تحقیقات نوآورانه کاربرد آلیاژ تیتانیوم در لوله های چاه نفت در شرایط زمین شناسی شدید

As China's conventional oil and gas resources become increasingly depleted, oil extraction is gradually shifting towards extreme geological environments such as ultra deep layers (>4000 meters), high temperatures (>150 ℃), high pressures (>70 MPa), and high sulfur (H ₂ S concentration>5 ٪) . توسعه مزارع عمیق نفت و گاز که توسط میدان نفتی Tarim نشان داده شده است ، نیازهای عملکردی بی سابقه ای را برای مواد لوله چاه روغن ارائه داده است .

لوله های چاه روغن کربن و فولاد ضد زنگ سنتی در شرایط کار شدید در معرض محدودیت های قابل توجهی قرار می گیرند: تخریب استحکام قابل توجهی در دماهای بالا (حدود 40 ٪ کاهش قدرت در 400 درجه) و مقاومت کافی در برابر خوردگی استرس سولفید هیدروژن (زندگی خدمات کوتاه شده توسط بیش از 50 ٪) {3 {3} leto letion lection lection lection lection lection alled action lection lection lection lection} chearmise lection} chearmise lection} chearmise lection.
آخرین تحقیقات نشان می دهد که UNS R55400 (Ti-6 al -4 v ru) + آلیاژ تیتانیوم که در ایالات متحده توسعه یافته است ، مهندسی بسیار خوبی داردمقدار برنامه:
Mechanical properties: Room temperature tensile strength ≥ 895MPa, 400 ℃ high temperature strength retention rate>85%
مقاومت در برابر خوردگی: میزان خوردگی سالانه<0.02mm in an environment containing 5% H ₂ S
مقاومت خزش: تحت شرط 300 درجه /200MPa ، میزان خزش کمتر از 10 × 10 ⁻⁷ S ⁻ است
با این حال ، آلیاژ حاوی عناصر فلزی گرانبها مانند 4 ٪ روتنیوم است و در نتیجه هزینه مواد حداکثر 120 دلار در کیلوگرم ، که برنامه در مقیاس بزرگ آن را به شدت محدود می کند.} پیشرفت های کلیدی فن آوری شامل موارد زیر است:
توسعه آلیاژهای تیتانیوم کم هزینه (مانند Ti-38644 ، با کاهش هزینه 40 ٪)
متالورژی پودر نزدیک فناوری شکل گیری خالص (میزان استفاده از مواد به 90 ٪ افزایش یافته است)
فناوری پوشش کامپوزیت چند عملکردی (مقاومت در برابر خوردگی 3 بار افزایش یافته است)

پیش بینی های صنعت نشان می دهد که بازار جهانی لوله لوله آلیاژ تیتانیوم ، میانگین رشد سالانه 18 ٪ از سال 2025 تا 2030. برای دستیابی به یک پیشرفت در صنعتی شدن ، لازم است که یک سیستم نوآوری زنجیره ای کامل از "برنامه مهندسی فرآیند تولید و توسعه مواد توسعه یافته ، ایجاد کنید. و تکرار تکنولوژیکی را از طریق تأیید شرایط کار واقعی. تسریع کنید
پیش بینی می شود این نوآوری مواد مشکلات فنی "تنگنا" را که توسط توسعه منابع عمیق نفت و گاز چین با آن روبرو است ، حل کند و پشتیبانی مهمی را برای اطمینان از امنیت ملی انرژی.}} فراهم کند