC, en maksimal temperatur på 288 grader , med eller uten elementært svovel, og tåler minst 3,45 MPa H2S partialtrykk og 6,9 MPa CO2 partialtrykk.
Derfor er korrosjonsmotstanden til oljebrønnrør av titanlegering bedre enn for tradisjonelle oljebrønnrør i karbonstål. For det andre kan det styrkes gjennom aldringsbehandling for å forbedre sine egne mekaniske egenskaper, og har utmerkede egenskaper for å motstå sprøhet, svovel- og syrebestandighet i flytende metall. I et servicemiljø med stor ytre trykkbelastning er imidlertid trykkstyrken til oljebrønnrøret i titanlegering langt dårligere enn det for oljebrønnrør i karbonstål. Det er lite forskning i mitt land på hvordan man kan forbedre trykk- og bøyestyrken til titanlegeringer. Derfor er det av stor betydning å studere hvordan man opprettholder eller til og med forbedrer styrken til titanlegeringsmaterialer under høye spenningsforhold.
Vennligst legg igjen en melding for flere titantilpassede produkter. Kontakt oss for å få de siste tilbudene og spesialtilbudene.
