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行业新闻 » 日本JFE和中国宝钢在高铬(Cr)油井管方面的研制

日本JFE和中国宝钢在高铬(Cr)油井管方面的研制

天津俊迈钢管 2015-05-16 09:54发表
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随着石油天然气开采工作的不断深入,开采环境日益恶化,越来越多的油田所使用的油套管需要承受高温、高压,并能够经受CO2(二氧化碳)、H2S(硫化氢)腐蚀。


13Cr(铬)系的马氏体不锈钢管(API—13Cr(铬))即是适用于在湿润CO2(二氧化碳)环境下所使用的油井管的代表产品,但在油井管温度达摄氏100度以上的耐蚀性劣化,以致于难以在CO2(二氧化碳)分压条件下使用;同时,由于H2S(硫化氢)会引起硫化物应力腐蚀开裂(SSC),这也成为使用API—13Cr(铬)钢管的另一局限。为此,部分油井逐步改用了22Cr(铬)系双相不锈钢管或合金更高的钢管。22Cr(铬)系双相不锈钢管虽具有较好的耐蚀性,但其生产成本较高。为此,极待开发耐蚀性比API—13Cr(铬)钢管好且生产成本又大大低于双相不锈钢管的新油井管。


日本JFE成功开发了耐CO2(二氧化碳)腐蚀性、耐SSC性高的新成分的马氏体系不锈钢的HP13Cr(铬)钢管(包括HP13Cr(铬)-1和HP13Cr(铬)-2)及UHP15Cr(铬)钢管


(1)HP13Cr(铬)-1钢比API—13Cr(铬)钢具有较好的耐CO2(二氧化碳)腐蚀性,在高CO2(二氧化碳)分压条件下仍可在摄氏160度高温下使用。其特点如下∶


?由于降低C(碳)使之成为腐蚀反应阳极的Cr(铬)碳化物减少;


?由于增加了在高温、高CO2(二氧化碳)分压条件下离子化小的Ni(镍),从而抑制了腐蚀反应;


?HP13Cr(铬)-1采用低碳化模式,同时加入了约4.0%的Ni(镍)和1%的Mo()。


(2)HP13Cr-2钢由于加入了2%的Mo(钼),比HP13Cr(铬)-1的耐硫性更好;加大Mo(钼)含量,提高了耐硫蚀性,同时降低了氢向钢中的渗入量,从而提高了耐硫性。HP13Cr(铬)-2含C(碳)量


非常低,同时加入了约5.1%的Ni(镍)和2%的Mo(钼);


(3)UHP15C(铬)r钢管强度高,且在摄氏200度高温下耐CO2(二氧化碳)腐蚀性仍旧优良。该钢管不仅耐CO2(二氧化碳)腐蚀性和耐硫性好,且在高温下屈服强度的降低远比双相不锈钢管小,在摄氏200度高温环境下仍可保持高强度。与HP13Cr(铬)-2相比,UHP15Cr(铬)仍采用低碳化模式,增加了Cr(铬)(约15%)和Ni(镍)(6.3%)的含量,同时Mn(锰)含量降低了约0.2%。


2007年11月,中国上海宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司钢管厂成功试轧出两根直径为139.7毫米的超级13Cr(铬)套管。本次轧制的超级13Cr(铬)套管合金含量达20%,轧制难度大,是钢管产品中的“精品”。目前,中国国内还设有批量生产能力,上海宝钢分公司钢管厂通过此次成功试轧出超级13Cr(铬)套管,积累了重要的生产工艺和设备参数,为下一步批量试制超级13Cr(铬)套管奠定了坚实基础。



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