Журналов:     Статей:        

Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017; : 48-53

Разработка марок стали для труб повышенной и высокой прочности, стойких к углекислотной коррозии, в хладостойком исполнении

Крылов П. В., Ширяев А. Г., Чикалов С. Г., Пышминцев И. Ю., Четвериков С. Г., Рекин С. А.

Аннотация

В статье представлен опыт освоения производства высокопрочных обсадных и насосно-компрессорных труб из коррозионно-стойких мартенситных сталей с содержанием Cr 13 масс. %. Работа проводилась в рамках договора между ПАО «Газпром» и ПАО «ТМК» на производство, поставку, техническое, сервисное и ремонтное обслуживание импортозамещающей продукции под гарантированные объемы поставок будущих лет.
В рамках проекта были разработаны составы и технологии производства нарезных труб нефтяного сортамента, обеспечивающие: высокую стойкость к углекислотной коррозии; хладостойкость продукции; широкий диапазон прочностных характеристик, в том числе для достижения минимальных пределов текучести 552–758 МПа в трубах в обычном и хладостойком исполнениях; абсолютную газовую герметичность резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб. При разработке технологий была учтена возможность массового производства в условиях трубных заводов, экономическая целесообразность, высокий экспортный потенциал.
При производстве труб повышенной и высокой прочности (группы L80, С95, Р110) были использованы стойкие стали с 13 масс. % Cr, в которых доминирующей составляющей являются продукты отпуска мартенсита. Для достижения требуемых показателей ударной вязкости при температуре –60 °С часть продукции выпускается из сталей, дополнительно легированных никелем и молибденом.
В целях обеспечения герметичности соединений освоено производство перечня газогерметичных резьбовых соединений премиум, в том числе безмуфтовых, для различных горно-геологических условий строительства скважин.
Стендовые и промысловые испытания труб и разработанных резьбовых соединений подтвердили соответствие продукции заявленным требованиям. По итогам испытаний продукция применяется на объектах Группы «Газпром».

Список литературы

1. Hashizume S., Alnuaim T., Ono T. Performance of High Strength Low С – 13 % Cr Martensitic Stainless Steel. NACE Corrosion Conference & EXPO, 2007, No. 07089, 8 p.

2. ANSI/NACE MR0175/ISO 15156. Petroleum and Natural Gas Industries – Materials for Use in H2S-Containing Environments in Oil and Gas Production. Part 3. Cracking-Resistant CRAs (Corrosion-Resistant Alloys) and Other Alloys. 2nd edition. Houston, NACE International, 2010, 80 p.

3. API Specification 5CT. 9th Edition. 2011 [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.api.org/~/media/files/certification/monogram-apiqr/programupdates/5ct-9th-edition-purch-guidelines-r1-20120429.pdf (дата обращения: 16.12.2017).

4. ISO 13680:2010. Petroleum and Natural Gas Industries – Corrosion-Resistant Alloy Seamless Tubes for Use as Casing, Tubing and Coupling Stock – Technical Delivery Conditions [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.iso.org/standard/56098.html (дата обращения: 16.12.2017).

5. СТО Газпром 2-4.1-228–2008. Технические требования к насосно-компрессорным трубам для месторождений ОАО «Газпром» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://files.stroyinf.ru/Data1/58/58298/ (дата обращения: 16.12.2017).

Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2017; : 48-53

Development of Steel Grades for Low-Temperature Pipes with Increased and High Strength, Resistant to the Carbon Dioxide Corrosion

Krylov P. V., Shiryaev A. G., Chikalov S. G., Pyshmintsev I. Yu., Chetverikov S. G., Rekin S. A.

Abstract

The article presents the experience of high-strength casing and tubing production from corrosion-resistant martensitic steels with 13 wt. % of Cr. The work was carried out under the agreement between Gazprom PJSC and TMK PJSC about production, supply, engineering maintenance, and also support and repair services of import-substituting products for guaranteed deferred deliveries. The chemical composition of steel and technology of the threaded oil pipes production
were developed to achieve the goal of TMK PJSC. Main properties of the created production are as follows: high resistance to the carbon dioxide corrosion; cold resistance; a wide range of strength characteristics, including minimum yield strength 552–758 MPa in the standard and low-temperature pipes. There are also a possibility of mass production at the pipe plants, an economic expediency and a high export potential. Besides that, it was necessary to ensure an absolute gas tightness of threaded joints for casing and tubing. The usage of corrosion-resistant steel grades with increased and high strength (L80, C95, P110 groups), containing 13 wt. % of Cr, in the pipe production was a rational way of ensuring a compliance of pipe products to the requirements of the contract. These steels are mainly consist of the martensite tempering products.
The part of the production is produced from steels, additionally alloyed with nickel and molybdenum to achieve the required index of impact toughness at 60 °С. The production of a range of gas-tight threaded premium joints, including streamline joints, for various mining and geological conditions of well construction was established to ensure the tightness of joints.
Bench and field testing of pipes and developed threaded joints confirmed the compliance of products to the declared requirements. The products are used at the facilities of Gazprom Group according to the tests results.

References

1. Hashizume S., Alnuaim T., Ono T. Performance of High Strength Low S – 13 % Cr Martensitic Stainless Steel. NACE Corrosion Conference & EXPO, 2007, No. 07089, 8 p.

2. ANSI/NACE MR0175/ISO 15156. Petroleum and Natural Gas Industries – Materials for Use in H2S-Containing Environments in Oil and Gas Production. Part 3. Cracking-Resistant CRAs (Corrosion-Resistant Alloys) and Other Alloys. 2nd edition. Houston, NACE International, 2010, 80 p.

3. API Specification 5CT. 9th Edition. 2011 [Elektronnyi resurs]. Rezhim dostupa: www.api.org/~/media/files/certification/monogram-apiqr/programupdates/5ct-9th-edition-purch-guidelines-r1-20120429.pdf (data obrashcheniya: 16.12.2017).

4. ISO 13680:2010. Petroleum and Natural Gas Industries – Corrosion-Resistant Alloy Seamless Tubes for Use as Casing, Tubing and Coupling Stock – Technical Delivery Conditions [Elektronnyi resurs]. Rezhim dostupa: www.iso.org/standard/56098.html (data obrashcheniya: 16.12.2017).

5. STO Gazprom 2-4.1-228–2008. Tekhnicheskie trebovaniya k nasosno-kompressornym trubam dlya mestorozhdenii OAO «Gazprom» [Elektronnyi resurs]. Rezhim dostupa: http://files.stroyinf.ru/Data1/58/58298/ (data obrashcheniya: 16.12.2017).