海上油气开采设备的工作环境相当恶劣,设备首先要与海水和原油、天然气接触,要经受高温氯化物、硫化物、氨等多种介质的腐蚀,最高腐蚀温度可达300℃。其次,设备要承受系统内部的工作载荷和海上风浪产生的冲击载荷。再次,深海油气勘探与开采设备的尺寸都很大,如提升管长达几百米,设备自重很大,对材料的强度、韧性、抗疲劳性能等均有很高的要求。所涉及的用钛装置主要有钻井立管、锥形应力接头、井下作业流送管、增压管道、钻具提升装置、海水管路系统、冷却系统、灭火系统等。所使用的材料有工业纯钛(Grade l、Grade 2) 、Ti-6Al-4V合金(Grade 5、Grade23、Grade28) 、Ti-0.15Pd(Grade7) 、Ti-3A-2.5V(Grade9、Grade 18) 及Ti-38644合金等, 许多钛部件是用大规格或超大规格钛管材制备的。
图1是Ti-6A-4V基耐热金属类移除区别耐热金属类事物及在区别打造的工艺前提下的剖面开裂塑性及承载力浸蚀开裂塑性的会比较。行看得出来, 移除了Ru的Ti-6A1-4V ELI耐热金属类分为β打造后,其承载力浸蚀开裂塑性最佳。分为β打造技術打造的Ti-6Al-4ⅤELI耐热金属类的剖面应变力开裂塑性(KIC) 和承载力浸蚀开裂塑性(KISCC) 也远高过正规Ti-6A1-4V耐热金属类的特点。往往, Ti-6A1-4V ELl耐热金属类及移除Ru的T-6A1-4V 在海底石油天然气发现上获得了十分普遍的用。图1 Ti-6A-4V基镁合金在各个熔炼加工下折断弹性的相对 海洋上中国石油、绿色气生产用钛其主要有一些零配件:隔给水管、钻管、圆锥形压力连接头和矿井下选择题流送管(风机盘管)。 1、隔管道
英国北海油田上应用的钛合金隔水管是用Ti-6Al-4VELI(Grade23) 钛合金制成的超大型高压管,由30根Φ599mm(内径)×25mm(壁厚)X14.6m(长)巨型钛合金管连接而成, 总长438m, 其产品实物照片见图2, 该隔水管由美国RMI公司制造。用钛管代替钢管,可降低提升力63%,降低制造成本40%,它适用于350m水深油田的采油。
图2 Grade23钛镍钢隔水立管 2、钻管 钛碳素钢在小曲酒酒率倾斜角的采钻的仪器上已拿得了顺利完成的APP, 它是用Grade5(Ti-6Al-4V)钛碳素钢提炼出的超深井钻管,垂线深层能达9200m。它用Φ93~168mm监管造。用它带换铝制钻管,钻具的吊装力可减掉30%,扭距可下降30%~40%。与此同时,伴随钛碳素钢无永久磁铁,它不用干预油井观测仪的观测手机信号。图3为小曲酒酒率倾斜角采油井上钛碳素钢的APP皮肤部位关心图。表1根据了在曲率倾斜角需小于20m变压器油钻井队工程队的仪器上APP钛和钢的实际效果相对比较。就可以看得出,应用钛塑料后,其的仪器不断循环影响蓄电量很大程度上加快,约为钢的50~100倍。近些年钛钻管的钻井队工程队使用量统计也遥远多于了钢钻管的钻井队工程队使用量统计。 表1有所不同曲率回转半径的钛、钢钻探装置参军实际情况对比
曲率半径/m | 循环次数/井 | 循环破坏/×103 | 已钻井数 | ||
钢 | Ti | 钢 | Ti | ||
12.2 | 15100 | 0.5 | 23.9 | 0 | 2 |
13.7 | 17000 | 1.7 | 129.1 | 0 | 8 |
15.2 | 18900 | 4.7 | 585.1 | 0 | 31 |
16.8 | 20700 | 11.9 | 2295 | 1 | 111 |
18.3 | 22600 | 27.9 | 3000 | 1 | 133 |
图3 钛锰钢超深井钻管在小调率倾斜角钻探应当用图示图 3、扇形扯力直接头 钛制椎型压力金属插头是用Grade23(Ti-6A-4V ELI) 和Grade29(Ti-6A-4V-Ru) 钛金属造成的超大,图4给予了这钛金属椎型压力金属插头操作软件图示图及新产品实体物品张片。该压力金属插头近些年已操作软件于西班牙湾油气田, 其时间只要 铝制金属插头的1/3, 规格型号为Φ(80~559) mm×(6.4~15.2)m,新风系统人工成本等于。 4、巷道高空作业流送管 矿下做业流送管普通采用了Grade2、Grade7、Grade9、Grade12、Grade18、Grade28等几种钛及钛不锈钢电焊焊接风管生产,当前的更大外径为63.5mm,最少管壁为3.2mm,风管时长可以提升1630~3050m。据新闻报导,今后风管的关键外径还望提升152mm。选用钛不锈钢风管换用铝制风管后,其风管的困乏值蓄电量是铝制风管的5~10倍。的同时,其在含酸或含硫井中的防腐蚀困乏值蓄电量也能够了最大提高自己。图5为钛不锈钢风管的食品原件拍照十分用展示图。
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图5 矿井施工作业流送管软件原始凭证图片视频基本应运提示图 现在,中国国家钛制煤层气大规模开采和发掘机尚保持研发培训时期,除钛制输油管线地埋管外,暂无钛制机采用的宣传报道,与在国外相差极其分明。 日韩国家而对海上自然資源能石油天然气教育自然資源的发掘,已全面向深海中迈开,时候发掘厚度已达3000m,我国仍处在300m海深的濒海发掘时候。要进三步成长 海上自然資源能石油天然气教育自然資源,越来越是佛山南海石油天然气教育自然資源,就需成长 钛制石油天然气发掘装置,这而对成长 海上自然資源能教育自然資源,成长 海上自然資源能国家经济重大意义巨型。