鈦合金油井管國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
美國(guó)和日本最早于 20 世紀(jì) 80 年代中期開始對(duì)鈦合金材料在油氣開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用適用性進(jìn)行研究。美國(guó) RMI Titanium Company 從 20 世紀(jì) 90 年代起就系統(tǒng)研究了可用于油氣開發(fā)領(lǐng)域的鈦合金種類及性能，通過實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證了不同鈦合金材料在高溫、高壓、高腐蝕環(huán)境中使用的可行性及性能局限，氫脆的防治辦法以及貴金屬鉑族元素的加入對(duì)鈦合金耐腐蝕性能的提升，并成功地研制了熱旋轉(zhuǎn)-壓力穿孔管材軋制工藝開發(fā)出鋼級(jí)超過1000 MPa 的鈦合金油套管、連續(xù)管、海洋鉆井隔水管和懸鏈?zhǔn)搅⒐艿犬a(chǎn)品。
經(jīng)美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì) NACE 評(píng)定: 環(huán)境溫度在 330 ℃以下時(shí)產(chǎn)品可完全抵御 H2S、 CO2 和 Cl－腐蝕，產(chǎn)品于 1999 年起在美國(guó)多個(gè)區(qū)塊的油氣井、墨西哥灣的Oryx 海王星鉆井項(xiàng)目和 Mobile Bay Field( 莫比爾灣油田) 熱酸性油氣井成功應(yīng)用。
Weatherford 子公司 Grant Prideco 及 RTI 能源系統(tǒng)公司使用熱滾壓工藝開發(fā)出鈦合金鉆桿，它不僅具有鋼鉆桿的強(qiáng)度，還具有合成材料的柔性、較輕的質(zhì)量以及抗腐蝕性、耐用性，產(chǎn)品于 1999 年在美國(guó) Kansas 州進(jìn)行了多次短半徑水平井鉆井應(yīng)用。
Unocal 石油公司將鈦管材用于美國(guó) Salton Sea 區(qū)域熱鹽水型地?zé)釒岵删拈_發(fā)，在 290 ℃ 超高濃度鹽水的腐蝕環(huán)境中工作，碳鋼管的壽命一般短于一 年，而鈦合金管的設(shè)計(jì)壽命預(yù)期長(zhǎng)于15 年。
Chevron 公司 研發(fā)的 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、 Ti-6Al-4V、 Ti-6Al-4V-Ｒu 和 Ti3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo 等鈦合金油套管材料，已在墨西哥灣一 些高壓高溫、超高壓高溫井進(jìn)行了應(yīng)用。美國(guó)大陸石油公司在 Hiedrun TLP 工程中采用直徑約為 508 mm 的鈦鉆井立 管，Cooper-Cameron 石油工具有限公司采用 Ti-6Al-4V ELI 合金擠壓生產(chǎn)直徑為 295 mm 和 346 mm 的立管，并將它們投入 Green-Canyon 工程，整套裝置已經(jīng)從 1995 年 5 月份開始運(yùn)行。
新西蘭 Quest Integrity NZL Ltd公司研究了鈦合金在地?zé)豳Y源開發(fā)中的腐蝕情況，結(jié)果表明鈦合金在 25～ 165 ℃高溫的地?zé)崃黧w下都具有良好的性能。日本住友金屬 等公司研究了鈦合金管在模擬生產(chǎn)工況條件下的腐蝕行為，均證明鈦合金材料用于油氣開發(fā)領(lǐng)域具有巨大的優(yōu)勢(shì)。
