油井管腐蚀疲劳

油井管在服役工况下常常受到腐蚀介质和交变载荷（弯曲、振动）的共同作用，会发生严重的腐蚀疲劳破环。

分析了环境、力学状态和材料特性等因素对腐蚀疲劳的影响，介绍了油井管腐蚀疲劳的国内外研究现状、裂纹萌生机理和裂纹扩展机理。

裂纹萌生机理包括点蚀坑处应力集中、构件几何不连续、驻留滑移带和表面膜破裂等,裂纹扩展机理包括阳极溶解、活性因子、表面能减小、产物转移和产物膜因素等。

指出油井管腐蚀疲劳研究的重点和难点是腐蚀环境下的腐蚀疲劳机理，应深入研究服役工况下各种影响因素之间的耦合作用对油井管腐蚀疲劳的影响。

以现场测试数据为基础，结合试验和数值模拟方法进行腐蚀疲劳研究，可为油井管的断裂理论奠定基础,也可为油气井安全生产提供保障。

还根据用户需求开发出了具有自主知识产权的系列套管，如天津钢管公司开发出了TP系列的抗挤毁套管、抗腐蚀套管、抗高温热采井用套管、超深井用套管以及特殊扣气密性套管，其中TPl30TT高抗挤毁套管其抗挤毁强度达到167MPa以上；TPll0TSS高抗挤毁抗腐蚀套管在氯化钠5%、醋酸0．5%的氧化性腐蚀溶液中，720小时不断裂；TP140V套管下井深度达到6936米（近期这一纪录还将被打破）；NC一3Cr抗二氧化碳腐蚀套管已经批量发往塔里木油田下井使用。

另外宝钢、成都无缝也都开发出了自己的系列产品。虽然中国无缝钢管行业在油井管方面取得了举世瞩目的成绩，但在一些高端产品开发方面尚没有过关，如13Cr、超级13Cr钢的夹杂物及S、P含量的控制（S小于10ppm，P小于15ppm），热处理的性能控制以及丝扣加工中的质量控制等还存在一系列问题，柔性油管、膨胀套管的开发尚属空白。

石油工业发展迅猛, 对油井管的需求量与日俱增。2006 年, 全世界共消耗油井管约1150 万t。根据我国统计数据，实际钻井每钻进1 m，约需油井管62 kg，其中套管48kg、油管10 kg、钻杆3 kg、钻铤0.5 kg。

2006 年全国共消耗油井管218.9 万t。油田装备资产中，油井管约占60%。

油井管在石油工业中占有重要的位置, 是石油工业的基础。油井管在石油工业中的地位, 不仅表现为用量大、花钱多, 更主要的是其质量、性能与石油工业发展的关系重大。

油井管服役条件恶劣, 例如油管柱和套管柱通常要承受几百甚至上千个大气压的内压或外压, 几百吨的拉伸载荷, 还有高温及严酷的腐蚀介质的作用。

我国每年仅钻柱断裂掉井事故即达1 000 起左右，据钻井承包商协会（ IADC） 统计，每起钻柱断裂事故平均直接损失10.6 万美元。钻柱或套管柱损坏有时会导致油井报废。

我国西部油田1 口油井的成本约几千万元甚至上亿元人民币。套管的寿命直接决定油井的寿命，油井的寿命又决定了油田寿命。油井管的安全可靠性、使用寿命和经济性与石油工业关系极其重大。

美国能源部对国际上的井深趋势统计表明，自1978 年以来，全球石油天然气平均井深增加了1倍，并且继续呈现快速增长趋势。井深的增加和温度、压力的提高, 对油井管提出了许多新的、更高的要求。

中国油井管国内市场占有率已经超过80%，并且已连续2年成为净出口产品。在品种开发方面，国内不少企业勇于创新，不仅生产出了按API标准要求的K、N、C、P钢级套管。

我国已经成为油井管生产大国，然而我国油井管在出口持续增长的同时，每年还要进口。

最近进口量一直保持在国内总需求量的15%～20%。我国出口的油井管大多属于低端产品, 而进口的基本都是高技术含量、高附加值的高端油井管产品，例如高强韧性油井管、抗H2S腐蚀油井管、不锈钢及镍基合金油套管、特殊螺纹接头油套管、膨胀套管及连续管等。

这表明我国还不算油井管生产强国。加快高性能油井管的国产化进程，是我国油井管行业一项艰巨而光荣的任务。

油井由自喷转为电泵抽油以后, 原来的生产规律和流动特征发生变化, 因而自喷井的管理方法已不适应电泵井管理的需要。为了提高电泵抽油效果, 延长电泵机组运转寿命, 加强电泵井管理是非常必要的。

油井管道用钢材是一种可以终止破裂传播的抗SSC性能优异的油井管道用钢材。

所述钢材，以质量%计，含有C：0.10～0.35%、Si：0.10～0.50%、Mn： 0.10～0.80%、P：0.030%以下、S：0.010%以下、Cr：0.30～1.20%、Mo：0.20～ 1.00%、V：0.005～0.40%、Al：0.005～0.100%、N：0.0100%以下、H：0.0010%以下、Ca：0～0.01%、Ti：0～0.050%、Nb：0～0.050%、B：0～0.0050 %，余量由Fe元素和杂质组成，所述Cr、Mo、V的含量与结晶粒度 GS的关系满足式(1)：0.7≤(1.5×Cr 2.5×Mo V)-GS/10≤2.6 (1)。2100433B