Novatoriški titano lydinio taikymo tyrimai naftos šulinių vamzdžiuose ekstremaliomis geologinėmis sąlygomis
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%) . Gilių naftos ir dujų telkinių kūrimas, kurį atstovauja „Tarim Oilfield“
Tradiciniai anglies plieno ir nerūdijančio plieno aliejaus šulinių vamzdžiai yra veikiami reikšmingų veikimo apribojimų esant ekstremalioms darbo sąlygoms: didelis stiprumo skaidymas esant aukštai temperatūrai (maždaug 40% stiprumo sumažėjimas esant 400 laipsniams), o nepakankamas atsparumas vandenilio sulfido streso korozijai (aptarnavimo laikas sutrumpėjo daugiau nei 50%).
Naujausi tyrimai rodo, kad UNS R55400 (Ti -6 al -4 V Ru) + Titano lydinys, sukurtas JAV, pasižymi puikia inžinerijaProgramos vertė:
Mechanical properties: Room temperature tensile strength ≥ 895MPa, 400 ℃ high temperature strength retention rate>85%
Atsparumas korozijai: metinis korozijos greitis<0.02mm in an environment containing 5% H ₂ S
Atsparumas šliaužimui: esant 300 laipsnių /200MPa sąlygoms, šliaužimo greitis yra mažesnis nei 1 × 10 ⁻⁷ S ⁻¹
Tačiau lydinyje yra tauriųjų metalinių elementų, tokių kaip 4% rutenio, todėl medžiagų kaina yra iki 120 USD/kg, o tai labai riboja jo didelio masto taikymą . Dabartiniai pagrindiniai technologiniai proveržiai apima:
Pigių kainų - titano lydinių (pvz., Ti -38644, išlaidų sumažėjimas 40%) kūrimas
Miltelių metalurgija šalia tinklo formavimo technologijos (medžiagų sunaudojimo greitis padidėjo iki 90%)
Kelių funkcinė kompozicinė dangos technologija (atsparumas korozijai padidėjo 3 kartus)
Pramonės prognozės rodo, kad pasaulinė titano lydinio aliejaus šulinių vamzdžių rinka išlaikys vidutinį 18% metinį augimo tempą nuo 2025 m. Iki 2030., kad būtų pasiektas proveržis industrializacijos srityje, būtina sukurti visą grandinės inovacijų sistemą „Medžiagų tyrimų ir plėtros gamybos proceso inžinerijos taikymas“., taip pat nurodoma, kad jie yra prioritetiniai, o demonstravimo programos, tokios, kaip tipiškos aplinkos, ir kaip 3}}. Pagreitinkite technologinę iteraciją per faktinę darbo sąlygų patikrinimą .
Tikimasi, kad ši materialinė naujovė išspręs „kliūčių“ technines problemas, su kuriomis susiduria Kinijos gilus naftos ir dujų išteklių kūrimas, ir teiks svarbią paramą norint užtikrinti nacionalinį energetinį saugumą .
