2021-KJ-2-002“三高”及超深油气开发用钛合金材料及配套技术研究

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2021-KJ-2-002“三高”及超深油气开发用钛合金材料及配套技术研究

日期：2021年12月27日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2021-KJ-2-002
获奖项目名称：	“三高”及超深油气开发用钛合金材料及配套技术研究
第一完成单位：	西安三环石油管材科技有限公司
项目联系人：	刘强
联系人电话：	13572588414
联系人邮箱：	Liuqiang030@cnpc.com.cn
项目简介：
随着油气勘探开发不断向深井超深井，深水，高温高压，高腐蚀等非常规油气资源发展，对具有高耐蚀性，高性能的石油管材用新材料提出了巨大的需求。钛合金由于具有较高的比强度，优异的耐腐蚀性，低弹性模量、优异的韧性、疲劳性能和和出色的机械性能，已成为高端石油管材和井口装备的热门材料。但是由于服役工况的巨大差异，已有的钛合金材料用于油气开发还存在诸多问题，如各种工况下钛合金材料如何选择，钛合金管材耐蚀及强韧性不足，螺纹接头及组合管柱如何设计，抗粘扣性不足，实物性能如何计算与评估，酸化压裂液下溶解问题以及缺乏标准等，限制了钛合金管材进入油气开发行业应用。本团队经过12年的潜心研究，在五大技术方面进行基础研究并实现突破，主要研究成果包括： 1. 首次明确了油气开采用钛合金材料服役损伤机理和选材体系； 2. 首次建立了钛合金油井管标准体系，进军国际标准； 3. 开发出多种满足工况需求的高耐蚀和高强高韧钛合金油井管产品，突破了国内钛合金油井管材性能极限； 4. 形成了完善的钛合金油井管设计、评价、应用配套技术； 5. 突破了钛合金管材不耐酸化压裂的固有技术难题。项目出版专著1本、发表论文40余篇，其中SCI收录11篇，EI收录4篇，被引达到89次，单篇最高引用35次，具有较高的学术影响力。授权发明专利4项，实用新型专利4项，建立国家标准1项、行业标准2项，成功入选国际标准培育计划，为我国在国际上钛合金油井管领域技术和标准引领奠定了基础。项目研究成果成功在有研科工集团、中航发航材院、中世钛业、新疆湘晟、鑫鹏源等多家单位进行合作转化，开发出多种钛合金油管、套管、防砂筛管及钻杆产品，应用于国家地质调研局广州海洋局、大庆油田、塔里木油田、中石化西北局、中石化西南油气田等，2020年3月，钛合金套管在我国南海天然气水合物第二轮试采中成功应用、2020年7月钛合金钻杆大庆油田超短半径侧钻水平井现场成功下井应用，2020年12月钛合金筛管产品获得辽河油田用户认可，打开了钛合金油井管系列产品在我国规模化应用局面，开拓了了钛合金材料用于油气开发的新领域。