模拟局部腐蚀条件下套管强度的研究.pdfVIP

焊管 ．第33卷第12期．2010年12月 ●试验 与 研 究 模拟局部腐蚀条件下套管强度的研究 张 军，慕立俊，赵文轸 (西安交通大学 材料科学与工程学院，西安 710049) 摘 要 ：通过力学测试方法研究了J55套管在模拟局部腐蚀条件下的拉伸强度及抗外挤强 度 ，分析了在局部腐蚀条件下两个不同生产厂家的套管拉伸强度及抗外挤强度变化规律 以及 局部腐蚀条件下缺陷类型对套管强度的影响规律。得出了局部腐蚀条件下套管屈服载荷和抗 拉载荷的大小取决于试样最小截面面积，及其不同缺陷下强度的大小关系；得出了外挤载荷与 变形量之 间的关系。 关键词：J55套管；局部腐蚀 ；拉伸强度；抗外挤强度 中图分类号 ：TGI42．I 文献标志码 ：A 文章编号 ：i001—3938(2010)12—0013—05 SimulationResearchonCasingStrengthUnderLocalCorrosionCondition zHANGJun，MULi-jun，ZHAOWen．zhen (MaterialScienceandEngineeringCollege，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’0n710049，China) Abstract：ThetensilestrengthandcollapseresistancestrengthofJ55casingwerestudiedunderlocalcorrosionthrough forcetestmethod，analyzedchangeregulationunderlocalcorrosionconditionforthetensilestrengthandresistancecol— lapsestrengthtocasingwhichwereproducedbytwodifferentfactories，aswellaseffectruleofdefectstypetocasing strength．Theresultsindicatedthatthesmallestshearareadeterminesthetensileandyield1oadunderlocalcorrosion condition；andstrengthrelationshipunderdifferenttypedefects；itcameouttherelationship betweencollapseresist— ancestrengthanddeformation． Keywords：J55casing；local corrosion；tensilestrength；resistancecollapsestrength 0 前 言 1 试验材料及方法 长庆油田洛河水中含有 cl一，SO：一，CO；一， 1．1 取样 HCO3-等多种离子，这些离子会导致套管金属发 试验材料为天津钢管厂和无锡西姆莱斯钢管厂 生非常严重的腐蚀 。在不同条件下，套管可能发 生产的规格为6114．3mlnx6．35ITllnJ55套管。采用 生均匀腐蚀或局部腐蚀 。 线切割技术在J55套管上取样，拉伸试样尺寸如图1 局部腐蚀是套管失效的主要原因 ，其腐蚀形 所示。在套管上截取 1130ⅡⅡn作为外挤试样。 式有点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等， 腐蚀作用直接导致套管的抗挤强度降低，从而导 致油气井寿命降低 j。因此，研究局部腐蚀条 件下套管的拉伸强度和抗外挤强度将为套管寿命 图 1 拉伸试样示意图 的预测提供重要依据。下面笔者就J55套管在局 部腐蚀条件下的拉伸强度和抗外挤强度进行模拟 1．2 试样h_r-- 研究和分析。