油氣井管材：新材料、新工藝與新技術(shù)

目錄
第1章　油氣井管材概況　1
1.1　油氣井管材的發(fā)展　1
1.2　油氣井管材的分類　3
1.2.1　油氣井鉆井用管材　3
1.2.2　油氣井固井用管材　7
1.2.3　油氣井完井生產(chǎn)用管材　13
1.2.4　抽油桿及井下工具　18
1.3　石油工業(yè)高效開發(fā)對油氣井管材發(fā)展的性能要求　20
參考文獻(xiàn)　23
第2章　油氣井管材的服役條件及失效類型　24
2.1　油氣井管材服役載荷條件　24
2.1.1　管柱服役基本應(yīng)力狀態(tài)　24
2.1.2　管柱服役載荷　25
2.1.3　管柱服役環(huán)境載荷　27
2.2　油氣井管材服役環(huán)境介質(zhì)　28
2.2.1　水介質(zhì)　29
2.2.2　硫化氫　29
2.2.3　二氧化碳　31
2.2.4　其他介質(zhì)　31
2.3　油氣井管材失效類型　32
2.3.1　變形　33
2.3.2　斷裂　35
2.3.3　表面損傷　42
參考文獻(xiàn)　45
第3章　高強(qiáng)韌低合金鋼　46
3.1　API管材　46
3.1.1　國外發(fā)展與應(yīng)用　46
3.1.2　國內(nèi)發(fā)展與應(yīng)用　50
3.2　非API管材　53
3.2.1　非API管材的研制與規(guī)模化應(yīng)用　53
3.2.2　非API管材的分類　54
3.3　低碳Mn系含Nb貝氏體鋼　67
3.3.1　組織類型　67
3.3.2　相變與強(qiáng)韌性　72
3.3.3　回火熱處理工藝及其組織性能　78
參考文獻(xiàn)　87
第4章　耐蝕及抗開裂材料　90
4.1　油氣井管材腐蝕概況　90
4.2　抗開裂材料的選用及評定　91
4.2.1　環(huán)境開裂的基本特征　91
4.2.2　抗開裂材料的選材思路及基本原則　92
4.2.3　含H2S環(huán)境下抗開裂材料的選材標(biāo)準(zhǔn)　92
4.2.4　含H2S環(huán)境下抗開裂材料的評定試驗(yàn)　97
4.2.5　主要油氣井管材制造廠的選材推薦圖版　99
4.3　抗硫低合金鋼、不銹鋼及耐蝕合金　103
4.3.1　抗硫低合金鋼　104
4.3.2　抗CO2腐蝕不銹鋼　110
4.3.3　耐蝕合金　123
參考文獻(xiàn)　126
第5章　輕質(zhì)高強(qiáng)鋁/鈦合金　130
5.1　鋁合金鉆桿　130
5.1.1　鋁合金鉆桿的特點(diǎn)及優(yōu)越性　130
5.1.2　鋁合金鉆桿技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用　134
5.1.3　高強(qiáng)度鋁合金鉆桿關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用　139
5.2　鈦合金鉆桿　146
5.2.1　鈦合金結(jié)構(gòu)材料的組織分類及特點(diǎn)　146
5.2.2　鈦合金的熱處理類型　148
5.2.3　能源開采用鈦合金管材及裝備材料　149
5.2.4　105ksi鈦合金鉆桿研制　153
參考文獻(xiàn)　159
第6章　表面工程技術(shù)　161
6.1　表面工程技術(shù)在油氣井管材中的新應(yīng)用　161
6.1.1　表面涂覆技術(shù)　161
6.1.2　表面改性技術(shù)　168
6.1.3　表面處理技術(shù)　170
6.1.4　其他處理技術(shù)　171
6.2　注水井油管表面涂覆用石墨烯涂層　173
6.2.1　石墨烯材料　173
6.2.2　石墨烯改性有機(jī)涂層成分與工藝　176
6.2.3　石墨烯增強(qiáng)環(huán)氧涂層設(shè)計(jì)與實(shí)踐　179
6.3　石墨烯改性涂層的耐蝕性　186
6.3.1　石墨烯改性涂層結(jié)構(gòu)與性能　186
6.3.2　石墨烯改性涂層耐蝕機(jī)理　191
參考文獻(xiàn)　192
附錄A　API管材標(biāo)準(zhǔn)鋼級歷史發(fā)展簡表　194