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目前13Cr鋼在國(guó)內(nèi)已基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,L8013CR,但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在許多不足或缺陷,L8013CR訂購(gòu),國(guó)內(nèi)制造商或研發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)管材成分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等。
Cr 是不銹鋼獲得耐蝕性基本元素, 在氧化性介質(zhì)中 ,Cr 能夠使鋼的表面很快生成 Cr 2 O 3 保護(hù)膜,L8013CR扣型, 這種膜一旦被破壞 , 能夠很快修復(fù)。目前 , 由于大多數(shù)油田面臨 CO 2 腐蝕的嚴(yán)重影響 , 所以在進(jìn)行油井管設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮材料的抗蝕性。在國(guó)內(nèi),塔里木、勝利、文昌和東方等油田已經(jīng)在一些含CO 2 的油氣井中使用了13Cr材料的油套管以確保油氣井的安全。
L80—13Cr馬氏體不銹鋼管,L8013CR廠家,是濕潤(rùn)C(jī)O2環(huán)境下使用的油井管的代表產(chǎn)品,L8013CR,采用美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
試驗(yàn)將L80-13Cr與普通的套管25MnV進(jìn)行抗腐蝕進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)將試樣加工成30X 15X 4mm的板狀試樣,用120號(hào)水砂紙打磨工作
表面,清水沖洗后用無(wú)水乙醇去油,干燥后稱重,并測(cè)量試樣尺寸。
試驗(yàn)材料 腐蝕環(huán)境 腐蝕速率( mm/a) 腐蝕形貌描述
25MnV 塔里木油田 13.207 不均勻腐蝕,較嚴(yán)重
L80- 13Cr 塔里木油田 0.04591 均勻腐蝕,表面光澤度好
25MnV 長(zhǎng)慶油田 16.268 不均勻腐蝕,較嚴(yán)重
L 80-13Cr 長(zhǎng)慶油田 0.0314 均勻腐蝕,表面光澤度好
根據(jù)1/8定律:當(dāng)鋼中Cr原子與鐵原子比達(dá)1/8、2/8、3/8...時(shí),鐵基固溶體的電極電位就跳躍式地,腐蝕亦跳躍性地顯著減弱,
當(dāng)含鉻量達(dá)到12.5%時(shí),鋼的腐蝕電極電位達(dá)到個(gè)跳躍, 因而13Cr鋼腐蝕速率產(chǎn)生一個(gè)飛躍式的降低,同時(shí)由于13Cr的腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)物膜較致密,因而未有嚴(yán)重的局部腐蝕產(chǎn)生。普通的套管鋼不富含抗腐蝕元素鉻,在典型二氧化碳腐蝕環(huán)境中,形成的腐蝕膜較疏松,穩(wěn)定性也差,在高溫、二氧化碳以及油田水中離子(主要是氯離子)的共同作用下則表現(xiàn)出嚴(yán)重的一般腐蝕和局部腐蝕。
L80-13Cr在典型的二氧化碳腐蝕環(huán)境下抗二氧化碳性能是有效的,腐蝕速率遠(yuǎn)低于普通石油套管鋼種,腐蝕形貌也明顯好于普通石油套管鋼種,適用于我國(guó)典型二氧化碳腐蝕環(huán)境的油氣井中。
生產(chǎn)的L80-13Cr的化學(xué)成份、力學(xué)性能等指標(biāo)完全達(dá)到API5CT標(biāo)準(zhǔn)的要求,鋼管的成材率合格率均達(dá)到適合批量生產(chǎn)要求,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的批量生產(chǎn)