Penyelidikan Aplikasi Inovatif Alloy Titanium dalam Paip Sumur Minyak Di bawah keadaan geologi yang melampau
As China's conventional oil and gas resources become increasingly depleted, oil extraction is gradually shifting towards extreme geological environments such as ultra deep layers (>4000 meters), high temperatures (>150 ℃), high pressures (>70 MPa), and high sulfur (H ₂ S concentration>5%). Pembangunan medan minyak dan gas yang diwakili oleh Tarim Oilfield telah mengemukakan keperluan prestasi yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk bahan paip minyak yang baik.
Keluli karbon tradisional dan paip minyak keluli tahan karat terdedah kepada batasan prestasi yang signifikan di bawah keadaan kerja yang melampau: degradasi kekuatan yang signifikan pada suhu tinggi (kira -kira 40% penurunan kekuatan pada 400 darjah), dan rintangan yang tidak mencukupi terhadap kakisan tekanan hidrogen sulfida (hayat perkhidmatan dipendekkan oleh lebih daripada 50%). Oleh itu, bahan aloi titanium dengan prestasi komprehensif yang sangat baik telah menjadi pilihan alternatif yang paling menjanjikan.
Penyelidikan terkini menunjukkan bahawa UNS R55400 (Ti -6 al -4 v ru) + aloi titanium yang dibangunkan di Amerika Syarikat mempamerkan kejuruteraan yang sangat baikNilai Permohonan:
Mechanical properties: Room temperature tensile strength ≥ 895MPa, 400 ℃ high temperature strength retention rate>85%
Rintangan kakisan: Kadar kakisan tahunan<0.02mm in an environment containing 5% H ₂ S
Rintangan Creep: Di bawah keadaan 300 darjah \/200mpa, kadar rayap kurang dari 1 × 10 ⁻⁷ s ⁻¹
Walau bagaimanapun, aloi mengandungi unsur-unsur logam berharga seperti ruthenium 4%, mengakibatkan kos bahan sehingga $ 120\/kg, yang sangat mengehadkan permohonan besar-besarannya. Kejayaan teknologi utama semasa termasuk:
Pembangunan aloi titanium jenis rendah (seperti Ti -38644, dengan pengurangan kos sebanyak 40%)
Metalurgi serbuk berhampiran teknologi pembentukan bersih (kadar penggunaan bahan meningkat kepada 90%)
Teknologi salutan komposit pelbagai fungsi (rintangan kakisan meningkat sebanyak 3 kali)
Ramalan industri menunjukkan bahawa pasaran Paip Global Titanium Alloy Oil Well akan mengekalkan kadar pertumbuhan tahunan purata 18% dari 2025 hingga 2030. Adalah disyorkan untuk mengutamakan aplikasi demonstrasi dalam bidang minyak persekitaran yang melampau seperti Tarim dan Sichuan, dan mempercepat lelaran teknologi melalui pengesahan keadaan kerja sebenar.
Inovasi material ini dijangka menyelesaikan masalah teknikal "kesesakan" yang dihadapi oleh pembangunan sumber minyak dan gas China, dan memberikan sokongan penting untuk memastikan keselamatan tenaga negara.
