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2018中国材料大会

作者：魏文澜韩礼红冯耀荣张建勋王航石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室中国石油集团石油管工程技术研究院金属材料强度国家重点实验室西安交通大学石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室中国石油集团石油管工程技术研究院金属材料强度国家重点实验室西安交通大学

热采井套管材料在长时服役条件下反复承受拉压载荷，形成低周疲劳.同时，预应变、蠕变等多种因素导致非对称疲劳(R≠-1)的形成，即平均应变影响下的低周疲劳行为.这项工作主要研究了平均应变对N80Q 钢低周疲劳行为的影响.低周疲劳试验... 详细信息

热采井套管材料在长时服役条件下反复承受拉压载荷，形成低周疲劳.同时，预应变、蠕变等多种因素导致非对称疲劳(R≠-1)的形成，即平均应变影响下的低周疲劳行为.这项工作主要研究了平均应变对N80Q 钢低周疲劳行为的影响.低周疲劳试验选取五个不同的应变幅条件，分别为0.5%、0.7％、1.0％、1.5％和2.0％.然后在应变幅恒定的条件下对分别对-0.8％、0％、0.5％和1.0％的平均应变进行试验研究.

关键词：热采井套管钢低周疲劳平均应变

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塑料合金在油田酸性盐水环境中的适用性研究

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塑料工业 2017年第1期45卷 25-27,52页

作者：丁楠蔡克张翔李厚补中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077

通过对新型耐高温塑料合金材料进行红外测试和DSC测试,确认其为尼龙/聚乙烯合金(PA/PE)。进而探讨了PA/PE材料在油田工况条件下的应用可行性,采用高温高压釜设备,研究了模拟油气田高温含硫盐水介质环境下的适用性。通过对比分析老化试... 详细信息

通过对新型耐高温塑料合金材料进行红外测试和DSC测试,确认其为尼龙/聚乙烯合金(PA/PE)。进而探讨了PA/PE材料在油田工况条件下的应用可行性,采用高温高压釜设备,研究了模拟油气田高温含硫盐水介质环境下的适用性。通过对比分析老化试验前后PA/PE的结构成分、质量、体积、力学性能和耐热性能的变化规律,发现PA/PE材料的耐高温性能优异,而且化学性能稳定,但是耐溶胀性能较差,介质的溶胀作用可以导致其拉伸性能的显著变化,而且H_2S和CO_2等气体组分的影响程度大于液体组分。

关键词：塑料合金油田环境高温硫化氢适用性

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CJ40-400工程测井与Y445封隔器治理套损井技术探讨

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石油管材与仪器 2018年第6期4卷 68-70页

作者：王西强张继明中国石油长庆油田公司第七采油厂陕西西安710018 中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077

含水油井的套管破损严重影响着油田的产量和运行安全,破损套管的修复成为困扰油田的一大难题。采用CJ40-400多参数组合测井仪进行工程测井,精确测定套损管的腐蚀穿孔位置及穿孔尺寸,利用研制的Y445型封隔器对套管穿孔部位进行封堵隔离,... 详细信息

含水油井的套管破损严重影响着油田的产量和运行安全,破损套管的修复成为困扰油田的一大难题。采用CJ40-400多参数组合测井仪进行工程测井,精确测定套损管的腐蚀穿孔位置及穿孔尺寸,利用研制的Y445型封隔器对套管穿孔部位进行封堵隔离,从而使套损停产油井恢复生产,提高了出油产量,取得了良好的治理效果。

关键词：套损井工程测井封隔器

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API长圆螺纹套管密封性能影响参量灵敏度分析研究

API长圆螺纹套管密封性能影响参量灵敏度分析研究

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2018年全国天然气学术年会

作者：刘文红秦大顺中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室西北工业大学航空学院

本文利用ANSYS对?127×9.17mm长圆螺纹套管接头建立二维模型进行有限元仿真分析,研究了API长圆螺纹套管接头上扣后的应力分布以及相关参数对接头密封性能的影响。通过参数化建模和改变螺纹接头的7类21个参数,从而实现螺纹结构参数,... 详细信息

本文利用ANSYS对?127×9.17mm长圆螺纹套管接头建立二维模型进行有限元仿真分析,研究了API长圆螺纹套管接头上扣后的应力分布以及相关参数对接头密封性能的影响。通过参数化建模和改变螺纹接头的7类21个参数,从而实现螺纹结构参数,扭矩参数,接箍材料性能参数,管体材料性能参数,管体几何参数、工况环境参数对API长圆螺纹套管接头的密封性能的灵敏度分析。研究结论表明:(1)API长圆螺纹套管接头的最大Mises应力和最大接触应力产生在螺纹接头相互啮合部位的两端处。这和工作状态下螺纹接头啮合部位的两端处容易发生强度破坏和密封泄漏相一致。(2)密封性能影响参量灵敏度分析结果表明,螺纹结构参数、管体几何参数及接箍几何参数对API长圆螺纹套管接头密封性能的影响最为显著;接箍材料性能、管体材料性能等对API长圆螺纹套管接头密封性能均有不利影响;上扣扭矩以及内压和拉伸载荷等工况参数对API长圆螺纹套管接头的密封性能的提高是有利的,但却不利于其连接性能的改善。

关键词： API长圆螺纹套管接头 ANSYS 有限元参数化建模灵敏度分析

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一种常见套管落井事故的原因分析

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石油管材与仪器 2018年第3期4卷 39-41页

作者：王新虎王林王鹏王建东王建军潘志勇中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 川庆钻探长庆钻井总公司管具公司陕西榆林719000

经常发生一种套管事故,就是在下套管过程中,套管在井口就脱扣落井。打捞出套管,可以发现脱扣接箍发生变形,承载端面受到损伤,根据接箍变形和损伤特征确认下套管过程中接箍偏斜插入吊卡孔内,由此产生的冲击力及螺纹丧失啮合导致套管脱扣... 详细信息

经常发生一种套管事故,就是在下套管过程中,套管在井口就脱扣落井。打捞出套管,可以发现脱扣接箍发生变形,承载端面受到损伤,根据接箍变形和损伤特征确认下套管过程中接箍偏斜插入吊卡孔内,由此产生的冲击力及螺纹丧失啮合导致套管脱扣落井。吊卡活门变形及磨损是接箍偏斜插入吊卡孔内的原因。

关键词：套管脱扣失效吊卡

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管径1422mm的X80焊管断裂韧性指标

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油气储运 2017年第1期36卷 37-43页

作者：赵新伟池强张伟卫杨峰平许春江中国石油集团石油管工程技术研究院/石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室中国石油西部管道公司

基于高压力、大口径、高钢级的中俄东线天然气管道断裂控制技术需求,研究了管径1 422 mm的X80焊管断裂韧性指标。为了防止焊管启裂,采用失效评估图技术,通过断裂力学分析,得出X80焊管的焊缝及热影响区夏比冲击功最小平均值为80 J;为了... 详细信息

基于高压力、大口径、高钢级的中俄东线天然气管道断裂控制技术需求,研究了管径1 422 mm的X80焊管断裂韧性指标。为了防止焊管启裂,采用失效评估图技术,通过断裂力学分析,得出X80焊管的焊缝及热影响区夏比冲击功最小平均值为80 J;为了满足管道止裂要求,基于Battelle双曲线方法,并引入1.46倍系数修正,确定焊管母材的夏比冲击功最小平均值为245 J。通过对试制的管径1 422 mm的X80焊管进行冲击韧性测试和统计分析,结果表明其韧性水平整体较高,可以满足中俄东线天然气管道断裂韧性指标要求。

关键词：中俄东线 X80焊管大口径启裂韧性止裂韧性

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双金属复合管环焊工艺及接头强度设计现状与趋势

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油气储运 2017年第3期36卷 241-248,254页

作者：杨专钊王高峰闫凯魏亚秋李安强杜中强卢卫卓中国石油集团石油管工程技术研究院/石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室北京隆盛泰科石油管科技有限公司

阐述了双金属机械复合管典型焊接工艺,以及管端封焊和对焊焊接工艺的优点、应用案例和失效案例,认为封焊、过渡焊是此类工艺的质量薄弱点。分析了管端堆焊及其施工对焊技术的研究现状、发展趋势和应用案例,结果表明:采用同种合金焊接材... 详细信息

阐述了双金属机械复合管典型焊接工艺,以及管端封焊和对焊焊接工艺的优点、应用案例和失效案例,认为封焊、过渡焊是此类工艺的质量薄弱点。分析了管端堆焊及其施工对焊技术的研究现状、发展趋势和应用案例,结果表明:采用同种合金焊接材料完成焊缝打底、填充和盖面等的连接方式,可以避免封焊、过渡焊等形成的缺陷和应力。该工艺成功应用于海底天然气开发用双金属复合管焊接,是今后双金属复合管管端加工和施工对焊的重要发展趋势和方向。此外,研究了双金属复合管环焊接头强度匹配设计、接头缺陷容限设计等现状与趋势,结果表明:目前尚无统一的焊接接头强度设计和容限设计理论,双金属复合管管道系统在线检测、腐蚀评价、寿命预测以及管道修复等技术是未来的重要研究方向。

关键词：耐蚀合金衬里复合管环焊焊接工艺规范强度匹配设计

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天然气站场内不同材质对接环焊缝韧性分布规律研究

天然气站场内不同材质对接环焊缝韧性分布规律研究

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2018中国材料大会

作者：任俊杰马卫锋陈安琦罗金恒王珂马秋荣霍春勇中国石油天然气股份有限公司石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室西北有色金属研究院

近年来，油气输送站场设施由于环焊缝失效引发的事故呈增长趋势。与管线环焊缝相比，站场内环焊缝多存在不同材质、不等壁厚和结构搭配差异大的特点，急需针对性开展站场设施对接环焊缝失效原因和损伤规律研究，掌握站场设施环焊缝的性... 详细信息

近年来，油气输送站场设施由于环焊缝失效引发的事故呈增长趋势。与管线环焊缝相比，站场内环焊缝多存在不同材质、不等壁厚和结构搭配差异大的特点，急需针对性开展站场设施对接环焊缝失效原因和损伤规律研究，掌握站场设施环焊缝的性能特征，为高钢级不同材质对接环焊缝的失效机理研究提供依据。

关键词：高钢级站场环焊缝失效机理冲击韧性

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B型套筒修复X80管道环焊缝可靠性研究

B型套筒修复X80管道环焊缝可靠性研究

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2018中国材料大会

作者：马卫锋任俊杰王珂周会萍罗金恒赵新伟冯耀荣中国石油天然气股份有限公司石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室中石油管道有限责任公司西部分公司

近年来,环焊缝失效引发的高钢级管道事故频发,环焊缝失效模式多为断裂,在断裂前发现环焊缝存在的隐患并及时进行修复是避免环焊缝失效事故的有效手段,B 型套筒是管道环焊缝缺陷修复的有效方法,但缺乏其修复X80 高钢级管道环焊缝的可靠... 详细信息

近年来,环焊缝失效引发的高钢级管道事故频发,环焊缝失效模式多为断裂,在断裂前发现环焊缝存在的隐患并及时进行修复是避免环焊缝失效事故的有效手段,B 型套筒是管道环焊缝缺陷修复的有效方法,但缺乏其修复X80 高钢级管道环焊缝的可靠性验证和工程实践,因此急需开展面向工程的全尺寸实物试验,并掌握焊接作业对主体管道性能的影响规律,以确保修复质量和修复后服役的可靠性。

关键词： X80管道环焊缝缺陷 B型套筒修复技术

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X90超高强度输气钢管材料本构关系及断裂准则

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石油学报 2017年第1期38卷 112-118页

作者：杨锋平罗金恒李鹤郭亚洲冯健中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 西安三环科技开发总公司陕西西安710077 西北工业大学航空学院陕西西安710012 中国石油西部管道公司新疆乌鲁木齐830012

针对试制成功的X90输气钢管,进行5种不同圆棒缺口的准静态拉伸试验及应力三轴度计算,发现由于试样缺口存在,应力三轴度值增加2.43倍,断裂应变减少29%,损伤应变能降低71%。利用常规拉伸试验机和Hopkinson拉杆试验装置进行不同应变速率拉... 详细信息

针对试制成功的X90输气钢管,进行5种不同圆棒缺口的准静态拉伸试验及应力三轴度计算,发现由于试样缺口存在,应力三轴度值增加2.43倍,断裂应变减少29%,损伤应变能降低71%。利用常规拉伸试验机和Hopkinson拉杆试验装置进行不同应变速率拉伸试验发现,应变速率对断裂应变的影响相对较小,准静态和高速状态下,差异最大约10%。基于Johnson-Cook本构和失效模型,分别建立了考虑应变率效应的X90管线钢本构模型和考虑应变率、应力三轴度的失效模型;同时,基于损伤力学理论,得到了基于塑性均匀延伸率和损伤应变能的X90管线钢断裂准则。基于材料损伤应变能密度临界值不变假设以及试验数据,得到了X90管线钢断裂特征长度与应力三轴度、试样直径之间的关系式。

关键词： X90钢管应力三轴度应变速率断裂应变损伤应变能断裂特征长度

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