国家自然科学基金(50704026)
- 作品数：19 被引量：222H指数：11
- 相关作者：张建兵吕祥鸿赵国仙韩勇王宇更多>>
- 相关机构：西安石油大学西安摩尔石油工程实验室中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程金属学及工艺化学工程建筑科学更多>>
- 射孔测试改造联作套管强度热结构耦合分析被引量：11
- 2010年
- 高温高压深井试油多采用射孔测试改造联作的方式,施工时井底温度会降低很多,从而引起热应力。以SL16井为例,考虑了非均匀地应力与储层改造降温的耦合作用,进行了射孔测试改造联作套管强度热结构耦合场分析,建立了射孔套管-水泥环-地层三维空间有限元分析模型,采用ANSYS有限元软件的间接法分析了射孔套管在温度场和非均匀地应力共同作用下的应力。结果认为,射孔套管内最大等效应力随套管内壁温度与地层初始温度差值的增大而增大;射孔套管内最大等效应力总是在最小地应力方向取得最大值。
- 窦益华杨鹏张明友庞东晓
- 关键词：射孔套管热应力非均匀地应力
- 低铬抗硫套管的H_2S/CO_2腐蚀行为研究被引量：17
- 2010年
- 通过高温高压及H2S应力腐蚀开裂(SSC)实验,采用SEM、EDS、XRD和TEM技术,研究3Cr110S在模拟环境中的H2S/CO2腐蚀行为。结果表明:在模拟H2S/CO2高温高压腐蚀环境中,H2S腐蚀占主导作用,3Cr110S的均匀腐蚀速率为0.1272 mm/a,局部腐蚀轻微,试样表面腐蚀产物为FeS;在施加应力为72%、80%的最低屈服强度时,3Cr110S试样均未发生应力腐蚀开裂,具有良好的抗SSC性能;3Cr110S回火索氏体组织的条束之间位相差大,铬元素在晶界及晶内以粒状碳化物析出、位错纠结、弥散分布碳化物的位错定扎对SSC裂纹扩展起着良好的阻碍作用。
- 吕祥鸿赵国仙王宇张建兵董会谢凯意
- 关键词：H2S/CO2腐蚀
- 超级13Cr马氏体不锈钢抗SSC性能研究被引量：18
- 2011年
- 采用四点弯曲实验方法、电化学测试技术及扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了超级13Cr马氏体不锈钢在模拟工况和标准工况中的H2S应力腐蚀开裂(SSC)行为。结果表明:超级13Cr马氏体不锈钢在标准工况条件下具有很高的SSC敏感性,裂纹起源于表面点蚀坑处,H2S腐蚀性气体的存在及Cl-浓度的增加显著降低超级13Cr马氏体不锈钢的点蚀电位,明显增加超级13Cr马氏体不锈钢的SSC敏感性;在模拟工况条件下,超级13Cr发生SSC的敏感性降低,没有发生开裂现象。
- 吕祥鸿赵国仙王宇张建兵谢凯意
- 关键词：应力腐蚀开裂点蚀电位
- 采用膨胀套管技术优化复杂深井超深井下部井身结构被引量：11
- 2008年
- 为了探索采用膨胀套管技术优化复杂地质条件下的深井、超深井井身结构的可行性,采用理论分析与计算机有限元模拟研究手段,对在φ244.5 mm套管以下采用φ193 mm和φ139.7 mm膨胀套管的新的井身结构方案进行了分析论证,并对膨胀后的套管强度进行了有限元模拟计算。结果表明,相对于传统设计,新的井身结构可以在φ244.5 mm套管以下多增加2层套管,并且膨胀套管的膨胀幅度可以根据需要进行优选,而且110 ksi和80 ksi钢级的膨胀套管膨胀后的强度是能够满足要求的。认为应用膨胀套管技术优化深井、超深井下部井身结构是解决复杂地质条件下深井、超深井钻井问题的一个值得探索的好方法。
- 张建兵练章华贾应林
- 关键词：深井超深井膨胀套管井身结构
- ERW套管用作膨胀管简析被引量：5
- 2009年
- 介绍了膨胀管膨胀后各项指标的变化情况,并对强度变化的原因进行了较为详细的分析;通过ERW焊管与无缝管相关质量标准的对比,分析了ERW焊管用作膨胀管所具有的优势,并指出,ERW焊管相对于无缝管具有较多优点,基于膨胀管技术对管材的要求,ERW套管用作膨胀管要优于无缝管。
- 肖国章高霞张建兵
- 关键词：无缝管膨胀管
- 高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管的生产工艺被引量：17
- 2014年
- 高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管制造工序复杂、生产难度大、质量要求严格。综合介绍了国内外镍基耐蚀合金油套管研究成果、常用的钢种及使用环境,论述了此种管材的生产加工关键工艺(合金冶炼、管材热挤压、固溶处理、冷轧加工及管螺纹加工),指出未来研究方向。
- 肖国章高霞库宏刚
- 关键词：高酸性气田镍基耐蚀合金油套管生产工艺
- 膨胀套管螺纹联接设计研究被引量：4
- 2008年
- 鉴于API标准套管螺纹及目前广泛使用的特殊螺纹无法满足膨胀套管的技术要求等问题,设计出内外壁都与管体平齐的直联型膨胀套管螺纹联接。对设计进行了计算机有限元模拟分析,采用大型非线性有限元分析软件MSC.Marc,将膨胀套管螺纹联接按轴对称问题处理,选用轴对称节点四边形实体单元。模拟分析表明,设计的螺纹在上扣过程中,其等效VME应力分布呈现啮合螺纹端部较高、中间部分较低的趋势,最大值约为271 MPa,符合膨胀套管螺纹的基本要求,膨胀后的结构及密封性能满足现场要求。
- 张建兵韩勇韩建增贾成前
- 关键词：膨胀套管螺纹联接有限元分析
- 用于集输管线的0.5Cr钢在模拟塔里木油田环境中的H_2S/CO_2腐蚀行为研究被引量：11
- 2009年
- 运用腐蚀失重和四点弯曲实验,参照NACE0177-2005标准研究了用于集输管线的0.5Cr钢在模拟塔里木油田腐蚀环境中的H2S/CO2腐蚀行为。结果表明,0.5Cr钢在CO2腐蚀环境中具有极高的均匀腐蚀速率,H2S腐蚀性气体的存在显著降低了材料的均匀腐蚀速率。在CO2分压为2MPa、H2S分压为0.5MPa时,腐蚀速率仅为0.152 3mm/a,表现出良好的抗均匀腐蚀和局部腐蚀能力。在H2S和CO2共存的环境条件下,0.5Cr钢表面的腐蚀产物为FeS,未出现CO2腐蚀产物成分FeCO3。在该模拟条件下,H2S的腐蚀占主导作用。同时模拟油田工况条件的抗H2S应力腐蚀开裂实验表明,0.5Cr钢具有良好的抗H2S应力腐蚀开裂能力。
- 吕祥鸿赵国仙张建兵韩勇常泽亮
- 关键词：集输管线
- 超级13Cr马氏体不锈钢在CO_2及H_2S/CO_2环境中的腐蚀行为被引量：60
- 2010年
- 在模拟油田腐蚀环境中,通过高温、高压、CO2和H2S/CO2腐蚀实验及电化学测试,研究超级13Cr马氏体不锈钢的腐蚀行为.结果表明:在CO2腐蚀环境中,随着温度的升高,超级13Cr的均匀腐蚀速率呈稍微上升的趋势,点蚀轻微;在H2S、CO2共存条件下,超级13Cr的均匀腐蚀速率变化不大,点蚀严重,当Cl-的质量浓度为160g.L-1时,其最大点蚀深度可达28μm.超级13Cr的点蚀电位明显高于普通13Cr的点蚀电位,温度升高、Cl-的质量浓度增大和H2S气体的存在降低了超级13Cr的点蚀电位,而CO2对超级13Cr的点蚀电位影响不大;在N2、CO2环境中,超级13Cr的回复电位都在钝化区间,且回复电位较高,具有良好的再钝化能力.H2S气体的存在同样使超级13Cr的回复电位和点蚀电位显著降低.
- 吕祥鸿赵国仙张建兵谢凯意
- 关键词：马氏体不锈钢点蚀
- 低Cr耐蚀管材的国内外研究进展被引量：17
- 2009年
- 低Cr耐蚀管材在冶炼过程中加入少量的Cr和微量合金元素,在成本增加很少的情况下具有良好的抗CO2及H2S腐蚀性能。综述了国内外低Cr耐蚀油套管、集输管线材料的研究现状,详细介绍了低Cr钢抗CO2/H2S均匀腐蚀、局部腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂(SSC)的性能及影响因素,同时介绍了低Cr钢对缓蚀剂缓蚀效率的影响及使用的经济性,指出了国内研制开发的低Cr耐蚀管材与国外的差距及需要采取的措施,并展望了其在国内油气田的应用前景及发展方向。
- 吕祥鸿赵国仙张建兵韩勇
- 关键词：硫化物应力腐蚀开裂
