鈦合金在石油管中的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

鈦合金在石油管中的應(yīng)用有何進(jìn)展時(shí)，他笑了笑說(shuō)，還需繼續(xù)努力。鈦合金因其優(yōu)異的耐蝕性，良好的機(jī)械性能，具有較高的經(jīng)濟(jì)性成為石油工業(yè)特殊工況油氣田的備選材料，從上世紀(jì)80年代國(guó)外就已開(kāi)始進(jìn)行鈦合金管在石化行業(yè)的研究與應(yīng)用，常用的鈦合金管主要有鈦合金桿、鈦合金油管、鈦合金套管、隔水管等。中國(guó)石油集團(tuán)公司石油管工程技術(shù)研究院根據(jù)鈦合金材料的獨(dú)特的物理力學(xué)性能，開(kāi)展了系統(tǒng)研究，克服了部分鈦合金材料在一定工況下會(huì)有耐蝕的局限性以及腐蝕電位高、熱傳導(dǎo)系數(shù)低、難加工等問(wèn)題，對(duì)多種鈦合金進(jìn)行了全面的理化、實(shí)物及抗腐蝕性能、服役性能的實(shí)驗(yàn)研究，解決鈦合金用作油井管的關(guān)鍵問(wèn)題，成功開(kāi)發(fā)出了鈦合金油管、套管及鉆桿，通過(guò)下井試驗(yàn)表明鈦合金油井管滿足深井超深井技術(shù)要求，為下一步推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。最后，他呼吁業(yè)界同仁共同努力，早日把鈦合金管廣泛應(yīng)用于我國(guó)石油工業(yè)的各個(gè)主要環(huán)節(jié)，以滿足國(guó)家石油安全的重大國(guó)策。

油井管在石油工業(yè)中占有重要的位置，石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)消耗大量油井管。據(jù)國(guó)際權(quán)威統(tǒng)計(jì)，每鉆進(jìn)一米，約需油井管62kg，2012年我國(guó)消耗油井管350萬(wàn)噸（三桶油和延長(zhǎng)石油公司），耗資幾百億元人民幣。油井管在石油工業(yè)中的地位，最主要的是其質(zhì)量、性能對(duì)石油工業(yè)的發(fā)展關(guān)系重大。油井管服役工況條件惡劣。通常要承受幾百甚至上千個(gè)大氣壓的內(nèi)壓或外壓（塔里木油田最高壓力可達(dá)120MPa），幾百噸的拉伸載荷，還有高溫及嚴(yán)酷的腐蝕介質(zhì)的作用。油井管損壞有時(shí)會(huì)導(dǎo)致油氣井報(bào)廢。我國(guó)西部油田一口油氣井的成本約幾千萬(wàn)元甚至上幾億元人民幣。油井管的安全可靠性、使用壽命和經(jīng)濟(jì)性對(duì)石油工業(yè)關(guān)系極其重大。據(jù)國(guó)際鉆井承包商協(xié)會(huì)（IADC）統(tǒng)計(jì)，每起鉆柱斷裂事故平均直接損失為10.6萬(wàn)美元。

鈦合金油井管研究進(jìn)展
石油管工程技術(shù)研究院從2008年起開(kāi)始跟蹤研究鈦合金油井管，開(kāi)展了多個(gè)鈦合金研究及試驗(yàn)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，研究主要集中在以下方面：
1、鈦合金選材指導(dǎo)與評(píng)價(jià)：鈦合金油管材料通過(guò)了美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)NACE TM0177-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗SSC檢測(cè)，表現(xiàn)出良好的抗SSC性能。
2、鈦管關(guān)鍵指標(biāo)研究：對(duì)多種鈦合金進(jìn)行了全面的理化、實(shí)物及抗腐蝕性能、服役性能的試驗(yàn)。
3、鈦合金氣密封特殊螺紋開(kāi)發(fā)：與加拿大C-Fer中心合作，進(jìn)行了油套管特殊螺紋接頭氣密封機(jī)理研究，為鈦合金材料量身開(kāi)發(fā)了氣密封特殊螺紋接頭，取得知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
4、鈦合金酸化緩蝕劑開(kāi)發(fā)：針對(duì)鈦合金酸化腐蝕問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出適用于鈦合金鹽酸酸化緩蝕劑TG-205，該緩蝕劑能夠滿足鹽酸酸化的要求。
5、鈦合金管ISO13679評(píng)價(jià)試驗(yàn)：對(duì)全尺寸鈦合金油套管產(chǎn)品進(jìn)行ISO13679 實(shí)物評(píng)價(jià)試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)后獲取進(jìn)入市場(chǎng)的鑰匙，2015年12月第一次通過(guò)ISO13679 Ⅱ級(jí)試驗(yàn)，完成全過(guò)程產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，并在中國(guó)海洋石油集團(tuán)實(shí)驗(yàn)井進(jìn)行下井試驗(yàn)。取得了很好的試驗(yàn)效果。
6、鈦合金專用螺紋脂開(kāi)發(fā)：開(kāi)發(fā)出了鈦合金抗粘扣螺紋潤(rùn)滑脂。
7、合金抗粘扣表面處理技術(shù)：建立了多技術(shù)路線的抗粘扣工藝方案，解決了鈦合金粘扣問(wèn)題。
8、鈦合金螺紋加工及檢測(cè)技術(shù)：可實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)圖紙、數(shù)控編程、加工工藝制定和刀具定制、檢測(cè)工藝制定和量具定制的全套特殊螺紋設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)化技術(shù)，在鈦合金油套管上加工高精度的氣密封特殊螺紋及密封面。
9、鈦合金標(biāo)準(zhǔn)體系的建立：2015年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6896.3-2015《鈦合金油管》發(fā)布；2016年行標(biāo)計(jì)劃《鈦合金套管技術(shù)規(guī)范》已立項(xiàng)，在制定中。