27CrMoTi鋼套管螺紋表面裂紋成因分析

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(攀鋼集團研究院有限公司, 攀枝花 617000)

27CrMoTi鋼套管螺紋表面裂紋成因分析

鄧通武,陳亮,李紅光,柯曉濤

(攀鋼集團研究院有限公司, 攀枝花 617000)

某廠生產的27CrMoTi鋼套管經車削加工后，在螺紋表面發現有裂紋缺陷。采用化學成分分析、宏觀觀察、掃描電鏡及能譜分析、金相檢驗等方法，分析了裂紋的產生原因。結果表明：27CrMoTi鋼套管螺紋表面裂紋內部存在大量夾雜物，為連鑄結晶器保護渣卷渣造成的；在熱軋穿管時，應力集中致使套管萌生裂紋，且擴展成為表面裂紋。

27CrMoTi鋼；套管；裂紋；夾雜物；卷渣

套管是石油工業中大量使用的管具，在井筒中起到支撐井壁、封固地層和防坍塌的作用[1]，通常要承受幾百甚至上千個大氣壓的內壓或外壓、幾百噸的拉伸載荷，還有高溫及嚴酷的腐蝕介質作用。套管的安全穩定要求很高，一次下井要長期使用，這是油田長期穩定高產的關鍵因素[2]。我國油田每年因套管損壞造成油井破壞或報廢的經濟損失就達數十億元，套管的損壞嚴重阻礙了油田的正常生產，已成為目前國內外石油開采亟需解決的重要問題[3]。

27CrMoTi鋼具有良好的抗硫化氫腐蝕能力，可以滿足含硫化氫腐蝕條件下的完井應用[4]，因此27CrMoTi鋼成為石油套管中常用的材料。某廠生產的27CrMoTi鋼套管尺寸為φ193.68 mm×15.88 mm，生產工藝為：120 t轉爐冶煉→120 t電加熱爐精煉→120 t真空循環脫氣精煉處理→360 mm×450 mm方坯連鑄→緩冷→加熱→管坯軋制→緩冷→加熱→穿孔→軋管→精整→調質處理→螺紋加工。經車削加工后，在套管螺紋表面發現有條狀的白亮裂紋存在。……