油气井管材：新材料、新工艺与新技术

目录
第1章　油气井管材概况　1
1.1　油气井管材的发展　1
1.2　油气井管材的分类　3
1.2.1　油气井钻井用管材　3
1.2.2　油气井固井用管材　7
1.2.3　油气井完井生产用管材　13
1.2.4　抽油杆及井下工具　18
1.3　石油工业高效开发对油气井管材发展的性能要求　20
参考文献　23
第2章　油气井管材的服役条件及失效类型　24
2.1　油气井管材服役载荷条件　24
2.1.1　管柱服役基本应力状态　24
2.1.2　管柱服役载荷　25
2.1.3　管柱服役环境载荷　27
2.2　油气井管材服役环境介质　28
2.2.1　水介质　29
2.2.2　硫化氢　29
2.2.3　二氧化碳　31
2.2.4　其他介质　31
2.3　油气井管材失效类型　32
2.3.1　变形　33
2.3.2　断裂　35
2.3.3　表面损伤　42
参考文献　45
第3章　高强韧低合金钢　46
3.1　API管材　46
3.1.1　国外发展与应用　46
3.1.2　国内发展与应用　50
3.2　非API管材　53
3.2.1　非API管材的研制与规模化应用　53
3.2.2　非API管材的分类　54
3.3　低碳Mn系含Nb贝氏体钢　67
3.3.1　组织类型　67
3.3.2　相变与强韧性　72
3.3.3　回火热处理工艺及其组织性能　78
参考文献　87
第4章　耐蚀及抗开裂材料　90
4.1　油气井管材腐蚀概况　90
4.2　抗开裂材料的选用及评定　91
4.2.1　环境开裂的基本特征　91
4.2.2　抗开裂材料的选材思路及基本原则　92
4.2.3　含H2S环境下抗开裂材料的选材标准　92
4.2.4　含H2S环境下抗开裂材料的评定试验　97
4.2.5　主要油气井管材制造厂的选材推荐图版　99
4.3　抗硫低合金钢、不锈钢及耐蚀合金　103
4.3.1　抗硫低合金钢　104
4.3.2　抗CO2腐蚀不锈钢　110
4.3.3　耐蚀合金　123
参考文献　126
第5章　轻质高强铝/钛合金　130
5.1　铝合金钻杆　130
5.1.1　铝合金钻杆的特点及优越性　130
5.1.2　铝合金钻杆技术的发展应用　134
5.1.3　高强度铝合金钻杆关键技术研究与应用　139
5.2　钛合金钻杆　146
5.2.1　钛合金结构材料的组织分类及特点　146
5.2.2　钛合金的热处理类型　148
5.2.3　能源开采用钛合金管材及装备材料　149
5.2.4　105ksi钛合金钻杆研制　153
参考文献　159
第6章　表面工程技术　161
6.1　表面工程技术在油气井管材中的新应用　161
6.1.1　表面涂覆技术　161
6.1.2　表面改性技术　168
6.1.3　表面处理技术　170
6.1.4　其他处理技术　171
6.2　注水井油管表面涂覆用石墨烯涂层　173
6.2.1　石墨烯材料　173
6.2.2　石墨烯改性有机涂层成分与工艺　176
6.2.3　石墨烯增强环氧涂层设计与实践　179
6.3　石墨烯改性涂层的耐蚀性　186
6.3.1　石墨烯改性涂层结构与性能　186
6.3.2　石墨烯改性涂层耐蚀机理　191
参考文献　192
附录A　API管材标准钢级历史发展简表　194