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一、基本情況
獲獎項目名稱:110ksi及以上鋼級抗H2S腐蝕用油套管關鍵技術開發與應用
主要完成單位:衡陽華菱鋼管有限公司、中國科學院金屬研究所、衡陽華菱連軋管有限公司、中南大學
主要完成人:卓釗、何航、李端正、劉繼林、彭楊、周正平、吳丹、朱林、嚴偉、吳光輝
二、項目背景
油氣資源是國家重要戰略資源,是社會運轉的血液,隨著人們對石油資源需求量的日益增長,而淺層次的油氣資源逐漸枯竭,油氣資源開始向陸地深井、超深井或海洋開發,這些環境十分惡劣,油套管常年承受巨大地層壓力/海水壓力的同時,還要抵抗H2S、CO2等酸性介質的腐蝕,一次掉井事故或井噴事故,不僅大幅增加生產成本和時間成本,更會對環境造成嚴重污染。
一直以來,110ksi及以上鋼級抗H2S腐蝕問題都是國際公認難題,國內外各大科研機構、生產制造商、知名油田公司斥巨資加大攻關力度,效果仍達不到預期。本項目開發的110ksi及以上鋼級抗腐蝕油套管,不僅能促進國內鋼鐵傳統產業升級,增強國內先進制造企業核心競爭力,還能破解能源開采關鍵材料長期依賴進口的局面,保障國家能源安全。
三、創新成果
本項目主要科技創新如下:
(1)針對抗H2S腐蝕油套管性能要求,提出“基本要求+特點”的油套管用鋼成分設計思路,發明了面向抗H2S腐蝕條件的鋼材成分配方,滿足含H2S介質油氣井的服役要求。
(2)突破了潔凈鋼冶煉和窄成分精準控制、夾雜物控制及精準鈣處理技術等關鍵技術,鋼中[As]≤0.010%、[Sn]≤0.005%,磷≤0.010%、硫≤0.002%,90%夾雜物的尺寸小于10μm。
(3)突破了熱軋無縫鋼管組織協同調控一體化技術,抗H2S腐蝕油套管屈服強度波動在42MPa以內,SSC通過率達98%。
四、推廣應用情況
項目獲授權專利18項,其中發明專利11項;參與制修訂國家、行業標準3項。產品供應中石油西南油氣田、塔里木油田、中石化西北局、陜西延長油田、斯倫貝謝等30多家國內外著名油氣公司,市場占有率穩居行業第一。項目產品刷新了亞洲最深直井、硫化氫含量最高井等多個國內外極端應用紀錄,主要技術指標達到國際領先水平,填補了國內技術空白,實現了酸性油氣田開采“咽喉要道”產品國產化。

衡鋼抗腐蝕油套管成品

衡鋼抗H2S腐蝕油套管應用于酸性油氣田

衡鋼抗H2S腐蝕油套管應用于亞洲垂深最深碳酸鹽巖儲層大斜度井——大慶油田奧探1井
