油套管是應用于油井生產裝置井壁等部位的支撐部件,業界常稱之為鋼管,主要通過對油氣井井壁等部位的支撐保證油井的正常、穩定運轉。實際使用過程中,油套管受介質(如二氧化碳、硫化氫等)、壓力、溫度等外部環境和管材自身冶金性質等各種因素的綜合影響而容易產生腐蝕問題,而井下管材腐蝕可能促使油套管發生早期失效,造成修井、停產等事故,嚴重時導致關井,給油田開發帶來巨大經濟損失,已成為油氣資源開發過程中影響生產效率和生產安全的關鍵問題之一,給油氣開采工作和現場安全管理帶來不便及隱患,因此,市場對于耐腐蝕油套管的開發和應用需求越發迫切。
根據新思界產業研究中心發布的
《2021-2025年耐腐蝕油套管行業深度市場調研及投資策略建議報告》,耐腐蝕油套管是具備一定耐腐蝕性的油套管,相對于普通油套管具備更強的耐介質腐蝕效應,因而具備更長的使用壽命,應用期間安全性也更好。中國約1/3的油氣田存在H
2S和/或CO
2等腐蝕性介質,其中,H
2S和CO
2可導致均勻腐蝕、局部腐蝕等電化學腐蝕,造成油套管壁厚減薄甚至腐蝕穿孔,此外,H
2S應力腐蝕還可造成管材脆性斷裂,給油氣田帶來嚴重的安全威脅與經濟損失。目前,中國耐腐蝕油套管年需求量已達到20萬t以上。針對油套管腐蝕,可采取的手段主要包括選擇耐蝕材料,或對油套管進行耐蝕涂覆處理、添加緩蝕劑、陰極保護等,但考慮不同油氣田應用工況不同,腐蝕介質成分及含量也有差異,因此具體的油套管材料及耐蝕措施的選擇需結合實際應用,以致耐腐蝕油套管具備相當的定制化特征,且產品牌號眾多。
新思界
行業研究員表示,近年,隨著油氣開采工況越來越復雜,耐腐蝕油套管需求也呈總體增長態勢,吸引眾多企業加入,產品種類牌號日漸豐富,行業競爭也趨于激烈。目前,中國耐腐蝕油套管生產企業主要包括中國寶武鋼鐵集團有限公司、衡陽華菱鋼管有限公司、包頭鋼鐵(集團)有限責任公司、天津鋼管集團股份有限公司等,國產抗腐蝕油套管既有低合金鋼材質,也有高合金不銹鋼材質。根據其應用,耐腐蝕油套管主要分為抗H
2S應力腐蝕專用油套管、抗CO2腐蝕專用油套管、抗CO
2/H
2S腐蝕專用套管以及抗H2S腐蝕兼擠毀專用套管等;代表性牌號包括寶鋼的BG125S、BG125-3Cr、BG13Cr-110S、HS125SS,天管的TP125S,TP80-13Cr、SUP13Cr、TP110TS,包鋼的BT110S(S)、BT110-5Cr、BT95S(S)-5Cr、BT110T(T)S和衡鋼的HS125SS、HS85-13Cr、HS110-S13Cr、HS110TS等。2021年12月31日,工信部發布《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2021年版)》,將“稀土5Cr耐腐蝕油套管”列入“先進基礎材料”項下。預計“十四五”期間,隨著中國油氣行業的發展及新材料產業研發和應用的推進,耐腐蝕油套管領域還將擁有較好的發展機遇,如何在保證低成本易成型的前提條件下開發新型管材以更好地滿足油氣管抗腐蝕指標及其他性能要求或將成為科研工作者的研究重點之一。