The invention relates to a ferrotitanium alloy pipe used for high corrosive oil and gas development and a preparation method thereof. The existing titanium alloy pipe has the problems of high cost, processing complexity and large performance gap. Besides Ti, the ferrotitanium alloy pipe mainly consists of the following components according to the mass percentage, Al:5.8-6.4%, V:2.4-2.4. 3.0%, Fe: 0.6-1.2%, Ru: 0.02-0.06%, Ni: 0.05-1.3%, O < 0.2%, C < 0.04%, N < 0.04%, H < 0.0135%. Meanwhile, the invention also provides a method for preparing the titanium alloy pipes. The titanium alloy tube material of the present invention adopts reasonable alloy composition design, reduces the usage of precious metals Ru and V in the original composition, supplements the stable elements of beta phase with reasonable Fe element and O element ratio, improves the strength and toughness of the alloy, and improves the titanium alloy by synergistic action of Ru, V, Fe, Ni, W and Mo elements. The rate of hydrogen evolution on the surface cathodes keeps the density and stability of the oxide film on the surface to improve the corrosion resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管及其制备方法
本专利技术涉及石油天然气工业油气开发用管材领域,具体涉及一种用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管及其制备方法,以保证油气井安全有效开采。
技术介绍
随着石油天然气开发的进一步深入,中国许多西部和西南油气田开发具有高温(大于140℃)、高压(大于100MPa)、井深(大于5000m)、含高腐蚀介质(CO2、H2S、CL-)等苛刻环境,为了适应油气田开发对油套管耐腐蚀性的要求,考虑到钛合金材料具有强度高、耐蚀性优异、弹性模量低、易于冷成型、耐海水冲刷等优良特性,已被用于制造油套管且具有非常优异的性能表现。由于中国油气开发工况和其他国家有较大的区别,很多油气田的总压力、CO2分压和H2S分压等腐蚀条件都远超过国外,因此不是所有的钛合金材料都适用于中国的严酷油气开发工况,常规的钛合金如TA18、TC4等在此种工况下都会出现严重的腐蚀问题(如应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀等)从而制约了钛合金材料在石油开发工业中的使用,国际上目前已有并使用的耐蚀钛合金如Ti-0.15Pd、Ti-Ru等合金,添加了大量的贵金属如钯、钌等,极大的提高了合金的成本和加工复杂性,同时在性能上也有较大差距,从而限制了钛合金的应用和推广,因此需要在保持一定强度和耐蚀性的条件下,开发出满足工况要求的钛合金管材料及其制备加工工艺,实现钛合金油井管产品在油气开采领域的工业化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有钛合金管存在高成本、加工复杂、性能上有较大差距等问题,提供一种用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管及其制备方法,该钛合金材料制备的石油管材在满足中国 ...
【技术保护点】
1.一种用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管,其特征在于:除Ti以外,主要由以下成分按质量百分比组成,Al:5.8~6.4%,V:2.4~3.0%,Fe:0.6~1.2%,Ru:0.02~0.06%,Ni:0.05~1.3%,0<O≤0.2%,0<C≤0.04%,0<N≤0.04%,0<H≤0.0135%。
【技术特征摘要】
1.一种用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管,其特征在于:除Ti以外,主要由以下成分按质量百分比组成,Al:5.8~6.4%,V:2.4~3.0%,Fe:0.6~1.2%,Ru:0.02~0.06%,Ni:0.05~1.3%,0<O≤0.2%,0<C≤0.04%,0<N≤0.04%,0<H≤0.0135%。2.根据权利要求1所述的用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管,其特征在于:由以下成分按质量百分比组成,Al:6.35%,V:2.89%,Fe:1.14%,Ru:0.05%,O:0.2%,Ni:1.26%,C:0.031%,N:0.04%,H:0.0128%,余量为Ti。3.根据权利要求1所述的用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管,其特征在于:还添加有质量百分比为以下成分中的一种或两种以上合金元素,Cr:0.1~0.7%,W:0.02~0.55%,Mo:0.01~0.12%。4.根据权利要求3所述的用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管,其特征在于:由以下成分按质量百分比组成,Al:5.85%,V:2.41%,Fe:0.62%,Ru:0.03%,O:0.2%,Ni:0.10%,C:0.035%,N:0.037%,H:0.0131%,Mo:0.12%,余量为Ti。5.根据权利要求3所述的用于高腐蚀性油气开发的含铁钛合金管,其特征在于:由以下成分按质量百分比组成,Al:5.98%,V:2.65%,Fe:1.12%,Ru:0.04%,O:0.19%,Ni:...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘强,宋生印,吕能,白强,田峰,汪鹏勃,贾鹏军,杨专钊,张鸿博,
申请(专利权)人:中国石油天然气集团公司管材研究所,西安三环科技开发总公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。