【摘要】：油井管在服役中不僅受到介質(zhì)的腐蝕損傷,還要承受環(huán)空外壓、內(nèi)壓、彎曲、振動(dòng)等交變載荷造成的破壞,腐蝕與疲勞相互促進(jìn)使油井管萌生裂紋并不斷擴(kuò)展,直至斷裂。在腐蝕疲勞過程中,裂紋萌生壽命占總壽命的10%,裂紋擴(kuò)展占總壽命的90%,其壽命主要受裂紋擴(kuò)展規(guī)律控制,所以研究含腐蝕環(huán)境下裂紋擴(kuò)展速率及特性,就可以較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)油井管使用壽命。從而能夠確保油井管在油田開發(fā)中的安全使用。通過改變介質(zhì)濃度,研究13Cr油管在不同pH值、不同氯離子濃度介質(zhì)的腐蝕速率。并在相應(yīng)介質(zhì)中研究其腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展性能,通過腐蝕疲勞實(shí)驗(yàn)得出疲勞裂紋擴(kuò)展曲線,結(jié)合腐蝕速率探究不同腐蝕介質(zhì)對(duì)油井管材料腐蝕疲勞性能影響規(guī)律,并得到以下結(jié)論:(1)油井管材料13Cr耐腐蝕性較好,但腐蝕速率依然會(huì)隨著氯離子濃度的升高而加快,氯離子濃度對(duì)腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率影響不是很大,一是氯離子濃度梯度取的不夠大,二是氯離子濃度對(duì)腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展的影響較小。(2)油管材料13Cr在不同pH值的氯化鈉溶液中具有較好的耐腐蝕性,但也會(huì)隨著pH值的降低腐蝕速率加快。而在腐蝕疲勞中,裂紋擴(kuò)展速率卻會(huì)隨著酸性的增強(qiáng)而降低,說明13Cr材料抗腐蝕性并不代表其抗腐蝕疲勞性能。(3)相比大氣環(huán)境,腐蝕性介質(zhì)中疲勞裂紋擴(kuò)展速率更快;在裂紋擴(kuò)展后期CO2會(huì)加速疲勞裂紋擴(kuò)展;不同材料在相近腐蝕介質(zhì)中疲勞裂紋擴(kuò)展速率差異明顯。
[Abstract]:Oil well pipe is not only damaged by medium in service, but also damaged by cyclic pressure, internal pressure, bending, vibration and so on. Corrosion and fatigue promote oil well pipe to crack and expand until fracture. In the process of corrosion fatigue, crack initiation life accounts for 10% of total life, crack propagation accounts for 90% of total life, and its life is mainly controlled by crack growth law. The service life of oil well pipe can be predicted more accurately. Thus it can ensure the safe use of oil well pipe in oilfield development. The corrosion rate of 13Cr tubing in different pH values and different chlorine ion concentrations was studied by changing the concentration of the medium. The corrosion fatigue crack propagation performance was studied in the corresponding medium. The fatigue crack growth curve was obtained by corrosion fatigue test. The influence of different corrosion medium on corrosion fatigue performance of oil well pipe material was studied in combination with corrosion rate. The conclusions are as follows: (1) the corrosion resistance of 13Cr is good, but the corrosion rate will be accelerated with the increase of chloride concentration, and the effect of chloride concentration on corrosion fatigue crack propagation rate is not great. One is that the gradient of chloride concentration is not large enough, the other is that chlorine ion concentration has little effect on corrosion fatigue crack propagation. (2) tubing material 13Cr has better corrosion resistance in NaCl solution with different pH value. However, the corrosion rate will be accelerated with the decrease of pH value. However, in corrosion fatigue, the crack growth rate decreases with the increase of acidity, which indicates that the corrosion resistance of 13Cr does not represent its corrosion fatigue performance. (3) compared with the atmospheric environment, the fatigue crack growth rate in corrosive media is faster; At the later stage of crack growth, CO2 accelerates the fatigue crack growth, and the fatigue crack growth rate of different materials in the same corrosion medium is obviously different.
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE983

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 樊治海;方偉;葛明君;高蓉;馮耀榮;楊龍;;我國(guó)“油井管工程”標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展[J];石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督;2006年06期

2 杜厚益;;2012年1—11月俄羅斯油井管生產(chǎn)情況[J];鋼管;2013年01期

3 韓德新;大口徑油井管試制成功[J];鞍鋼技術(shù);1987年05期

4 ;油井管生產(chǎn)工藝[J];特殊鋼;1987年01期

5 張朝生;;國(guó)外耐腐蝕油井管的發(fā)展[J];鋼管;1989年05期

6 李曉紅;國(guó)際油井管發(fā)展及對(duì)我國(guó)油井管發(fā)展的建議[J];軋鋼;1995年03期

7 張志福;加快我國(guó)特殊油井管的開發(fā)[J];鋼管;1999年05期

8 李平全,王世宏;油井管國(guó)產(chǎn)化的現(xiàn)狀及其進(jìn)一步國(guó)產(chǎn)化的建議[J];鋼管;2000年01期

9 張毅,李欣,張汝忻;推進(jìn)油井管國(guó)產(chǎn)化需要注意的幾個(gè)問題[J];鋼管;2000年04期

10 謝香山;高性能油井管的發(fā)展及其前景[J];上海金屬;2000年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前6條

1 ;華油一機(jī)(河北)油井管有限公司[A];2007年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2007年

2 張馳;卞直兵;戴海雄;喬利杰;龐曉露;巖雨;;油井管工礦腐蝕防護(hù)技術(shù)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀[A];LNG綠色船舶和LNG船舶與海洋工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展交流會(huì)論文集[C];2014年

3 方健;魏毅靜;;評(píng)價(jià)高強(qiáng)油井管抗應(yīng)力腐蝕開裂性能的MTS試驗(yàn)技術(shù)[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

4 張偉;杜顯彬;翟正龍;楊萬兵;馬佐倉(cāng);戈文英;鄭桂蕓;;N80級(jí)非調(diào)質(zhì)油井管用鋼的研制開發(fā)——節(jié)能減排型特殊鋼品種的開發(fā)實(shí)踐[A];2008年全國(guó)煉鋼——連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議文集[C];2008年

5 方健;魏毅靜;;評(píng)價(jià)高強(qiáng)油井管抗應(yīng)力腐蝕開裂性能的MTS試驗(yàn)技術(shù)[A];第七屆全國(guó)MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2007年

6 彭在美;于云靖;;關(guān)于在中國(guó)西北部地區(qū)新建大型無縫鋼管項(xiàng)目的思考——兼論中國(guó)無縫鋼管在后危機(jī)時(shí)期的發(fā)展戰(zhàn)略[A];第十三屆中國(guó)（北方）鋼管技術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 石雯;我成為油井管凈出口國(guó)[N];國(guó)際商報(bào);2004年

2 特派記者 熊敏;美國(guó)式商戰(zhàn)：誰“陷害”了中國(guó)油井管？[N];21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道;2010年

3 記者　王明毅;石油工業(yè)呼喚高性能油井管[N];中國(guó)石油報(bào);2006年

4 陳青;集團(tuán)公司將大力發(fā)展油井管工程[N];中國(guó)石油報(bào);2003年

5 記者 宋元東;“追熱點(diǎn)”變更募資投向 常寶股份1.6億投向油井管[N];上海證券報(bào);2012年

6 陳青 何曉龍;嚴(yán)把油井管質(zhì)量關(guān)[N];中國(guó)石油報(bào);2004年

7 本報(bào)記者　 徐元鋒;油井“華佗”[N];人民日?qǐng)?bào);2006年

8 王寧　趙鵬 向雙娣 李建新;提高技術(shù)水平完善服務(wù)體系走向國(guó)際[N];中國(guó)冶金報(bào);2011年

9 記者 陳強(qiáng)　通訊員 呂茹;太鋼開發(fā)出國(guó)內(nèi)最大口徑高鎳合金油井管頂替進(jìn)口[N];中國(guó)冶金報(bào);2011年

10 本報(bào)記者 陳淑芝;油井管熱銷為哪般？[N];中國(guó)冶金報(bào);2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 侯鐸;油井管環(huán)境敏感開裂適用性評(píng)價(jià)方法研究[D];西南石油大學(xué);2013年

2 張智;惡劣環(huán)境油井管腐蝕機(jī)理與防護(hù)涂層研究[D];西南石油學(xué)院;2005年

3 方劍;N80-1非調(diào)質(zhì)無縫油井管工藝控制技術(shù)的研究[D];武漢科技大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 王文濤;介質(zhì)的腐蝕性對(duì)油井管材料腐蝕疲勞性能影響研究[D];西安石油大學(xué);2016年

2 高文宇;油井緩蝕劑研究與開發(fā)[D];大慶石油學(xué)院;2007年

3 周江;油井管直徑連續(xù)測(cè)量方法與系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2009年

4 李天雷;油井管硫化物應(yīng)力開裂雙懸臂梁法試驗(yàn)研究[D];西南石油大學(xué);2007年

5 劉小燕;油井管材料流體誘導(dǎo)腐蝕研究[D];西安石油大學(xué);2013年

6 余燦生;C95級(jí)ERW耐腐蝕油井管成分及熱處理工藝研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

7 楊少文;華菱衡鋼油井管國(guó)際市場(chǎng)營(yíng)銷策略研究[D];湖南大學(xué);2007年

8 殷利民;微合金非調(diào)質(zhì)油井管鋼中釩的析出行為研究[D];上海大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：2251461