含圆锥形腐蚀坑油管的剩余强度分析资料.docx

含圆彳准形腐心;油管的勺郦㈱析«钢管杂志»2016年第4期摘要:采用理论分析和实物评价试验相结合的方法研究了含圆锥形腐蚀坑油管的剩余强度0结果表明:腐蚀坑深度对油管的抗内压失效性能影响最大对抗外压挤毁性台匕 目匕的影响次之对抗拉性台匕 目匕的影响最小；采用腐蚀坑均匀排布法台匕 目匕较好地预测含圆锥形腐蚀坑油管的剩余强度0关键词:油管腐蚀剩余强度；抗拉强度抗挤强度圆锥形腐蚀坑；腐蚀坑深度随着油田开发进入中后期油气井腐蚀损坏问题日益严重成为困扰石油开采工业的一大难题0油管一旦发生腐蚀将会降低油管的力学性台匕 目匕甚至引发油管断落入井的腐蚀事故1-2］目刖国内外针对油管腐蚀损坏开展了大里研究但主要集中在油管腐蚀机理和防护技术方面对于油管腐蚀后的剩余强度研究较少3-7］开展油管腐蚀后的剩余强度研究对管的抗拉强度0对13根38.9mrrX645mm110钢级旧油管的几何尺寸及腐蚀坑深度进行测量并在内压爆破试验机上对旧油管的抗内压爆破性台匕 目匕进行评价013根旧油管的几何尺寸及内压失效试验结果见表20从表2可以看出:13根旧油管的内压失效压力均满足AP旧ull5C2— 1999«套管、油管和钻杆使用性台匕 目匕»12]标准要求(96.3MPia),最大值较最小值高出44.0%0内压失效压力最大的旧油管苴 ,、腐蚀坑深度占名义壁厚的17%）；内压失效压力最小的旧油管苴 /、腐蚀坑深度占名义壁厚的57%）。

5Z的厚径比(t/D)较4Z高出12.5%但最大腐蚀坑深度较4Z高出2.616mm1 ,因此内压失效压力反较4Z低2.1MPa；9Z的t/D较4Z高出19.3%最大腐蚀坑深度相近所以内压失效压力较4Z高33.7MPa1苴 /、余样管的腐蚀坑深度与内压失效压力值也呈较好的反比关系0这在一定程度上(因影响套管的内压性能因素较多比如屈服强度、t/D等)说明旧油管的抗内压性台匕 目匕与腐蚀坑深度关系较大0对13根①88.9mmX645mm110钢级旧油管的几何尺寸和腐蚀坑深度进行测县 里并在外压挤毁试验机上性能进行评价013根旧挤毁试验结果见表30旧油管的抗外压挤毁性根(占53.8%)不满足APIT(93.3MPaD,最大为123.1MPa最小仅为11.9MPa (较标准样管的腐蚀坑深度与抗循反比关系这是因为能的因素较多一——比如屈径不圆度、壁厚不均度根①8)8.91mm<6.45而m110钢级旧7.73:mm最小壁厚仅为3.73径为 89.90mm】，最小外径为体抗拉强度的因素主要径及壁厚；影响管体抗材料的屈服强度、外径强度的因素主要为材料厚、残余应力等0该批主要考虑了腐蚀对外径对旧油管的抗外压挤毁油管的几何尺寸及外压从表3可以看出:13根台匕 目匕差异很大苴中有7TR5(C3-；>00813]标准要求(超出标准要求319%),要求值低8「4MPa0，但苴余挤强度之问并不严格遵影响油管抗外压挤毁性服强度、残余应力、外、t/D等0综上所述38油管的最大壁厚为3mm相差107%最大外85.00m卡,相差6%0影响管为材料的抗拉强度、外内压强度的因素主要为及壁厚影响管体抗挤的屈服强度、外径、壁旧油管实物性台匕 目匕的评价和壁厚的影响1日出腐蚀坑深度对油管的抗内压失效性台匕 目匕影响最大对抗外压挤毁性台匕 目匕的影响次之对抗拉性台匕 目匕的影响最小0此外在测里了31根旧油管表面的腐蚀坑尺寸后发现该批旧油管腐蚀坑深度占名义壁厚超过30%）的根数占总抽检根数的16%);因此均匀壁厚腐蚀法和腐蚀坑均匀排布法均以腐蚀坑深度占30%）名义壁厚的样管进行分析可以代表该批80%）以上旧油管的剩余强度现状02旧油管剩余强度理论分析采用均匀壁厚腐蚀法、概率分布法及腐蚀坑均匀排布法对旧油管的剩余强度(包括抗拉强度、抗内压强度、抗挤强度)进行理论计算并将以上3种理论计算结果与实物性台匕 目匕进行对比选择一种理论模型作为含腐蚀缺陷油管剩余强度的预测模型0(1)均匀壁厚腐蚀法0均匀腐蚀也叫全面腐蚀即腐蚀分布在整个金属。