非API 13Cr系马氏体不锈钢油套管的开发背景
研究表明,对于含CO2的油气井,应采用13Cr马氏体不锈钢;对于H2S和CO2共存情况,必须采用超级13Cr马氏体不锈钢、22Cr-25Cr双相不锈钢甚至是镍基耐蚀合金才能满足需求。Cr是防止CO2腐蚀有效的元素,能迅速在金属表面形成致密而极薄的Cr2O3钝化膜,随着Cr含量的增加,耐CO2腐蚀效果增强。CO2分压是影响腐蚀速率的主要因素,CO2腐蚀率随着CO2分压的增加而加快(图1)。在工程上,一般把CO2分压为0.02MPa确定为发生CO2腐蚀的临界值。油井温度一般随井深的增加而升高,在多数情况下,CO2分压的增加和温度的升高是同步的。

(1)目前13Cr钢在国内已基本实现了国产化,但在实际应用过程中还存在许多不足或缺陷,国内制造商或研发机构应进一步加强管材成分和结构设计、生产工艺优化等。
(2)由于国内对13Cr不锈钢的腐蚀行为研究还比较少,且零碎分散,应用目的单一。所以,应开展面系统的研究,如腐蚀类型包括常温均匀腐蚀、高温高压腐蚀、几种典型局部腐蚀等,腐蚀介质应有水溶液、含CO2油气井地层水、含H2S地层水、油田注水、酸化体系等,腐蚀性组分应有CO2、CO2/H2S、O2/H2O、各种加入缓蚀剂的强(混)酸等。
(3)目前对13Cr钢腐蚀机理的研究还不够,还有许多工作可做,如不同腐蚀环下的均匀腐蚀和局部腐蚀的机理、腐蚀产物膜的防护机制和不同条件下发生点蚀临界条件等。
(3)(4)对碳钢或低合金钢的阻垢性能良好




与L80-13Cr管材一样,TP110-SUP13Cr钢级油套管只能采用无缝钢管生产。由于TP110-SUP13Cr管坯的变形抗力大,穿孔、连轧工序的轧制力均高于普通碳钢,生产薄壁油管时,轧制力更是超出设备设计能力,跳电停机的隐患大。同时,钢管的内、外表面缺陷较轧制普通碳钢产品时更易出现,轧制工具寿命明显缩短,导盘、顶头、芯棒容易粘钢、磨损,缺陷率很高。传统的热轧钢管生产工艺很难保证TP110-SUP13Cr薄壁油管的轧制质量与轧制效率
L80-13Cr无缝管
L80-1Cr石油管
L80-3Cr钢管
L80-9Cr钢管
P110-1Cr钢管
P110-3Cr钢管
P110-9Cr钢管
P110-13Cr钢管

