不銹鋼無縫管用于油氣鉆采

    石油和天然氣是重要的能源和化工原料。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)(IEA)預(yù)計(jì):為滿足市場(chǎng)需求，到2030年前，全球油氣工業(yè)每年要投資2000 多億美元，其中80%的投資用于中東以外的地區(qū)。

    在油氣的勘察、鉆探、運(yùn)輸、煉制和長(zhǎng)距離輸送到用戶的全過程中都離不開鋼管，油氣的鉆采是無縫鋼管的最大專業(yè)用戶。消耗最多的油套管，一般采用屈服強(qiáng)度為400～800MPa 的碳錳鋼和低合金鋼制造。而對(duì)于有酸性氣體(C02，C02+H2S)和氯離子(CL-)腐蝕的油、氣井，就需要采用耐腐蝕的不銹鋼甚至要用鎳基合金做油套管和輸送管，這是不銹鋼在油氣開發(fā)中具有廣泛應(yīng)用前景的領(lǐng)域。
  
    如油氣開采過程中 CO2 的腐蝕問題，在20 世紀(jì)50 年代就已出現(xiàn)，過去是采用加入防腐劑的辦法來緩解的。但是一直存在著緩蝕劑效果不穩(wěn)定，溫度高時(shí)效果更差；對(duì)環(huán)境有污染和壽命周期成本比不銹鋼高等一系列問題。隨著油氣資源的枯竭，對(duì)以前曾拋棄的具有腐蝕環(huán)境的油氣井需重新進(jìn)行開采，特別是從上世紀(jì)70 年代初期開始的石油危機(jī)以來，隨著海洋油氣(占全球油氣儲(chǔ)量的44%)的全面開發(fā)，C02 腐蝕問題更為突出，成為近20 年在油氣開發(fā)中防腐蝕研究的重點(diǎn)課題。直到20 世紀(jì)80 年代，特別是在北海油田的開發(fā)中，采用雙相不銹鋼才徹底解決了長(zhǎng)期存
 
    在C02 腐蝕油、氣井的安全生產(chǎn)問題。但由于雙相鋼價(jià)格高，使用受到限制。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家開始對(duì)替代雙相鋼的材料進(jìn)行研究。首先是在歐洲開始進(jìn)行用超馬氏體鋼S13Cr 取代雙相鋼的研究。但大量進(jìn)行廣泛深入的實(shí)用研究并真正形成工業(yè)化大批量生產(chǎn)占領(lǐng)市場(chǎng)的并不是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，而是后來居上的日本。日本 4 大無縫鋼管生產(chǎn)廠從20 世紀(jì)80 年代初開始，都開發(fā)有各自特色的系列。投入工業(yè)生產(chǎn)的初期是采用擠壓機(jī)生產(chǎn)，產(chǎn)量受到限制。以住友金屬和川崎制鐵為主，在上世紀(jì)80～90 年代集中力量對(duì)連軋管機(jī)組(小口徑)和自動(dòng)軋管機(jī)組(大、中口徑)上生產(chǎn)C13Cr 管的有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行了攻關(guān)并對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行了相應(yīng)的改造。近幾年，日本的C13Cr 為主的鉻系不銹鋼無縫管產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，占全世界不銹鋼石油管市場(chǎng)的一半。通過20 年來堅(jiān)持不懈的開發(fā)工作，終于獲得了可觀的回報(bào)。