检索结果-内蒙古大学图书馆

石油机械 2021年第1期49卷 20-27页

作者：刘永刚尹成先丁宇奇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东北石油大学机械科学与工程学院

钻具连接螺纹接头强度和密封性能会对钻具的正常工作产生直接影响。为了保证油气开采顺利进行,有必要对钻具螺纹接头进行强度和密封性能分析。为此,以双台肩超高抗扭钻具连接螺纹为研究对象,考虑螺纹不对称性、螺旋升角以及主副台肩接... 详细信息

钻具连接螺纹接头强度和密封性能会对钻具的正常工作产生直接影响。为了保证油气开采顺利进行,有必要对钻具螺纹接头进行强度和密封性能分析。为此,以双台肩超高抗扭钻具连接螺纹为研究对象,考虑螺纹不对称性、螺旋升角以及主副台肩接触和螺纹齿面接触等因素,建立了包含进刀槽和退刀槽的钻具螺纹接头三维有限元模型。采用有限元分析方法开展了不同公差配合尺寸、不同载荷形式和不同材料下螺纹接头强度和密封性能分析。研究结果表明:由于间隙的存在,极限配合公差尺寸下螺纹应力比名义尺寸下螺纹应力大25%左右,且其副台肩密封失效;弯矩使螺纹应力和接触压力分布均呈现一侧增大一侧减小的现象,轴向载荷使螺纹应力大幅增大,最大增大了75%,同时主台肩密封失效;不同材料螺纹应力分布规律相同,在弹性模量减小1/2的条件下,螺纹应力以及接触压力均减小8%左右。因此,极限配合公差尺寸以及过大的轴向载荷会破坏螺纹接头的密封性能,材料对螺纹接头的性能影响不大。研究结果可为钻具螺纹接头设计和应用提供参考。

关键词：钻具螺纹接头三维有限元模型应力接触压力进刀槽退刀槽

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热采工况下钛合金筛管性能计算与实验研究

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稀有金属材料与工程 2022年第2期51卷 588-598页

作者：刘强陈勋祝国川查永进郭淑君张忠世徐欣宋生印尹成先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 中国石油辽河油田公司钻采工艺研究院辽宁盘锦124010 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中世钛业有限公司辽宁丹东118305

钛合金材料由于具有高的比强度,低弹性模量,优异的机械性能、耐高温性能和耐腐蚀性能,成为下一代解决稠油热采工况下高套损率的优选材料,但在热采工况下钛合金割缝筛管的性能还缺乏研究。在模拟辽河油田稠油热采典型工况条件下,使用有... 详细信息

钛合金材料由于具有高的比强度,低弹性模量,优异的机械性能、耐高温性能和耐腐蚀性能,成为下一代解决稠油热采工况下高套损率的优选材料,但在热采工况下钛合金割缝筛管的性能还缺乏研究。在模拟辽河油田稠油热采典型工况条件下,使用有限元计算和实物试验相比对的方法,对钛合金筛管理化性能、轴向热变形、轴向热载荷、大狗腿度下筛管及割缝形貌变化规律等进行研究。结果表明,钛合金材质的筛管在热采工况下具有较好的强度和韧性,350℃热采工况下钛合金筛管由于热应力增加的轴向载荷只有钢制金属网布筛管和复合筛管的19.3%和20.4%,经过7轮次的热采温度循环,在350℃热采温度下钛合金筛管的轴向伸长率仅为钢制筛管的58.7%~60.4%,在20°/30 m的大弯曲度及350℃高温下,钛合金筛管抗变形能力优异,最大椭圆度只有4.13%,平行割缝保持完好且防砂能力优于同规格钢制筛管。基于本研究认为,钛合金材质的筛管及套管可以有效地降低热采管柱在热采工况中的轴向热载荷、伸长量,并且具有较高的耐高温性能和抗疲劳性能,在热采工况极端弯曲条件下抗变形能力好,是解决目前我国稠油热采现场高套损问题的有效方法和发展方向之一,研究结果为钛合金筛管的设计和使用提供重要的技术参考。

关键词：稠油热采石油管钛合金高温性能有限元分析全尺寸实物试验

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固溶时效对Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr钛合金钻杆组织演变及力学性能的影响

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中国有色金属学报 2023年第6期33卷 1795-1803页

作者：冯春宋文文张凯刘洪涛赵密锋朱丽娟刘会群刘乐中国石油集团工程材料研究院有限公司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安710077 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司库尔勒841000 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

利用激光共聚焦显微镜(CLSM)、电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和力学性能测试等手段分析相变点上两阶段固溶时效(TSSA)对Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr钛合金钻杆片层组织演变规律及力学性能的影响。结果表明:通过采用相变点上TSSA工艺... 详细信息

利用激光共聚焦显微镜(CLSM)、电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和力学性能测试等手段分析相变点上两阶段固溶时效(TSSA)对Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr钛合金钻杆片层组织演变规律及力学性能的影响。结果表明:通过采用相变点上TSSA工艺获得了全片层转变组织,随时效温度的升高,全片层转变组织的晶界α相平均宽度由5.5μm增至9.0μm,集束内的α片层平均宽度由2.75μm增至3.95μm,材料抗拉和屈服强度变化幅度均小于0.15 MPa/℃;与原始挤压态相比,钛合金的冲击功增加74.07%,材料冲击功与α片宽度满足Hall-Petch关系;经(1000℃, 1 h,炉冷(FC))→(600℃, 1 h,空冷(AC))+(550℃, 6 h,AC)热处理后钛合金具有良好的综合性能匹配,其屈服强度为894 MPa,夏比V型缺口冲击功(-20℃)为46 J,伸长率为7.5%。

关键词： Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr 钛合金钻杆相变点固溶时效片层组织力学性能

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PE-HD在高压H_(2)S输气环境下的适用性

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工程塑料应用 2022年第4期50卷 119-123页

作者：谭川江燕自峰吕戈丁晗许新武王鹏孔鲁诗张兆李厚补中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 中国石油集团工程材料研究院有限公司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安710077

为明确高密度聚乙烯(PE-HD)在高压H_(2)S输气环境下的适用性,以增强热塑性塑料(RTP)管PE-HD内衬层为样品,利用高温高压釜腐蚀测试系统,模拟现场工况,开展PE-HD在高压H_(2)S输气环境下的模拟试验,对模拟试验样品的宏观和微观形貌,质量、... 详细信息

为明确高密度聚乙烯(PE-HD)在高压H_(2)S输气环境下的适用性,以增强热塑性塑料(RTP)管PE-HD内衬层为样品,利用高温高压釜腐蚀测试系统,模拟现场工况,开展PE-HD在高压H_(2)S输气环境下的模拟试验,对模拟试验样品的宏观和微观形貌,质量、密度与体积变化率,拉伸屈服强度,拉伸弹性模量,断裂伸长率,邵氏硬度,维卡软化温度和傅里叶变换红外光谱进行分析。结果表明,PE-HD在高压H_(2)S输气环境下模拟试验后外观保持完好,质量、密度与体积变化较小,化学结构和拉伸屈服强度保持良好,但刚性和韧性明显下降、热稳定性稍有提高。在不考虑PE-HD气体渗透因素前提下,可作为RTP管内衬层用于油气田集输气环境。

关键词：增强热塑性塑料管高密度聚乙烯高压硫化氢模拟试验

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基于材料应变硬化行为的膨胀管膨胀力计算模型

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材料热处理学报 2017年第8期38卷 151-158页

作者：陈静静李德君白强吕能任凤章冯耀荣宋生印刘强河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 西安三环科技开发总公司陕西西安710077 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

在已有的膨胀管膨胀力计算模型的基础上,考虑管材应变硬化率与膨胀变形率对管材膨胀力的影响,基于金属塑性变形理论推导出一种新的膨胀管膨胀力计算模型。为了检验该计算模型的精度,对3种具有不同应变硬化率的膨胀管进行约15%膨胀率的... 详细信息

在已有的膨胀管膨胀力计算模型的基础上,考虑管材应变硬化率与膨胀变形率对管材膨胀力的影响,基于金属塑性变形理论推导出一种新的膨胀管膨胀力计算模型。为了检验该计算模型的精度,对3种具有不同应变硬化率的膨胀管进行约15%膨胀率的膨胀试验,测量出膨胀过程中的膨胀力,与计算模型的计算值进行对比,计算相对误差分别为6.88%,7.08%,-7.42%,明显小于已有公式的计算相对误差。改进的膨胀力计算模型计算精度更高,且具有良好的通用性,可应用于膨胀工艺的设计及膨胀管材研发。

关键词：膨胀管膨胀力应变硬化计算模型

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油气集输管道的腐蚀速率预测研究进展

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科学技术与工程 2023年第23期23卷 9766-9774页

作者：宋成立罗金恒成少兵张炳余朱丽霞李广山中国石油集团工程材料研究院有限公司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安710077 中国石油辽河油田公司盘锦124010

中国大多数油气田开发步入中后期,采出介质腐蚀性不断增强,导致油气集输管道频繁发生腐蚀、穿孔及泄漏。系统综述了油气集输管道的腐蚀环境、主要腐蚀类型、关键影响因素以及基于不同方法建立的腐蚀速率预测模型等方面的国内外研究进展... 详细信息

中国大多数油气田开发步入中后期,采出介质腐蚀性不断增强,导致油气集输管道频繁发生腐蚀、穿孔及泄漏。系统综述了油气集输管道的腐蚀环境、主要腐蚀类型、关键影响因素以及基于不同方法建立的腐蚀速率预测模型等方面的国内外研究进展。研究结果表明,油气集输管道的腐蚀环境恶劣、腐蚀风险较大,在油-气-水三相复杂流动状态下容易发生氢去极化腐蚀,主要两种腐蚀类型是均匀腐蚀和点蚀。同时,影响集输管道腐蚀的因素与流体介质和运行工况密切相关,导致腐蚀速率预测是一个非线性、多因素参与和交互的复杂问题。目前提出的主要三类腐蚀速率预测模型中,经典理论解析模型应用范围有限、精度欠佳;回归方程模型可以考虑更多的影响因素即提升了应用范围,但对于建立的高度复杂的表达式精度仍不足;但数值计算模型可以解决参数多样、关系交错且不连续的非线性问题,经过优化算法,模型的精度、适应性、可拓展性也会随之提升。进一步,展望了腐蚀速率预测模型的未来重点研究方向。

关键词：集输管道腐蚀影响因素预测模型

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石油套管用特殊螺纹接头数控加工方法研究

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机床与液压 2017年第10期45卷 39-42,38页

作者：闫凯杨红兵杨专钊赵新伟王冬林中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077 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

特殊螺纹接头具有较高的连接强度和良好的密封性能,在石油套管中的使用越来越多。提出一种新型特殊螺纹接头,通过分析其螺纹结构及现有加工条件,提出采用数控车床通过两次螺纹车削循环指令加工该特殊螺纹的方法,并基于FANUC数控系统进... 详细信息

特殊螺纹接头具有较高的连接强度和良好的密封性能,在石油套管中的使用越来越多。提出一种新型特殊螺纹接头,通过分析其螺纹结构及现有加工条件,提出采用数控车床通过两次螺纹车削循环指令加工该特殊螺纹的方法,并基于FANUC数控系统进行了编程举例。

关键词：石油套管特殊螺纹接头数控加工

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高温停留时间对X80管线钢焊缝粗晶区组织与性能的影响

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金属热处理 2020年第7期45卷 119-123页

作者：葛加林张骁勇吉玲康李为卫何小东陈庆龙于晨阳西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077 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

利用Gleeble-3500热模拟机、组织分析、力学测试、扫描电镜等方法研究了高温停留时间对X80管线钢焊缝热影响粗晶区(Coarse-grained heat-affected zone,CGHAZ)组织性能的影响。研究结果表明,X80管线钢热影响区粗晶区的组织主要由粒状贝... 详细信息

利用Gleeble-3500热模拟机、组织分析、力学测试、扫描电镜等方法研究了高温停留时间对X80管线钢焊缝热影响粗晶区(Coarse-grained heat-affected zone,CGHAZ)组织性能的影响。研究结果表明,X80管线钢热影响区粗晶区的组织主要由粒状贝氏体、贝氏体铁素体以及M/A组元组成。随着高温停留时间的增加,碳氮原子扩散速度增加,成分更加趋于均匀化,粒状贝氏体和贝氏体铁素体交错分布程度增加,M/A岛状组织以及碳氮化合物分布更加弥散,粗晶区韧性值逐渐增加,当高温停留时间为18 s时,粗晶区冲击性能最佳,-10℃的冲击吸收能量为288 J,硬度值适中,为270 HV0.3。当高温停留时间大于18 s时,粗晶区冲击吸收能量有所下降,硬度值增大。高温停留时间为8 s时,粗晶区韧性最低,冲击吸收能量仅为49 J,硬度值最高,为283 HV0.3。

关键词： X80管线钢粗晶区高温停留时间 M/A组元粒状贝氏体贝氏体铁素体

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页岩气输送用转角弯头内腐蚀减薄原因分析

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表面技术 2020年第8期49卷 224-230页

作者：朱丽霞罗金恒李丽锋刘畅孙明楠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安710077 西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院成都610041

目的针对某页岩气输送平台用转角弯头发生严重内腐蚀减薄的问题开展原因分析,明确腐蚀类型及机理,指导防腐处理,提高转角弯头的服役安全性。方法以页岩气输送用转角弯头为研究对象,针对转角弯头内腐蚀减薄行为开展基础研究,通过宏观观... 详细信息

目的针对某页岩气输送平台用转角弯头发生严重内腐蚀减薄的问题开展原因分析,明确腐蚀类型及机理,指导防腐处理,提高转角弯头的服役安全性。方法以页岩气输送用转角弯头为研究对象,针对转角弯头内腐蚀减薄行为开展基础研究,通过宏观观察及尺寸测量分析内腐蚀的腐蚀形貌及分布,并进行理化检测、微观观察、物相分析,探究腐蚀产物,综合分析转角弯头内腐蚀减薄的原因。结果宏观分析发现,转角弯头内壁外弧侧与中性区过渡区域有壁厚发生突变而产生的腐蚀台阶,最大壁厚减薄率达63.4%。电子显微形貌与金相分析表明,弯头内壁的腐蚀坑呈纵深发展,逐层剥离,腐蚀产物疏松、形貌多样,且可观察到细菌形貌。腐蚀产物的能谱及XRD分析发现,管体内壁的腐蚀产物主要是FeS、Fe2O3、FeCO3等,内腐蚀可能与CO2、H2S、SRB等有关。结论弯头腐蚀减薄是硫酸盐还原菌(SRB)-CO2腐蚀协同作用的结果,SRB的存在对CO2腐蚀起催化作用。此外,Cl^-对腐蚀产物膜的破坏和弯头外弧侧的冲刷加速了腐蚀作用。建议确定SRB细菌来源,以便有效投放杀菌剂,同时对管线内壁定期进行清理,避免菌落长期附着于管体内壁。此外,建议添加多级气液分离装置,严格控制气相中的含水量。

关键词：转角弯头腐蚀减薄硫酸盐还原菌内腐蚀协同作用

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稀土在钢中作用的研究进展

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材料热处理学报 2023年第2期44卷 1-12页

作者：武悦马迅王鹏刘平王静静张柯马凤仓李伟上海理工大学材料与化学学院上海200093 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工程材料研究院有限公司陕西西安710077

稀土在钢中的作用日渐引起科研人员的重视,国内外最近几十年内积极开展了稀土对钢材改性方面的研究。综述了近年来国内外采用稀土处理钢的研究成果和进展,介绍了稀土在钢中的作用机理。在钢液中添加稀土元素具有净化、改性夹杂物、微合... 详细信息

稀土在钢中的作用日渐引起科研人员的重视,国内外最近几十年内积极开展了稀土对钢材改性方面的研究。综述了近年来国内外采用稀土处理钢的研究成果和进展,介绍了稀土在钢中的作用机理。在钢液中添加稀土元素具有净化、改性夹杂物、微合金化和细化晶粒等方面的效果,在此基础上介绍了稀土元素对钢材性能的影响,包括韧性、耐热性、耐腐蚀、耐磨性和抗疲劳性等。最后在总结现有研究成果的基础上,对稀土在钢中工业化生产现状以及面临的问题进行了探讨,对稀土钢品种的开发以及工业化生产进行了展望。

关键词：稀土钢微合金化生产应用

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