鈦合金油井管國內(nèi)外研究進(jìn)展
美國和日本最早于 20 世紀(jì) 80 年代中期開始對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 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)美國腐蝕工程師協(xié)會 NACE 評定: 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 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 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。
