酸性油气田管材高温高压环境断裂评价方法的研究-论文.pdf

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1、第25卷第4期腐蚀科学与防护技术Vl01．25NO．42013年7月CORROSIONSCIENCEANDPROTECTIONTECHNOLOGYJu1．20l3酸性由气田管材高温高压环境断裂评价方法的研究侯铎曾德智施太和张智邓文良西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500摘要：根据管材现场服役环境、受力及腐蚀工况，设计出了能真实反映现场条件的新型高温高压釜以及适用于高温高压环境开裂的恒载荷实验夹具。结果表明，高温高压80％as应力腐蚀实验后C110管材抗拉强度、屈服强度降低幅度分别达到4．7％和5．O％，出现明显套损现象，为油气田管材适用性评价和高温高

2、压损伤失效提供新方法。关键词：酸性油气田管材强度环境开裂氢损伤临界应力强度因子(。)中图分类号：TE985．6文献标识码：A文章编号：1002．6495(2013)04．0317—05EvaluationMethodofTubingandCasingEICinHighTemperatureandHighPressureSourEnvironmentHOUDuo，ZENGDezhi，SHITaihe，ZHANGZhi，DENDWenliangStateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitation，Southwe

3、stPetroleumUniversity,Chengdu610500,ChinaAbstract：AnewhightemperatureandpressureautoclaveandanauxiliarysampleholderforSCCtestunderconstantloadweresetuptosimulatethehightemperatureandhighpressuredsourenvi-ronmentinoilfields．ExperimentalresultsindicatethattensilestrengthandyieldstrengthofC11

4、0casingarereduced4．7％and5．0％．respectively,andKISSCisreduced41．4％inhightemperatureandhighpressuredsourenvironmentwith80％as，casingdamagephenomenonisobvious，whichprovideanewmethodforevaluationofapplicabilityandhydrogendamageofpipingsteelsinhightemperatureandpressuredenvironmentsinoilfileds．Ke

5、ywords：acidicenvironment，pipestrength，environmentcracking，hydrogendamage，criticalstress，intensityfacter(KIssc)1一—刖1L-吾JASTME399中的弯曲试样等方法口】。但该类方法具管材在酸性油气田含有HS、CO水溶液的腐蚀有不能真实、有效模拟管材在酸性油气田腐蚀环境环境中，在以平面应变为主的条件下，当应力强度因下的高温高压、高含H：S、CO：腐蚀性气体等服役工子高于时，将发生应力腐蚀裂纹的萌生和扩况，加载方法及应力、应变状态与管材现场服役条件展”]。应力腐蚀实验的常

6、用方法是美国标准NACE不同及不能得到管材在腐蚀环境中力学性能如强TM0177中的双悬臂梁(DCB)法、A法以及美国标准度、塑性的损伤程度等缺点。。针对管材在油气田定稿日期：2012—09—06现场服役状态，本工作设计出了能够较真实模拟井基金项目：国家自然科学基金项目(51174171)和西南石油大学青年下工况的多相流循环动态高温高压釜，实现了高温教师科学基金项目(P029)资助高压条件下流体的循环流动。并根据管具在井下服作者简介：侯铎，男，1984年生，博士，研究方向为石油管具设备安全役所受应力状态，设计出一套恒载荷应力腐蚀实验性评价及油气田材料腐蚀防护与失效通讯作者：曾

7、德智，E—mail：zengdezhi1980@163．com夹具，能够方便、精确地对试样进行加载并记录应力4期侯铎等：酸性油气田管材高温高压环境断裂评价方法的研究321成更加精细的韧性断裂，这表明正常拉伸试样在达靠稳定，可为油气田管材安全性评价、适用性评价以到屈服后发生很大变形才达到极限强度，产生颈缩及选材和失效分析提供一种新的实验评价方法。最终断裂。而腐蚀实验后试样在80％as应力腐蚀作参考文献用下，金属内部发生蠕变及位错滑移等现象，导致实[1]KoplikuA，TabinorM，RyderJ，etaIJHig