Innovatief applicatieonderzoek van titaniumlegering in oliebronpijpen onder extreme geologische omstandigheden
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%). De ontwikkeling van diepe olie- en gasvelden vertegenwoordigd door Tarim Oilfield heeft een ongekende prestatie -eisen voor oliebolpijpmaterialen naar voren gebracht.
Traditionele koolstofstaal en roestvrijstalen oliebolbuizen worden blootgesteld aan significante prestatiebeperkingen onder extreme werkomstandigheden: significante sterkteafbraak bij hoge temperaturen (ongeveer 40% daling van de sterkte na 400 graden), en onvoldoende weerstand tegen waterstofsulfidetresscorrosie (servicevenstaat ingekort met meer dan 50%). Daarom zijn titaniumlegeringsmaterialen met uitstekende uitgebreide prestaties de meest veelbelovende alternatieve keuze geworden.
Uit het laatste onderzoek blijkt dat de UNS R55400 (Ti -6 Al -4 v ru) + titaniumlegering ontwikkeld in de Verenigde Staten uitstekende engineering vertoontToepassingswaarde:
Mechanical properties: Room temperature tensile strength ≥ 895MPa, 400 ℃ high temperature strength retention rate>85%
Corrosieweerstand: jaarlijkse corrosiesnelheid<0.02mm in an environment containing 5% H ₂ S
Kruipweerstand: onder de toestand van 300 graden \/200 mpa is de kruipsnelheid minder dan 1 × 10 ⁻⁷ s ⁻¹
De legering bevat echter edelmetaalelementen zoals 4% ruthenium, wat resulteert in een materiële kosten tot $ 120\/kg, die zijn grootschalige toepassing ernstig beperkt. De huidige belangrijke technologische doorbraken omvatten:
Ontwikkeling van goedkope titaniumlegeringen (zoals ti -38644, met een kostenreductie van 40%)
Poeder metallurgie nabij netvormingstechnologie (het materiaalgebruiksnelheid toegenomen tot 90%)
Multi -functionele composietcoatingtechnologie (corrosieweerstand is 3 keer toegenomen)
Industrieprognoses tonen aan dat de wereldwijde titaniumlegeringsmarkt voor oliepijpen een gemiddeld jaarlijks groeipercentage van 18% van 2025 tot 2030 zal handhaven. Om een doorbraak in de industrialisatie te bereiken, is het noodzakelijk om een full -chain innovatiesysteem te bouwen van "materiaalonderzoek en ontwikkeling productieproces engineeringtoepassing". Het wordt aanbevolen om prioriteit te geven aan demonstratietoepassingen in typische olievelden voor extreme omgeving zoals Tarim en Sichuan, en technologische iteratie te versnellen door werkelijke verificatie van werkconditie.
Deze materiële innovatie zal naar verwachting de technische problemen van het "knelpunt" oplossen waarmee de ontwikkeling van diepe olie- en gasbronnen van China wordt geconfronteerd en belangrijke ondersteuning biedt voor het waarborgen van de nationale energiezekerheid.
