基于腐蚀预测和强度计算的油管服役寿命评估

作     者：张明 龚宁 张博 霍宏博 李浩男 钟显康 ZHANG Ming;GONG Ning;ZHANG Bo;HUO Hongbo;LI Haonan;ZHONG Xiankang

作者机构：中海石油(中国)有限公司天津分公司、海洋石油高效开发国家重点实验室天津300459 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 西安交通大学化学工程与技术学院西安710049 

出 版 物：《中国腐蚀与防护学报》 (Journal of Chinese Society For Corrosion and Protection)

年 卷 期：2024年第44卷第3期

页      面：781-788页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：服役寿命 高温高压 有限元分析 腐蚀预测 

摘      要：以海上气井为例,首先建立井筒-地层有限元模型,对各级管柱的温度和Mises应力分布进行计算;然后,选用合适的CO_(2)/H_(2)S腐蚀预测模型计算油管的腐蚀速率。以油管的安全系数作为评价安全性能的指标,完成了油管服役寿命评估。结果表明:随着管柱由井口向地层的不断延伸,各级井筒的温度和Mises应力逐渐升高。在油管末端,温度和Mises应力均达到最大值,分别为207℃和447 MPa。井口油管的腐蚀速率最高,达到0.21 mm/a。在不采取任何防腐措施的情况下,油管服役至第24年时,井口处的抗拉安全系数低于安全阈值;当添加缓蚀剂且缓蚀效率为90%时,油管可安全服役超过50年。