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作者:天津市朋展钢管有限公司 浏览: 发表时间:2021-05-13 11:25:52

       根据包辛格效应的原理,管子此时承受内压的方向与初始膨胀方向相同,所以管子承受内压的能力有所增加,而承受外挤力的方向与初始膨胀方向相反,该方向的屈服极限已经比膨胀前有所降低,所以管子承受。

  国外在对K55、1L80、P110等常规套管材料进行大量膨胀性能试验研究的同时,也对管线钢(X52、X65等)、35CrMo耐热钢、低温钢、Al- killed(铝镇静)C-Mn钢等材料做了一系列深人研究。但 Enventure公司经过大量的研究和试验表明,现在油田上普遍使用的某些API标准套管虽然勉强可以用作膨胀管,但由于其强塑性匹配不佳等原因,并非是最适合的膨胀管材。因此,国外专门开发高性能的膨胀套管管材,尤以美国的 Enventure公司和 Lone star公司最有代表性。Enventure公司提出了“硬相(如马氏体,提供高强度)+软相(如铁索体,提供高断后伸长率)+过渡相(如残留奥氏体)”的金相组织控制目标,并专门进行了膨胀管材的合金化成分设计和两相区淬火热处理工艺路线设计,目的是使膨胀前管体的屈服强度较低而断后伸长率较高,确保易于发生塑性变形和顺利实现径向膨胀;当径向膨胀后,过渡相组织发生形变诱导效应,生成形变诱导马氏体,提高了管体的强度性能,其化学成分设计及热处理前后的组织和力学性能分别见表1-4和表1-5除了材质Ⅳ为奥氏体不锈钢外,其余均为低碳锰钢。

  近年来,在国外专门开发的膨胀套管产品中,商业化应用较为成功的是 Enventure公司与 Lone star公司共同合作开发的80钢级、膨胀率可达18%的LSX-80热张力减径电焊管,即通过对ERW母管中频快速加热至管材的奥氏体化相变温度Ac1以上后进入轧管机组进行热张力减径,随后经全管体调质处理实现焊缝的组织优化及均匀化,达到了与母材接近一致,最终管体的壁厚均匀度高且力学性能均一,克服了因焊缝、热影响区及母材的组织性能差异导致该处在膨胀过程中容易发生不均匀变形的缺点;同时,膨胀前的力学性能直接达到80钢级的 API Spec5CT标准水平,确保了膨胀后管柱仍具有较高的抗外挤强度。日前,美国 Lone star公司和法国V&M公司相继开发出95钢级、膨胀率达25%以上的膨胀套管新产品。(2)国内研究现状国内对膨胀套管及相关技术的研究起步较晚。随着对国外膨胀套管技术的不断发展进步和大量成功商业化应用展现出的诸多无可比拟优势的相关报道,国内直至2001年才开始引起注意,之后长期停留在跟踪国外技术阶段。


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