在低溫酸性油氣田(井溫 - 20-50℃,含 H?S、Cl?)的井下管柱、地面集輸管道應(yīng)用中,企業(yè)長(zhǎng)期受 “應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)” 困擾:傳統(tǒng) 13Cr 不銹鋼雖成本低,但在含 1000ppm Cl?、5% H?S 的介質(zhì)中,應(yīng)力腐蝕開裂門檻值僅 180MPa,平均 6-8 個(gè)月就出現(xiàn)管柱斷裂,單次修井成本超 200 萬(wàn)元;316L 不銹鋼抗 SCC 性能稍好,但低溫韌性差(-20℃沖擊韌性≤30J/cm2),冬季低溫環(huán)境下易因沖擊載荷斷裂,無(wú)法滿足北方油氣田需求。20CB-3 合金(含鉻、鎳、鈮、鉬)憑借 “低溫韌性 + 抗 SCC 雙優(yōu)” 設(shè)計(jì),成為酸性油氣田低溫設(shè)備的首選材料。
從技術(shù)參數(shù)對(duì)比來(lái)看,20CB-3 的核心性能優(yōu)勢(shì)顯著:成分上,其含鉻 19%-21% 、鎳 3%-5% 、鈮 0.08%-0.15% 、鉬 2%-3% ,鎳與鈮協(xié)同穩(wěn)定奧氏體組織,鉬提升抗 Cl?腐蝕能力;低溫韌性方面,-20℃沖擊韌性≥60J/cm2,是 316L 不銹鋼(≤30J/cm2)的 2 倍,-40℃時(shí)仍保持≥45J/cm2,徹底解決低溫脆斷問(wèn)題;抗 SCC 性能上,在含 1500ppm Cl?、5% H?S 的模擬油氣介質(zhì)中,應(yīng)力腐蝕開裂門檻值≥250MPa,遠(yuǎn)超 13Cr 鋼(180MPa)和 316L(220MPa);耐蝕性能上,10% 鹽酸(25℃)中腐蝕速率≤0.05mm / 年,是 13Cr 鋼(0.12mm / 年)的 42%。此外,20CB-3 的焊接性優(yōu)異,焊后無(wú)需熱處理,焊縫抗 SCC 性能與母材偏差≤5%,大幅降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度。
某北方油田的井下管柱改造案例,充分體現(xiàn)了 20CB-3 的應(yīng)用價(jià)值。該油田 2021 年在 2000 米深井的采油管柱中,采用 13Cr 不銹鋼管,運(yùn)行 7 個(gè)月后因冬季低溫(-25℃)與酸性介質(zhì)共同作用,管柱發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂,導(dǎo)致井噴風(fēng)險(xiǎn),緊急修井花費(fèi) 260 萬(wàn)元。2022 年更換為20CB-3 無(wú)縫管(規(guī)格 Φ139.7×9.17mm)后,管柱在井溫 - 20-45℃、含 1200ppm Cl?、6% H?S 的介質(zhì)中連續(xù)服役 3 年,期間經(jīng)歷 3 個(gè)冬季低溫周期,2025 年井口檢測(cè)顯示:管柱外壁腐蝕減薄量?jī)H 0.08mm,無(wú)任何裂紋或變形,井下壓力穩(wěn)定,未出現(xiàn)一次修井情況。經(jīng)測(cè)算,僅這一口井,每年就節(jié)省修井成本 200 萬(wàn)元,全油田 10 口同類井推廣后,年節(jié)省成本超 2000 萬(wàn)元。
如果您的油氣田正面臨低溫酸性環(huán)境下管柱開裂、修井頻繁、成本高的問(wèn)題,20CB-3 合金將為您提供可靠解決方案。我們可根據(jù)井深、介質(zhì)成分定制管柱規(guī)格(外徑 73-177.8mm,壁厚 5-12mm),同時(shí)提供介質(zhì)腐蝕性檢測(cè)、焊接工藝培訓(xùn)服務(wù),確保管柱長(zhǎng)期安全運(yùn)行。現(xiàn)在咨詢,即可免費(fèi)獲取該合金在國(guó)內(nèi) 10 余個(gè)酸性油氣田的應(yīng)用案例,還可申請(qǐng)對(duì)您的井口介質(zhì)進(jìn)行適配性模擬測(cè)試,讓專業(yè)團(tuán)隊(duì)為您制定管柱升級(jí)方案,徹底消除低溫酸性環(huán)境下的設(shè)備安全隱患。
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