

Влияние коррозионной среды на кратковременные и длительные механические свойства бурильных труб из алюминиевых сплавов Д16Т и 1953Т1
Аннотация
Исследовано влияние коррозионной среды на сопротивляемость статическим и циклическим нагрузкам бурильных труб из алюминиевых сплавов 1953Т1 и Д16Т. Установлено, что после автоклавной выдержки длительностью 240 ч в среде с минерализацией 29,5 г/л статические механические свойства сплавов Д16Т и 1953Т1 снижаются на 20 и 3 % соответственно по сравнению с исходными. Однако при циклическом нагружении по схеме изгиб с вращением отрицательное влияние коррозионной среды с pH » 10 на предел выносливости сплава 1953Т1 больше, чем сплава Д16Т. После нагружения 1 × 107 циклов в коррозионной среде предел выносливости обоих сплавов одинаковый и составляет 49 МПа, тогда как при испытаниях на воздухе он составляет 216 и 179 МПа для сплавов 1953Т1 и Д16Т соответственно.
Ключевые слова
Литература
Фомин О. И. Усталостное разрушение бурильных труб, его прогнозирование и профилактика // Российские нефтегазовые технологии. Бурение. 2018. № 1. С. 16 – 29.
Argirov J., Yankova R., Antonov G. Study fatigue in materials of drill pipes // TEM Journal. 2016. V. 5, Is. 1. P. 5055.
Spasova D., Argirov Y., Atanasov N., Yankova R. Analysis of failure causes of S135 drill pipe // Materials Today: Proceedings. 2022. V. 59, Part 3. P. 1719 – 1725.
Zamani S. M., Hassanzadeh-Tabrizi S. A., Sharifi H. Failure analysis of drill pipe: A review // Eng. Fail. Anal. 2016. V. 59. P. 605 – 623.
Кондратьев С. Ю., Зотов О. Г., Швецов О. В. Структурная стабильность и изменение свойств алюминиевых сплавов Д16 и 1953 в процессе изготовления и эксплуатации бурильных труб // МиТОМ. 2013. № 10(700). С. 15 – 21. (Kondrat’ev S. Yu., Zotov O. G., Shvetsov O. V. Structural stability and variation of properties of aluminum alloys D16 and 1953 in production and operation of drill pipes // Met. Sci. Heat Treat. 2014. V. 55, Is. 9 – 10. P. 526 – 532.)
Li F. P. Research on drill pipe’s fatigue life prediction based on reliability // Mater. Sci. Forum. 2019. V. 944. P. 975 – 980.
Кондратьев С. Ю., Альхименко А. А., Харьков А. А. и др. Критерии ускоренной оценки склонности трубных сталей к коррозионному растрескиванию в условиях нефтедобычи // МиТОМ. 2021. № 10(796). С. 16 – 22. (Kondrat’ev S. Yu., Al’khimenko A. A., Khar’kov A. A. et al. Criteria for accelerated estimation of susceptibility of pipe steels to corrosion cracking under oilfield conditions // Met. Sci. Heat Treat. 2022. V. 63, Is. 9 – 10. P. 533 – 539.)
Kondrat’ev S., Shvetcov O. Real and imaginary obstacles of aluminum alloys application in petrochemical industry // METAL 2017 — 26th International Conference on Metallurgy and Materials, Conference proceedings. — TANGER Ltd., Ostrava, Czech Republic, EU. 1st Edition, 2018. P. 1481 – 1489.
Tikhonov V., Gelfgat M., Cheatham C., Adelman A. Comprehensive studies of aluminum alloys in drillpipe manufacturing // Paper presented at the IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition, New Orleans, Louisiana, USA, February 2010. DOI: 10.2118/128328-MS
Кондратьев С. Ю., Швецов О. В. Технологические и эксплуатационные особенности бурильных труб из алюминиевых сплавов 2024 и 1953 // МиТОМ. 2018. № 1(751). С. 33 – 39. (Kondrat’ev S. Yu., Shvetsov O. V. Technological and operational features of drill pipes from aluminum alloys 2024 and 1953 // Met. Sci. Heat Treat. 2018. V. 60, Is. 1 – 2. P. 32 – 38.)
Shvetsov O. V., Kondrat’ev S. Y., Yakhimovich V. A., Kurakin M. K. Operational properties of drill pipes made of coated aluminum alloy 2024 // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. V. 889. 012021.
Moradi S., Ranjbar K. Experimental and computational failure analysis of drillstrings // Eng. Fail. Anal. 2009. V. 16, Is. 3. P. 923 – 933.
Bert D., Storaune A., Zheng N. Case study: drillstring failure analysis and new deep-well guidelines lead to success // SPE Drilling and Completion. 2007. V. 24, Is. 4. Art. SPE-110708-MS.
Швецов О. В., Алфимов А. Д., Ермаков Б. С., Кондратьев С. Ю. Влияние микроструктуры на характер разрушения и усталостные свойства бурильных труб из алюминиевых сплавов 1953Т1 и Д16Т // МиТОМ. 2024. № 3(825). С. 20 – 26.
Liu M., Luo Sh., Shen Y., Lin X.-z. Corrosion fatigue crack propagation behavior of S135 high-strength drill pipe steel in H2S environment // Eng. Fail. Anal. 2019. V. 97. P. 493 – 505.
Shvetsov O., Kondrat’ev S. Performance of protective coatings for aluminum alloys in the operating conditions of Oil production equipment // E3S Web of Conferences. 2021. V. 225. 05003.
Han L., Liu M., Luo S. et al. Fatigue and corrosion fatigue behaviors of G105 and S135 high-strength drill pipe steels in air and H2S environment // Process Saf. Environ. Prot. 2019. V. 124, Is. 2. P. 63 – 74.
Luo S., Liu M., Lin X. Corrosion fatigue behavior of S135 high-strength drill pipe steel in a simulated marine environment // Werkst. Korros. 2019. V. 70, Is. 4. P. 688 – 697.
Cheng A., Chen N. An extended engineering critical assessment for corrosion fatigue of subsea pipeline steels // Eng. Fail. Anal. 2018. V. 84. P. 262 – 275.
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.9.41-47
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025