[发明专利]耐腐蚀抗挤套管

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗挤套管，尤其是一种酸性油气田用的耐腐蚀抗挤套管。

背景技术

油气资源是重要的战略物资，关系到国民经济和社会发展，关系着整个国家的安全与稳定。近年来，随着我国经济持续快速发展，对能源的需求越来越大，未来几十年将是我国能源需求量增长最快的时期。据中国可持续发展油气资源战略研究报告以及中国社科院2007年蓝皮书指出，未来15年内，我国天然气需求快速增长，预计年增长11％～13％，2010年我国天然气需求缺口约为200亿立方米，到2020年我国天然气缺口将达到1000亿立方米。针对这一严峻的能源供需形势，为缓解我国能源供需矛盾，国家尤其加大了天然气资源的勘探开发，并着手实施“西气东输”、“川气东送”和“海气登陆”能源战略的部署。

在石油天然气的开采过程中，石油专用管作为钻采作业中必不可少的大宗消耗材料，起着非常重要作用。根据中国石油天然气集团公司的统计，在国内陆上油田的钻采总成本中，用于石油专用管采购资金约占18％左右。目前，随着国民经济对石油天然气资源日益增长的需求和油气资源的逐步递减，油田的钻采作业越来越向深井、超深井、高压气井和强腐蚀性油气井方向发展，所以对石油专用管的使用性能要求越来越高。

众所周知，天然气开发必然伴随着H₂S和/或CO₂腐蚀与防护问题的治理。自上世纪50年代初加拿大的阿尔伯达平切尔湾油田发生油井管H₂S应力腐蚀开裂(SSCC)事故以来，世界其它各油田都相继发生过严重的硫化氢应力腐蚀开裂事故，尤其是在酸性油气田资源丰富的加拿大、法国、中国等。正因为如此，世界上的各主要油井管生产厂家和研究部门对抗CO₂和/或抗硫油井管用钢进行了大量的研究开发工作，并对材料抗SSCC和/或抗CO₂的影响因素以及作用机理进行了深入探讨。

我国的长庆、四川、塔里木等气田都含有不同程度的H₂S和/或CO₂，对抗CO₂和/或抗硫化氢应力腐蚀油井管的需求不断增加，特别是四川、塔里木深井钻井对高钢级抗CO₂和/或抗H₂S油井管提出了新的更高的要求。由于井深和地层压力，同时还要求具备一定的抗挤毁性能。但是，在过去较长的一段时间内，我国一些油井管生产厂家由于受当时冶金设备等条件的限制，使得抗CO₂+抗H₂S+抗挤油井管的研制举步维艰，无法正常生产出合格的抗CO₂+抗H₂S+抗挤套管产品，使之这些产品长期被日本、欧洲等几大油井管生产厂家所垄断。

世界天然气田中大约1/3含有H₂S和/或CO₂。我国许多气田如四川、长庆、华北、大港、新疆、江汉等的油气层中都不同程度地含有H₂S和/或CO₂，其中以四川为例，它是世界上腐蚀最严重的气田之一。国外也有许多含H₂S和/或CO₂的油气田，如美国的巴罗马油田、加拿大的平切尔湾油田。大量的生产实践已经证明，开采含H₂S和CO₂的油气资源必须使用抗CO₂+抗H₂S+抗挤套管。由于在现场工况大多数油气井中的H₂S和CO₂含量及其分压不高，不足以选用价格昂贵(10倍以上)的镍基合金或镍铬合金油井管，完全可以采用经济型抗CO₂+抗H₂S+抗挤套管，并且在模拟工况条件(H₂S和CO₂共存的高温高压腐蚀环境)下具有良好的耐腐蚀性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种经济的耐腐蚀抗挤套管，能满足苛刻酸性油气田的开采需要，具备同时抗CO₂+抗H₂S+抗挤的能力。

按照本发明提供的技术方案，所述耐腐蚀抗挤套管的组成包括：碳0.15～0.25％、硅0.15～0.35％、锰0.50～1.0％、铬2.80～3.20％、镍0.01～0.05％、钼0.15～0.35％、钒0.01～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

所述套管的组成中还加入铝0.001～0.01％。