·76· 北京科技大学学报 第34卷 参考文献 1000 800 [Clinedinst W 0.A rational expression for the critical collapse 600 pressure of pipe under extemal pressure /Drilling and Production 400 Practice.American Petroleum Institute,1939:383 B]Tamano T,Mimake T,Yanagimoto S.A new empirical formula for 200 collapse resistance of commercial casing.J Energy Resour Technol, 4 8121620 1983,43(5):117 应变/% B3]Tsai S Y,Shih H C.Correlation between acoustic emission signals 图5抗挤系列套管典型的应力应变曲线 and hydrogen permeation in high strength low alloy steel cracking Fig.5 Typical stress-strain curve of high collapse casing series in wet HS.J Electrochem Soc,1998,145(6):1968 [4]Vedage H,Ramanarayanan TA,Mumford J D,et al.Electro- chemical growth of iron sulfide films in H2 S-saturated chloride media.Corrosion,1993,49(2):114 80 [5]Lu W C,Wu J K.The influence of microstructure on hydrogen transport in carbon steels.Corros Sci,1996,38(2):239 [6]Tian QC,Dong X M.Guo J B.Electrochemical behavior of CrMo steel for collapse resistance and sour resistance casing in H2S satu- rated aqueous brine solution.Baosteel Technol,2008,(5):49 50 (田青超，董晓明，郭金宝.抗挤抗硫套管用CMo钢在硫化氢 介质中的电化学行为.宝钢技术，2008，(5)：49) 100 200300400 温度℃ [7]Tian Q C,Dong X M,Zhang Q A.Electrochemical behavior of Cu-bearing CrMo steel in HS saturated aqueous brine solution. 图6预测压溃强度和温度的关系 Key Eng Mater,2008,385-387:121 Fig.6 Relationship between predicted collapse strength and temper- [8]Lii Q G,Chen G N,Zhou JZ,et al.Textures in hot rolled steel ature sheet.Iron Steel Vanadium Titanium,2001,22 (2):1 (吕庆功，陈光南，周家踪等.热轧钢板的织构.钢铁钒钛， 功开发出超高抗挤、抗挤抗硫及抗挤耐热等系列套 2001,22(2):1) 管新品种，并都已在油田下井使用. [9]Chapellier P,Ray R K,Jonas J J.Prediction of transformation textures in steels.Acta Metall Mater,1990,38(8):1475 (2)从材料学角度研究了套管的抗挤毁机制， [10]Tian Q C,Dong X M,Guo J B.R D of extra-high anti-col- 提出通过织构设计和组织控制来生产抗挤毁套管的 lapse oil casing.Steel Pipe,2008,37(6):32 理念，以及通过获得(111)面织构及有效钉扎位错 (田青超，董晓明，郭金宝.超高抗挤套管产品的研发.钢管， 的纳米颗粒来提高套管的抗挤性能的观点 2008,37(6):32) (3)在抗挤抗硫套管的生产实践中，提出通过 [11]Tian Q C,Dong X M.Texture characteristics of CrMo steel pipes 合金化元素对钢表面腐蚀离子的靶向作用，改变抗 under cross-tolling process Materials Science Technology 2008 Conference and Exhibition.Pittsburgh,2008:2010. 挤抗硫套管用钢在硫化氢介质中的电化学行为的设 [12]Tian QX,Dong X M,Hong J.Thermal mechanical behavior and 计理念，以及兼顾抗挤、保证抗硫的设计原则.发现 microstructure characteristic of microalloyed CrMo steel under 抗挤抗硫套管三阶段的腐蚀机制和特征，有效提高 cross-leformation.Mater Sci Eng A,2010,527(18):4702 了抗挤抗硫套管的抗硫性能. [13]Dong X M,Tian Q C.Effect of austenization on grain size of su- (4)采用纯净钢以及细晶技术，通过合金化以 per-high collapse-resistance casing using Box-Behnken design/ Baosteel BAC 2008.Shanghai,2008:94 及合适的热处理工艺，成功生产出屈服强度 [14]Tian QC,Cao Z F,Dong X M,et al.Development and applica- 1210MPa、横向冲击韧性高达120J的中127mm× tion of 160 kpsi high-strength collapse resistance casing /Pro- 9.19mmBG160TT高强韧性抗挤套管，目前中原油 ceedings of the 3rd World Conference on Safety of Oil and Gas In- 田使用效果良好 dustry.Beijing,2010:736 (5)成功开发Φ141.3mm×11.3mm非API标 [15]Song M.Development and application of TP130TT heavy collap- 准规格管柱，该规格BG150TT产品成功替代 sing resistant casing.J Jianghan Pet Inst,2002,24(2):88 (宋明.TP130TT高抗挤套管的研制与应用.江汉石油学院 130kpsi中152.4mm×16.9mm特厚壁套管，增大环 学报，2002,24(2)：88) 空空间和固井质量，显著降低用户使用成本. 16] Yan ZS.Gao D L,Zhang C Y,et al.Research and development (6)提出了高温下套管抗挤强度的预测模型. of new casing with high collapse strength.Iron Steel,2004,39北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 5 抗挤系列套管典型的应力应变曲线 Fig． 5 Typical stress-strain curve of high collapse casing series 图 6 预测压溃强度和温度的关系 Fig． 6 Relationship between predicted collapse strength and temper￾ature 功开发出超高抗挤、抗挤抗硫及抗挤耐热等系列套 管新品种，并都已在油田下井使用． ( 2) 从材料学角度研究了套管的抗挤毁机制， 提出通过织构设计和组织控制来生产抗挤毁套管的 理念，以及通过获得( 111) 面织构及有效钉扎位错 的纳米颗粒来提高套管的抗挤性能的观点． ( 3) 在抗挤抗硫套管的生产实践中，提出通过 合金化元素对钢表面腐蚀离子的靶向作用，改变抗 挤抗硫套管用钢在硫化氢介质中的电化学行为的设 计理念，以及兼顾抗挤、保证抗硫的设计原则． 发现 抗挤抗硫套管三阶段的腐蚀机制和特征，有效提高 了抗挤抗硫套管的抗硫性能． ( 4) 采用纯净钢以及细晶技术，通过合金化以 及合适的热处理工艺，成 功 生 产 出 屈 服 强 度 1 210 MPa、横向冲击韧性高达 120 J 的 127 mm × 9. 19 mm BG160TT 高强韧性抗挤套管，目前中原油 田使用效果良好． ( 5) 成功开发 141. 3 mm × 11. 3 mm 非 API 标 准 规 格 管 柱，该 规 格 BG150TT 产 品 成 功 替 代 130 kpsi 152. 4 mm × 16. 9 mm 特厚壁套管，增大环 空空间和固井质量，显著降低用户使用成本． ( 6) 提出了高温下套管抗挤强度的预测模型． 参 考 文 献 ［1］ Clinedinst W O． A rational expression for the critical collapse pressure of pipe under external pressure / / Drilling and Production Practice． American Petroleum Institute，1939: 383 ［2］ Tamano T，Mimake T，Yanagimoto S． A new empirical formula for collapse resistance of commercial casing． J Energy Resour Technol， 1983，43( 5) : 117 ［3］ Tsai S Y，Shih H C． Correlation between acoustic emission signals and hydrogen permeation in high strength low alloy steel cracking in wet H2 S． J Electrochem Soc，1998，145( 6) : 1968 ［4］ Vedage H，Ramanarayanan T A，Mumford J D，et al． Electro￾chemical growth of iron sulfide films in H2 S-saturated chloride media． Corrosion，1993，49( 2) : 114 ［5］ Luu W C，Wu J K． The influence of microstructure on hydrogen transport in carbon steels． Corros Sci，1996，38( 2) : 239 ［6］ Tian Q C，Dong X M，Guo J B． Electrochemical behavior of CrMo steel for collapse resistance and sour resistance casing in H2 S satu￾rated aqueous brine solution． Baosteel Technol，2008，( 5) : 49 ( 田青超，董晓明，郭金宝． 抗挤抗硫套管用 CrMo 钢在硫化氢 介质中的电化学行为． 宝钢技术，2008，( 5) : 49) ［7］ Tian Q C，Dong X M，Zhang Q A． Electrochemical behavior of Cu-bearing CrMo steel in H2 S saturated aqueous brine solution． Key Eng Mater，2008，385 － 387: 121 ［8］ Lü Q G，Chen G N，Zhou J Z，et al． Textures in hot rolled steel sheet． Iron Steel Vanadium Titanium，2001，22( 2) : 1 ( 吕庆功，陈光南，周家琮 等． 热轧钢板的织构． 钢铁钒钛， 2001，22( 2) : 1) ［9］ Chapellier P，Ray R K，Jonas J J． Prediction of transformation textures in steels． Acta Metall Mater，1990，38( 8) : 1475 ［10］ Tian Q C，Dong X M，Guo J B． R ＆ D of extra-high anti-col￾lapse oil casing． Steel Pipe，2008，37( 6) : 32 ( 田青超，董晓明，郭金宝． 超高抗挤套管产品的研发． 钢管， 2008，37( 6) : 32) ［11］ Tian Q C，Dong X M． Texture characteristics of CrMo steel pipes under cross-rolling process / / Materials Science ＆ Technology 2008 Conference and Exhibition． Pittsburgh，2008: 2010． ［12］ Tian Q X，Dong X M，Hong J． Thermal mechanical behavior and microstructure characteristic of microalloyed CrMo steel under cross-deformation． Mater Sci Eng A，2010，527( 18) : 4702 ［13］ Dong X M，Tian Q C． Effect of austenization on grain size of su￾per-high collapse-resistance casing using Box-Behnken design / / Baosteel BAC 2008． Shanghai，2008: 94 ［14］ Tian QC，Cao Z F，Dong X M，et al． Development and applica￾tion of 160 kpsi high-strength collapse resistance casing / / Pro￾ceedings of the 3rd World Conference on Safety of Oil and Gas In￾dustry． Beijing，2010: 736 ［15］ Song M． Development and application of TP130TT heavy collap￾sing resistant casing． J Jianghan Pet Inst，2002，24( 2) : 88 ( 宋明． TP130TT 高抗挤套管的研制与应用． 江汉石油学院 学报，2002，24( 2) : 88) ［16］ Yan Z S，Gao D L，Zhang C Y，et al． Research and development of new casing with high collapse strength． Iron Steel，2004，39 ·76·