海洋工程用金属材料---章靖国ppt课件.ppt

温度问题 深井带来的高温环境：由于油气的高深度带来钻采温度的升高；低温海水带来的石蜡析出问题：深海油气生产中由于受深海低温海水的影响，管内油气温度下降引起管内内壁折出石蜡，使流速下降而降低生产率。 对环境污染问题 油井管螺纹接头经常采用石墨、重金属、黄油构成的润滑剂和接头磨损后油气泄漏带来的海洋环境污染问题。 对海洋油气钻采设备用金属材料有高耐蚀性、高强度、对输送流体有保温性、必要的螺纹接头性及限制使用对海洋环境造成污染的物质等要求。 3.2.2海洋油气钻采设备用金属材料 油气钻采是无缝钢管最大的用户，消耗最多的油套管一般采用屈服强度400～800MPa的碳锰钢和低合金钢制造；对于有酸性气体(CO2，CO2+H2S)和氯离子腐蚀的油、气井，需要采用耐腐蚀的不锈钢甚至镍基合金做油套管和输送管。 随着海洋油气的全面开发，含有腐蚀性气体的油气井逐步增多，为适应高深度化(高温高压)、深海化、寒冷化环境要求和水平挖掘等技术的进步，油井管也向高度化多样化发展，碳钢和低合金钢油井管已不能适应海洋油气开发的要求，对双相不锈钢油井管和高强度的不锈钢无缝管(13%Cr～15%Cr)的需求愈来愈多，但由于双相不锈钢管的价格高，使用量受到限制，在高强度马氏体不锈钢13Cr无缝管的基础上又发展了超级马氏体不锈钢无缝管。 亚洲的日本、韩国在海洋工程制造领域快速发展 日本依靠造船、冶金、电子技术的全球优势，在油气开发平台、海洋工程结构、石油管材及平台配套设备方面取得了重大突破 。 韩国的海洋平台建造技术以价格低廉、交货迅速、质量上乘的优势在夺标方面往往超过美国、英国、法国、日本等，目前世界上已建成的超深水半潜式和浮船式钻井平台大部分来自韩国。 2.3我国海洋油气开发装备产业的现状与差距 我国海洋油气开发装备产业经历了几十年的发展历程，取得了显著的成绩。 从1970年至今，共设计建造了移动式钻井平台12座、固定式（导管架）采油平台65座、浮式生产储油船（FPSO）11条、半潜式钻井平4座等 。 已能制造成套1500～7000m等系列钻机及配套设备、4500m修井机、平台采油树、13.75in×69mpa防喷器等用于海上平台钻井和采油装备 。 与市场需求和国外水平相比，还存在着很大差距，特别是深海油气开发装备。 我国开发的导管架平台应用仅限于100米水深以内 ，而国际上已研究开发作业水深3000米以上的第六代半潜式钻井平台 。 海洋油气钻井设备的最大钻井深度虽能达到7000米，但国际上海洋油气的最大钻井深度可达9000～12000米。 国内厂商基本上停留在船体制造上，设备大多数由国外建造配套。海洋油气开发装备的落后，已经成为制约我国海洋经济发展的主要瓶颈之一。 3 海洋油气开发装备用金属材料 3.1 海洋油气钻采平台等大型海洋结构物用金属材料 3.2 海洋油气钻采设备用金属材料 3.3 海洋油气输送和贮藏设备用金属材料 海洋油气开发装备 海洋油气钻采平台等大型海洋结构物、海洋油气钻采设备、海洋油气输送贮藏设备和其它辅助配套工程装备。 其中海洋油气钻采平台通常分为可变换位置的移动式结构和固定于海底的固定式结构物。 移动式结构具有代表性的是自升式钻探平台和半潜式钻探平台，主要用于勘探钻井及试开采。 在试开采后确认有商业价值，便安装固定式采油平台。固定式采油平台主要有导管式平台、重力式平台、牵索塔式平台、张力腿式平台及单立柱式平台等 随着海上油田离岸距离的增大，一种新型的油气开采平台FPSO（海洋浮式生产储油系统）在上世纪80年代兴起后，现已得到广泛应用。 海洋浮式生产储油系统（FPSO） 海洋浮式生产储油系统（FPSO）作为高技术、高附加值的新型海上石油开采关键设备，已成为世界海上油田开发的主流方式，它自20世界80年代兴起，现已得到广泛应用，截止2008年3月底，全球运营的FPSO有212台。该系统由一艘浮式生产储油轮和一艘穿梭油轮组成，以浮式生产储油轮为基础，对开采的石油进行储存，随后通过穿梭油轮外输，它是集生产和生活系统为一体的海洋石油生产基地。FPSO与海洋平台相比具有初期投资少、建造周期短、迁移方便、可重复使用及不需铺设长距离输油管线等优点，最大作业水深2000米。 浮式生产储油装置(FPSO)Floating Production Storage and Offloading 3.1海洋油气钻采平台等大型海洋结构物用金属材料 3.1.1海洋油气钻采平台等大型海洋结构物工况特点和对金属材料的要求 3.1.2 海洋油气钻采平台等大型海洋结构物用金属材料 3.1.1海洋油气钻采平台等大型海洋结构物工况特点和对金属材料的要求 海洋油气钻采平台等大型海洋结构物，处在风、浪、流、海水腐蚀、甚至严寒的恶劣环境下工作，