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，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年代國外就已開始進(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，開展了系統(tǒng)研究，克服了部分鈦合金材料在一定工況下會有耐蝕的局限性以及腐蝕電位高、熱傳導(dǎo)系數(shù)低、難加工等問題，對多種鈦合金進(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)鍵問題，成功開發(fā)出了鈦合金油管、套管及鉆桿，通過下井試驗(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)用于我國石油工業(yè)的各個主要環(huán)節(jié)，以滿足國家石油安全的重大國策。

油井管在石油工業(yè)中占有重要的位置，石油天然氣勘探開發(fā)消耗大量油井管。據(jù)國際權(quán)威統(tǒng)計(jì)，每鉆進(jìn)一米，約需油井管62kg，2012年我國消耗油井管350萬噸（三桶油和延長石油公司），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)會導(dǎo)致油氣井報(bào)廢。我國西部油田一口油氣井的成本約幾千萬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)性對石油工業(yè)關(guān)系極其重大。據(jù)國際鉆井承包商協(xié)會（IADC）統(tǒng)計(jì)，每起鉆柱斷裂事故平均直接損失為10.6萬美元。

鈦合金油井管研究進(jìn)展
石油管工程技術(shù)研究院從2008年起開始跟蹤研究鈦合金油井管，開展了多個鈦合金研究及試驗(yàn)評價(jià)項(xiàng)目，研究主要集中在以下方面：
1、鈦合金選材指導(dǎo)與評價(jià)：鈦合金油管材料通過了美國腐蝕工程師協(xié)會NACE TM0177-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗SSC檢測，表現(xiàn)出良好的抗SSC性能。
2、鈦管關(guān)鍵指標(biāo)研究：對多種鈦合金進(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發(fā)了氣密封特殊螺紋接頭，取得知識產(chǎn)權(quán)。
4、鈦合金酸化緩蝕劑開發(fā)：針對鈦合金酸化腐蝕問題，開發(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評價(jià)試驗(yàn)：對全尺寸鈦合金油套管產(chǎn)品進(jìn)行ISO13679 實(shí)物評價(jià)試驗(yàn)，通過試驗(yàn)后獲取進(jìn)入市場的鑰匙，2015年12月第一次通過ISO13679 Ⅱ級試驗(yàn)，完成全過程產(chǎn)品開發(fā)，并在中國海洋石油集團(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發(fā)：開發(fā)出了鈦合金抗粘扣螺紋潤滑脂。
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題。
8、鈦合金螺紋加工及檢測技術(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。