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HP2 13Cr無縫鋼管油井管的研制
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-12-04
為了解決油井管在CO2、H2S、Cl-共存條件下的耐腐蝕難題，國內外油井管生產企業相繼開發了2Cr13、HP2 13Cr、雙相不銹鋼、鐵鎳基及鎳基合金油井管，以滿足不同井況的需求。其中，HP2 13Cr主要用于高CO2分壓環境，通常H2S分壓在0.003MPa以下可安全使用。
? ?“十二五”期間，我國油氣當量將達到3億噸或以上。隨著油氣田開采數量逐年增加，且逐步向深井、海下、復雜工況條件的區域發展，使用的油井管線在數量需求增長的同時，品種質量要求也在不斷提高。為了解決油井管在CO2、H2S、Cl-共存條件下的耐腐蝕難題，國內外油井管生產企業相繼開發了2Cr13、HP2?13Cr、雙相不銹鋼、鐵鎳基及鎳基合金油井管，以滿足不同井況的需求。其中，HP2?13Cr主要用于高CO2分壓環境，通常H2S分壓在0.003MPa以下可安全使用。
與普通馬氏體不銹鋼相比，HP2?13Cr碳含量大幅度降低，ω（C）最高為0.03%，增加了ω（Ni）（4.5～5.5%）和ω（Mo）（1.5～2.5%），使其在強度、硬度提高的同時，韌性得到改善。HP2?13Cr克服了傳統馬氏體在焊接過程中的應力裂紋敏感性以及可焊性差等缺點，耐CO2、H2S的腐蝕能力大幅度提高。我國HP2?13Cr管材基本依賴進口，不僅耗費巨資，且制約我國石油工業發展，甚至威脅到國家能源安全。
依據ISO?13680:2010《石油和天然氣工業?用作管套、管道和接箍的耐腐合金無縫鋼管?交貨技術條件》及NACE?RP0775-1991《油田生產中腐蝕掛片的準備、安裝及實驗數據的分析》標準要求。HP2?13Cr工藝流程：與普通13Cr無縫鋼管相比，HP2?13Cr無縫鋼管在成分控制、金相組織、腐蝕性能等方面均有更為嚴格的要求。與國內外通用的熱軋工藝不同，HP2?13Cr采用熱擠壓工藝進行生產。
油管最常用的規格為Φ73.02mm×5.51mm，結合成品規格尺寸，設計全線的生產工藝流程如下：冶煉（電爐+VOD冶煉）→制坯（模鑄+徑鍛，坯料為Φ230mm圓棒）→制管（擠壓+調質）→成品（檢驗評價）。實物性能檢測結果表明：
（1）采用“熱擠壓+調質熱處理”工藝生產的HP2?13Cr無縫鋼管，其成品管性能滿足ISO?13680∶2010標準要求。
（2）熱擠壓后HP2?13Cr無縫鋼管的組織存在明顯的條帶狀δ鐵素體，通過后續的調質熱處理，δ鐵素體可以溶解，總量可控制在1%以下。不同正火溫度對δ鐵素體及晶粒度的形態均有明顯影響。
（3）利用高溫高壓釜對HP2?13Cr無縫鋼管試樣在含CO2及CO2/H2S共存條件下進行失重試驗，其在高含CO2、H2S條件下均為輕度腐蝕。
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