国产超高强度CT110连续管组织与性能

为了发挥CT110超高强度连续管在深井、超深井及大位移水平井增产和稳产过程中的应用以及在页岩气分段压裂、钻磨桥塞等作业中的优势,对国产CT110钢级连续管的组织与性能进行了分析。结果表明,CT110连续管整体性能良好,强度、硬度等性能指标均满足API SPEC 5ST标准要求,且强度和塑性匹配良好,综合性能达到较好水平,同时国产CT110连续管主要性能指标达到或优于同规格进口CT110连续管。     

国产CT130变壁厚连续管性能及现场应用

为了进一步推广国产CT130变壁厚连续管产品,促进国产CT130变壁厚连续管的应用,对规格为Φ50.8 mm×(4.44～4.80)mm国产CT130变壁厚连续管不同壁厚处的微观组织及力学性能进行分析检测。结果表明,国产CT130变壁厚连续管不同壁厚组织以细晶板状铁素体+粒状贝氏体+珠光体为主,且母材与焊缝组织的性能基本一致,平均屈服强度均超过980 MPa,平均抗拉强度均超过980 MPa,硬度为306HV_1.0～366HV_1.0,抗内压强度为176.4 MPa,抗外压强度为223.3 MPa;同时,当内压为34.47MPa时,其疲劳寿命均值为219次,表现出良好的抗挤毁性能。从而说明国产CT130变壁厚连续管的各项性能均满API SPEC 5ST标准要求。     

国产高强度CT100连续油管在青海油田的试验应用

为适应深井和复杂井开展连续油管高端作业,打破国外对高强度连续油管的技术垄断,成功研制了CT100连续油管,并在青海高原复杂恶劣环境下开展喷砂射孔、环空拖动压裂等多项工艺试验应用。通过现场应用,验证了国产CT100连续油管具有强度高、抗压高、疲劳寿命高、环境适应性强等优点。应用表明,国产CT100级连续油管具有良好的可靠性,可替代同类型进口连续油管,实现油田连续油管作业的降本增效。     

超高强度CT120连续管研制及性能研究

为满足深层油气及页岩气开发需求,开发了屈服强度高于110 ksi的超高强度连续管产品。分析了超高强度连续管的制造难点,并对研制的Φ50.8 mm×4.44 mm CT120钢级连续管进行了检测分析。结果表明:CT120连续管屈服强度880 MPa,抗拉强度955 MPa,硬度小于328HV,管体焊接质量、塑性均控制较好,组织以多边形铁素体和粒状贝氏体为主,各项性能指标均满足设计要求;同时,管体具有较高的抗内、外压能力和弯曲疲劳寿命,爆破压力达200.2 MPa,挤毁压力达172.2 MPa,疲劳寿命达到192次。通过对CT120连续管综合性能研究,为该产品在油田的推广应用及作业工艺制定提供数据支撑。     

连续管全位置自动对接焊工艺和接头性能研究

为了进一步提高连续管在油田现场的使用价值和经济效益,设计了一种连续管全位置自动对接焊(自动TIG焊)工艺。采用该焊接工艺对Φ38.1 mm×3.4 mm规格CT80连续管进行了管-管对接焊,并对其焊接接头的强度、塑性、硬度及疲劳寿命进行了检测。检测结果表明,采用该焊接工艺获得的连续管管-管对焊接头,其内外焊缝成形良好,具有优良的强塑性和抗弯曲变形能力,具有较高的疲劳寿命,能满足作业现场的使用要求。     

国产CT150连续管性能研究及应用

为满足超深井、超长水平井及高压井开发对连续管强度、下入深度、承压能力提出的要求，研制开发了目前世界最高强度CT150连续管，并在油田开展应用。通过金相、力学性能和低周疲劳等试验，研究了国产CT150连续管的强度、塑性、承压能力和弯曲疲劳寿命等性能。结果显示，国产CT150连续管屈服强度为1 078 MPa，抗拉强度为1 141 MPa，硬度<363HV_1.0，伸长率为21%；Φ50.8 mm×4.0 mm规格CT150连续管爆破压力达196.2 MPa，挤毁压力达161.4 MPa，疲劳寿命达到248次。研究表明，CT150连续管具有较好的强塑性，相比同规格CT110连续管，疲劳寿命提高了1倍，承载承压能力也大幅提升，相同条件下下入深度可提高36.4%。该产品在新疆油田总计应用28口井，下井作业51次，有效减少管材螺旋自锁现象发生，显著提升长水平段的下入深度，同时具有优异的承压性能，大幅提高了作业的安全性。     

国产CT80连续管在吐哈油田的应用

截止到2010年,吐哈油田一直使用进口连续管,其价格昂贵,供货周期长。为此,国内研制了CT80钢级连续管。为验证其使用性能,将该连续管在吐哈油田进行试用,并与进口连续管进行对比。结果表明,国产CT80钢级连续管的疲劳寿命和整体性能已达到进口连续管水平,符合施工要求;不仅供货周期短,而且费用是进口连续管的1/2左右;国产连续管壁厚比进口类似规格连续管壁厚稍厚,单位质量稍大,在实际使用中柔性稍差。     

高强度CT100连续管力学性能研究

为了满足各油田用户对连续管钻井、压裂及深井、超深井开发的需求,突破国外对高强度连续管制造技术的垄断,国家石油天然气管材工程技术研究中心成功研制出首盘国产规格为Φ50.8 mm×4.44 mm CT100钢级高强度连续管。通过国家石油管材质量监督检测中心的第三方检测,其各项理化性能合格,满足API SPEC 5ST标准要求。国产CT100连续管可承受高载荷,适合深井、超深井作业,尤其在页岩气开发中进行多段压裂、钻磨桥塞等作业具有显著优势。     

高强度CT110连续管环焊对接工艺

为了满足连续管在超长水平井中的作业需求，延长连续管使用寿命，解决连续管下入深度不足的问题，针对CT110钢级Φ50.8 mm×4.0 mm连续管，设计了合理的环焊对接工艺，并进行了焊接接头的检测评价。结果表明，该工艺下焊接接头的强度可达835 MPa以上，疲劳寿命达到母材的36%～50%，并具有良好的塑性及抗内压等力学性能，可满足现场施工需要。现场采用该焊接工艺，将两盘长度为4 500 m、规格为Φ50.8 mm×4.0 mm的CT110连续管进行对接后在长庆油田某井中完成了水平井通洗井作业和首段射孔作业，均取得了良好的效果。     

超高强度CT110变壁厚连续管性能

为了打破国外对超高强度CT110变壁厚连续管制造技术的垄断,研制开发了外径不变、壁厚沿长度方向均匀变化的超高强度CT110变壁厚连续管,并对该连续管柱进行了显微组织、强度、塑性、疲劳性能、抗压性能的试验检测。结果显示,开发的CT110变壁厚连续油管组织以铁素体+粒状贝氏体为主,管体和焊缝的组织性能基本一致,平均屈服强度为833 MPa,平均抗拉强度为870 MPa,硬度小于301HV0.5,挤毁强度为145.7 MPa,爆破压力为170.6 MPa,内压条件为34.47 MPa时,疲劳寿命达到230次以上。结果表明,国产CT110变壁厚连续油管各项性能均满足API SPEC 5ST标准要求,符合现场作业需求。     

国产高钢级连续油管在川渝页岩气开发中的应用

针对进口油管价格高、供货周期长等现状,结合川渝页岩气藏的地质特征,采用国产高钢级连续油管在川渝页岩气井中进行施工作业,对国产高钢级连续油管和进口连续油管的使用寿命、下井次数以及平均下井时间进行了对比,并对连续油管在页岩气藏中的应用进行了介绍。结果表明,国产高钢级连续油管质量合格、性能稳定,在某些方面甚至优于进口连续油管,能在多种复杂环境中作业,完全满足川渝页岩气藏储层改造的施工要求,可替代进口油管从而为油田降本增效。     

国产CT100连续油管在页岩气井储层改造中的应用

为了验证国产CT100级连续油管在页岩气井储层改造中的使用效果,结合某页岩气水平开发井(简称A井)的井况和现场应用情况,对国产CT100级连续油管在高温、高压环境施工的要点及关键技术等进行了试验和研究。结果表明:国产CT100级连续油管在高温、高压环境下的强适应性可保障页岩气井储层改造成功;该卷国产CT100级连续油管在A井和邻井的高温、高压的环境中累计安全起下油管60次,其中包括通井作业17次,下桥塞作业2次,射孔41次,充分验证了国产油管过硬的品质。     

2205DSS连续油管的适用性研究

当连续油管用于井下作业时,管体需承受高压、强酸的井下环境以及反复缠绕、弯扭挤压等复杂载荷,因而连续油管的材料不仅应具有较好的强度和韧性,还应具有较好的耐腐蚀和抗疲劳性能。对2205DSS连续油管和传统碳钢连续油管进行了化学分析、拉伸、压扁、扩口、硬度、疲劳性能以及耐腐蚀性的对比试验。试验结果表明,2205DSS连续油管比碳钢连续油管具有更优异的抗腐蚀性能,强度可达到CT90级或CT100级连续油管的强度值,且双相不锈钢材质金相组织相对稳定,焊接热影响区的面积比碳钢连续油管的焊接热影响区的面积小,具有更为优异的疲劳性能,但2205DSS材质比碳钢成本高,生产时所消耗的能量较大,在应用方面仍存有一定的局限性。     

基于直径参数的连续油管低周疲劳寿命研究

为了明确连续油管在弯曲和内压条件下的低周疲劳寿命与直径参数的关系,使用连续油管全尺寸疲劳试验机,在34.47 MPa内压、弯模半径2 286 mm下对国产高强度CT90连续油管进行了疲劳寿命试验。试验结果表明,高强度大直径国产CT90连续油管失效时管径胀大率可达15.2%;研究了连续油管失效位置分布规律,揭示了连续油管直径随循环次数增加的胀大规律,并建立了一个基于直径参数的疲劳寿命预测模型,可以较好地计算连续油管工作寿命,为预判连续油管的疲劳损伤程度及断裂失效位置提供理论指导。     

CT80国产连续油管在复杂油气田环境中的规模应用

介绍了CT80钢西31．8mm×3．18mm国产连续油管在青海油田的应用情况,包括低压气井N2泡沫冲砂、喷射冲洗水井射孔炮眼、油井拖动酸化、通井刮削、喷砂及水力切割、喷砂射孔环空压裂以及水平井作业等工艺应用。并对国产连续油管在青海高原油气田复杂环境的129井次的现场施工应用进行了综合评价,给出了CT80国产连续油管应用41井次后力学性能与应用前的对比结果。现场应用结果表明：CT80国产连续油管能够适应高原复杂环境的施工作业．实现了高原油气田降本增效。     

2205双相不锈钢连续管组织与性能分析

针对碳钢连续管在适量H2 S和CO2共存的油田腐蚀工况中,管材腐蚀严重以及疲劳寿命短等问题,开发了具有较强耐蚀性和强塑性合理匹配的2205双相不锈钢连续管.通过对该管材开展微观组织、 硬度、 力学性能、 塑性和腐蚀等检测评价,全面分析了2205双相不锈钢连续管的各项性能.分析结果表明:该管材组织以奥氏体和铁素体相为主,...