發(fā)布時(shí)間：2017-07-07 22:14

  本文關(guān)鍵詞：酸性環(huán)境油套管設(shè)計(jì)及適用性評(píng)價(jià)

  更多相關(guān)文章： 酸性環(huán)境 油、套管 設(shè)計(jì)強(qiáng)度 腐蝕試驗(yàn) 選材方法

【摘要】：隨著高溫高壓、酸性油、氣田的勘探開(kāi)發(fā)的日益增多,油、套管的工作環(huán)境也趨于惡劣和復(fù)雜,高強(qiáng)度套管在高溫、高壓、高含CO2/H2S環(huán)境中出現(xiàn)的斷裂事故也日趨突出,冀東油田部分區(qū)塊油套管也處于高溫高壓的酸性環(huán)境。如何在現(xiàn)有的一些技術(shù)基礎(chǔ)上針對(duì)酸性環(huán)境的特點(diǎn),形成一套可靠的管材選用及性能評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范,是目前所必須解決的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。針對(duì)冀東油田套管所處的惡劣環(huán)境,本文在國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)資料收集和閱讀的基礎(chǔ)上,提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容和完整的研究思路,開(kāi)展了冀東油田酸性環(huán)境油套管腐蝕機(jī)理研究、油套管選材推薦作法研究、酸性氣體分壓計(jì)算以及油套管適用性評(píng)價(jià),主要研究?jī)?nèi)容或取得的成果如下：1、開(kāi)展了油套管C02和H2S腐蝕的環(huán)境因素的分析和研究,總結(jié)了濕H2S環(huán)境下的電化學(xué)腐蝕、環(huán)境開(kāi)裂,酸性環(huán)境下的腐蝕開(kāi)裂機(jī)理,得出冀東油田油套管在本質(zhì)上屬于應(yīng)力腐蝕或氫脆,或是兩者兼而有之。2、基于ISO11960:2009、ISO15156:2009標(biāo)準(zhǔn)以及Sumitomo Metal、Tenaris等廠家標(biāo)定的酸性環(huán)境油、套選材的標(biāo)準(zhǔn),本文提出了不同溫度、不同pH值、不同H2S和C02分壓及含C1-的酸性環(huán)境的油、套管選材推薦作法,為含H2S和C02氣田的探井及開(kāi)發(fā)井的油、套管選材和設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究,評(píng)價(jià)了適合于任何尺寸的油井管(OCTG)強(qiáng)度計(jì)算的新公式,分析了API公式、ISO模型以及引入公式對(duì)于不同厚徑比套管的適用性。同時(shí),分析了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SY-T5322-2008)復(fù)合載荷抗內(nèi)壓屈服設(shè)計(jì)公式存在的問(wèn)題,建議采用ISO給出的三軸應(yīng)力計(jì)算公式,因其考慮了更多的抗內(nèi)壓影響因素：管彎曲力、管曲率、許用扭矩、彎曲及未彎曲時(shí)軸向應(yīng)力分布等。4、對(duì)酸性環(huán)境腐蝕的套管,主要分析了套管腐蝕坑周?chē)膽?yīng)力集中系數(shù),得出了點(diǎn)蝕影響下套管的無(wú)因次抗內(nèi)壓強(qiáng)度的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明：當(dāng)腐蝕深度小于壁厚的10%時(shí),套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度急劇下降；當(dāng)腐蝕深度為壁厚的10%～70%時(shí),套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度下降較小。在研究中發(fā)現(xiàn)當(dāng)點(diǎn)蝕深度為套管壁厚的一半時(shí),所有的無(wú)因次剩余抗內(nèi)壓強(qiáng)度都小于50%。5、通過(guò)冀東油田油套管適用性評(píng)價(jià)測(cè)試,得到了溫度、酸氣分壓、含水率等對(duì)N80、P110、3Cr和5Cr腐蝕的影響規(guī)律,提出了針對(duì)冀東油田柳北區(qū)塊、南堡區(qū)塊和高淺區(qū)塊的選材建議方案,為CO2驅(qū)油防腐蝕控制管理和經(jīng)濟(jì)性開(kāi)發(fā)提供支持。
【關(guān)鍵詞】：酸性環(huán)境 油、套管 設(shè)計(jì)強(qiáng)度 腐蝕試驗(yàn) 選材方法
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE931.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 問(wèn)題提出及研究意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-18
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外管柱腐蝕研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.2 酸性環(huán)境油、套管使用情況13-14
• 1.2.3 國(guó)外酸性油田井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例14-17
• 1.2.4 H_2S環(huán)境腐蝕性評(píng)價(jià)研究17-18
• 1.3 本文研究主要內(nèi)容和研究思路18-20
• 第2章 酸性環(huán)境油套管腐蝕機(jī)理研究20-31
• 2.1 油套管腐蝕損壞現(xiàn)狀分析20-21
• 2.2 套管的CO_2腐蝕機(jī)理21-25
• 2.2.1 均勻腐蝕21-22
• 2.2.2 局部腐蝕22
• 2.2.3 CO_2影響因素22-25
• 2.3 H_2S環(huán)境下套管腐蝕機(jī)理研究25-30
• 2.3.1 H_2S電化學(xué)腐蝕25-26
• 2.3.2 環(huán)境開(kāi)裂26-27
• 2.3.3 H_2S腐蝕影響因素27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 酸性環(huán)境油套管選材推薦作法31-38
• 3.1 ISO15156：2009選材推薦作法32-33
• 3.2 ISO11960：2009選材推薦作法33-34
• 3.3 CO_2和H_2S環(huán)境選材推薦作法34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 油套管強(qiáng)度計(jì)算及酸性氣體分壓計(jì)算38-59
• 4.1 抗擠強(qiáng)度計(jì)算38-42
• 4.1.1 ISO抗擠新模型38-39
• 4.1.2 套管抗擠強(qiáng)度計(jì)算新算法39
• 4.1.3 新抗擠公式與API 5C3公式及ISO新模型計(jì)算對(duì)比39-42
• 4.2 抗內(nèi)壓強(qiáng)度計(jì)算42-57
• 4.2.1 抗內(nèi)壓強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)42-43
• 4.2.2 內(nèi)壓屈服失效模型43-44
• 4.2.3 復(fù)合載荷作用下屈服模型44-46
• 4.2.4 腐蝕套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度計(jì)算46-57
• 4.3 氣體的體積分?jǐn)?shù)與質(zhì)量濃度的換算57-58
• 4.3.1 體積分?jǐn)?shù)與質(zhì)量濃度的換算57-58
• 4.3.2 氣相中氣體分壓的計(jì)算58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 冀東酸性油氣田油套管適用性評(píng)價(jià)59-80
• 5.1 冀東油氣田特點(diǎn)及試驗(yàn)參數(shù)確定59-60
• 5.2 試驗(yàn)裝置和選材60-61
• 5.3 試驗(yàn)步驟61-62
• 5.4 試驗(yàn)分析62-74
• 5.4.1 柳北區(qū)腐蝕速率62-72
• 5.4.2 南堡區(qū)腐蝕速率72
• 5.4.3 高淺區(qū)腐蝕速率72-73
• 5.4.4 四種材料在不同區(qū)塊條件下腐蝕速率比較73-74
• 5.5 不同材質(zhì)的使用年限與選材方案74-79
• 5.6 本章小結(jié)79-80
• 第6章 結(jié)論80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姜宗紹;;3號(hào)油套管生產(chǎn)線簡(jiǎn)介[J];寶鋼技術(shù);1993年04期

2 李平全;;力學(xué)和環(huán)境服役條件及其對(duì)油套管的要求——《油套管標(biāo)準(zhǔn)研究、油套管失效分析及典型案例》(1)[J];鋼管;2006年04期

3 李金波;舒欣欣;鄭茂盛;;含缺陷油套管的抗彎曲特性研究[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2006年05期

4 李平全;;油套管標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求變化及用戶(hù)訂貨補(bǔ)充技術(shù)條件——《油套管標(biāo)準(zhǔn)研究、油套管失效分析及典型案例》(3)[J];鋼管;2006年06期

5 李平全;;油套管的缺陷及其在建井期的典型失效案例——《油套管標(biāo)準(zhǔn)研究、油套管失效分析及典型案例》(5-1)[J];鋼管;2007年02期

6 李平全;;油套管的缺陷及其在建井期的典型失效案例——《油套管標(biāo)準(zhǔn)研究、油套管失效分析及典型案例》(5-2)[J];鋼管;2007年03期

7 李平全;;油套管的缺陷及其在建井期的典型失效案例——《油套管標(biāo)準(zhǔn)研究、油套管失效分析及典型案例》(5-3)[J];鋼管;2007年04期

8 李平全;史交齊;趙國(guó)仙;韓勇;;油套管的服役條件及產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀(上)[J];鋼管;2008年04期

9 李平全;史交齊;趙國(guó)仙;韓勇;;油套管的服役條件及產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀(下)[J];鋼管;2008年05期

10 孫良偉;;油套管靜水壓檢測(cè)系統(tǒng)的研制[J];石油儀器;2009年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 包耀宗;蘇玉華;;川渝天然氣田油套管材料選擇及腐蝕與防護(hù)[A];2007中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集[C];2007年

2 龍媛媛;考軍;張潔;孫艷紅;郭玲;;多元熱流體對(duì)油套管及地面集輸系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)研究[A];山東石油學(xué)會(huì)第六屆腐蝕與防護(hù)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)專(zhuān)刊[C];2008年

3 孫中渠;張忠鏵;郭金寶;蔡海燕;;油套管用鋼的CO_2腐蝕行為研究[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)第一屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

4 邢娜;何立波;黃寶;;國(guó)外非API高耐蝕油套管品種開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀[A];2012年全國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（下）[C];2012年

5 畢宗岳;張萬(wàn)鵬;;國(guó)內(nèi)外油氣管材技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[A];第四屆數(shù)控機(jī)床與自動(dòng)化技術(shù)高層論壇論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬建民;國(guó)產(chǎn)油套管發(fā)展前景廣闊[N];中國(guó)石化報(bào);2004年

2 馬建民;國(guó)產(chǎn)油套管發(fā)展前景廣闊[N];中國(guó)石油報(bào);2004年

3 曹勇 穆東 韓會(huì)全;聚焦焊接油套管生產(chǎn)技術(shù)[N];中國(guó)冶金報(bào);2012年

4 孫延軍;寶鋼高抗硫系列油套管深受用戶(hù)青睞[N];中國(guó)冶金報(bào);2005年

5 周金云;華菱衡鋼新增特殊油套管內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)[N];中國(guó)冶金報(bào);2011年

6 記者 劉相華;山東墨龍中標(biāo)1.4萬(wàn)噸油套管[N];上海證券報(bào);2011年

7 陳先富;油套管入井前綜合無(wú)損檢測(cè)勢(shì)在必行[N];中國(guó)石油報(bào);2006年

8 馮曉榮;延長(zhǎng)石油材料公司年產(chǎn)7萬(wàn)噸 石油油套管生產(chǎn)線投產(chǎn)[N];陜西日?qǐng)?bào);2008年

9 邢娜 何立波 黃寶 高真鳳;國(guó)外雙相不銹鋼油套管和鎳基合金油套管的發(fā)展現(xiàn)狀[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2013年

10 周金云;噸管平均降低成本500元[N];衡陽(yáng)日?qǐng)?bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 許紅林;油套管特殊螺紋連接強(qiáng)度和密封理論研究[D];西南石油大學(xué);2015年

2 李陽(yáng)華;超深井用高強(qiáng)高韌V150油套管的研究與開(kāi)發(fā)[D];中南大學(xué);2013年

3 劉然克;典型H_2S/CO_2環(huán)空環(huán)境下高強(qiáng)油套管鋼應(yīng)力腐蝕機(jī)理與防護(hù)[D];北京科技大學(xué);2015年

4 高純良;高含CO_2氣井腐蝕發(fā)展機(jī)制和預(yù)測(cè)方法研究[D];北京科技大學(xué);2015年

5 李春福;油氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中的CO_2腐蝕機(jī)理及防護(hù)技術(shù)研究[D];西南石油學(xué)院;2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄭偉;油田復(fù)雜環(huán)境超級(jí)13Cr油套管鋼CO_2腐蝕行為研究[D];西安石油大學(xué);2015年

2 馬建;油套管微細(xì)電火花電解復(fù)合加工技術(shù)研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2014年

3 陳志剛;177PQF連軋機(jī)組油套管質(zhì)量控制[D];遼寧科技大學(xué);2016年

4 萬(wàn)力維;酸性環(huán)境油套管設(shè)計(jì)及適用性評(píng)價(jià)[D];西南石油大學(xué);2016年

5 孫海濤;油套管水壓試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)性能研究[D];大慶石油學(xué)院;2009年

6 李滿天;油套管水壓試驗(yàn)系統(tǒng)控制技術(shù)研究[D];大慶石油學(xué)院;2009年

7 陳穎;油套管損傷磁法檢測(cè)技術(shù)研究[D];南昌航空大學(xué);2012年

8 李s，

本文編號(hào)：532032