书籍详情
高强度油井管柱材料的服役安全理论
作者：魏文澜 著
出版社：中国石化出版社
出版时间：2021-03-01
ISBN：9787511456663
定价：¥60.00
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内容简介
《高强度油井管柱材料的服役安全理论》针对油井管柱材料在生产服役过程中的环境与承受的载荷特性，开展常用高强度套管钢多因素（载荷、环境、时间等）服役条件下的力学行为与损伤机理研究，并对其剩余强度、寿命与服役安全进行评估，建立相关的评价模型，为油井管柱材料在长时服役过程中的安全评估提供重要理论依据。
作者简介
魏文澜，男，陕西西安人，工学博士，讲师。2018年12月毕业于西安交通大学材料科学与工程专业，获工学博士学位。2014年至2017年在中石油集团石油管工程技术研究院联合培养。现在西安石油大学机械工程学院从事科研与教学工作，研究方向为材料服役安全理论。主要从事金属材料长时服役安全行为、材料的疲劳与断裂、金属材料介观尺度力学行为等相关领域的科学研究工作。
目录
第一章油气井管柱综述（1）
第一节油气井管柱材料概述（1）
一、超高强度、高韧性油井管（1）
二、抗H2S腐蚀高强度油井管（2）
三、不锈钢及耐蚀合金油套管（2）
四、膨胀套管（2）
五、连续油管（3）
六、稠油热采管柱（3）
七、页岩气开采用油井管（3）
第二节管柱材料的选材技术进展（4）
一、油套管的质量控制与合理选用（4）
二、深井、超深井管柱设计与油套管合理选用（6）
三、热采井套损机理及防治措施（7）
四、深井超深井钻柱失效预测及预防技术（8）
五、连续油管及其应用技术进展（8）
第三节油气井管柱材料的展望（10）
参考文献（11）
第二章复杂环境油气井管柱材料的服役行为与失效（12）
第一节常规油气井管柱的服役行为与失效（12）
一、油气井管柱的服役条件（12）
二、管柱材料的承载特性分析（13）
三、钻柱材料的失效问题（14）
第二节非常规油气井管柱的服役行为与失效（15）
一、非常规油气井的服役行为（15）
二、页岩气管柱的失效原因（16）
第三节热采井管柱的服役行为与失效（16）
一、热采井的服役行为（16）
二、稠油热采井管柱的失效问题（19）
三、热采井管柱的设计与评价（22）
第四节连续油管的服役行为与失效（26）
一、连续油管的服役行为与失效（26）
二、连续油管的疲劳问题（28）
参考文献（30）
第三章常用高强度管柱材料的强塑性（32）
第一节管柱材料的静载力学行为与强度特性（32）
一、管柱材料的静载力学行为（32）
二、管柱材料的强度特性（33）
第二节不同钢级的油井管材料（34）
一、55钢级的油井管材料（34）
二、80钢级的油井管材料（35）
三、90钢级的油井管材料（37）
四、110钢级的油井管材料（38）
第三节服役温度对拉伸性能的影响（39）一、拉伸行为与试验方法（39）
二、80钢级材料不同温度的拉伸特性（41）
三、110钢级材料不同温度的拉伸特性（46）
第四节管柱材料强度的选择与适用性（50）
一、弹性范围内材料强度的选择与适用性（51）
二、塑性变形下材料强度的选择与适用性（51）
参考文献（52）
第四章热采套管/连续油管材料的低周疲劳行为（53）
第一节低周疲劳行为与多因素的影响（53）
一、材料的低周疲劳行为（53）
二、多因素影响的热采套管低周疲劳（55）
三、复杂工况下连续油管的低周疲劳（61）
第二节管柱材料的低周疲劳行为（64）
一、研究方法（64）
二、低周疲劳的应力响应分析（66）
三、80钢级材料的低周疲劳寿命分析（78）
四、80钢级材料低周疲劳断裂机理（82）
五、小结（90）
第三节与温度相关的低周疲劳行为（91）
一、问题描述（91）
二、试验方法（92）
三、温度影响下的疲劳硬化问题（92）
四、温度影响下的疲劳硬化微观机理（100）
五、温度影响下80钢级材料的低周疲劳寿命（107）
六、小结（118）
参考文献（118）
第五章钻杆/抽油杆的高周疲劳与腐蚀耦合行为（125）
第一节材料的腐蚀疲劳问题（125）
一、油井管柱材料的高周疲劳行为（125）
二、腐蚀疲劳的特点及其影响因素（127）
第二节S135钻柱材料的腐蚀疲劳行为（131）
一、管杆的腐蚀疲劳研究进展（131）
二、S135钻杆材料的高周疲劳试验研究（132）
三、S135钻杆材料的腐蚀疲劳试验研究（135）
第三节13Cr钢的腐蚀疲劳裂纹扩展特性（141）
一、油井管腐蚀疲劳环境裂纹扩展概述（141）
二、腐蚀疲劳环境裂纹扩展试验研究（143）
参考文献（153）
第六章油套管材料的高温长时服役行为（155）
第一节金属材料的蠕变特性（155）
一、材料蠕变行为概述（155）
二、油井管材料的蠕变行为（157）
第二节多因素影响下的稳态蠕变速率规律（158）
一、试验方法（158）
二、N80H钢的稳态蠕变速率（159）
三、N80Q钢的稳态蠕变速率（162）
四、N80H与N80Q钢的蠕变机理对比（164）
第三节蠕变和疲劳的相关性研究（171）
一、热采管柱的蠕变与热循环疲劳问题（171）
二、蠕变和低周疲劳相关性（173）
第四节热采管柱的服役安全评价（178）
一、影响热采管柱服役安全的主要因素（178）
二、热采管柱的服役寿命预测方法（180）
参考文献（182）
第一节油气井管柱材料概述（1）
一、超高强度、高韧性油井管（1）
二、抗H2S腐蚀高强度油井管（2）
三、不锈钢及耐蚀合金油套管（2）
四、膨胀套管（2）
五、连续油管（3）
六、稠油热采管柱（3）
七、页岩气开采用油井管（3）
第二节管柱材料的选材技术进展（4）
一、油套管的质量控制与合理选用（4）
二、深井、超深井管柱设计与油套管合理选用（6）
三、热采井套损机理及防治措施（7）
四、深井超深井钻柱失效预测及预防技术（8）
五、连续油管及其应用技术进展（8）
第三节油气井管柱材料的展望（10）
参考文献（11）
第二章复杂环境油气井管柱材料的服役行为与失效（12）
第一节常规油气井管柱的服役行为与失效（12）
一、油气井管柱的服役条件（12）
二、管柱材料的承载特性分析（13）
三、钻柱材料的失效问题（14）
第二节非常规油气井管柱的服役行为与失效（15）
一、非常规油气井的服役行为（15）
二、页岩气管柱的失效原因（16）
第三节热采井管柱的服役行为与失效（16）
一、热采井的服役行为（16）
二、稠油热采井管柱的失效问题（19）
三、热采井管柱的设计与评价（22）
第四节连续油管的服役行为与失效（26）
一、连续油管的服役行为与失效（26）
二、连续油管的疲劳问题（28）
参考文献（30）
第三章常用高强度管柱材料的强塑性（32）
第一节管柱材料的静载力学行为与强度特性（32）
一、管柱材料的静载力学行为（32）
二、管柱材料的强度特性（33）
第二节不同钢级的油井管材料（34）
一、55钢级的油井管材料（34）
二、80钢级的油井管材料（35）
三、90钢级的油井管材料（37）
四、110钢级的油井管材料（38）
第三节服役温度对拉伸性能的影响（39）一、拉伸行为与试验方法（39）
二、80钢级材料不同温度的拉伸特性（41）
三、110钢级材料不同温度的拉伸特性（46）
第四节管柱材料强度的选择与适用性（50）
一、弹性范围内材料强度的选择与适用性（51）
二、塑性变形下材料强度的选择与适用性（51）
参考文献（52）
第四章热采套管/连续油管材料的低周疲劳行为（53）
第一节低周疲劳行为与多因素的影响（53）
一、材料的低周疲劳行为（53）
二、多因素影响的热采套管低周疲劳（55）
三、复杂工况下连续油管的低周疲劳（61）
第二节管柱材料的低周疲劳行为（64）
一、研究方法（64）
二、低周疲劳的应力响应分析（66）
三、80钢级材料的低周疲劳寿命分析（78）
四、80钢级材料低周疲劳断裂机理（82）
五、小结（90）
第三节与温度相关的低周疲劳行为（91）
一、问题描述（91）
二、试验方法（92）
三、温度影响下的疲劳硬化问题（92）
四、温度影响下的疲劳硬化微观机理（100）
五、温度影响下80钢级材料的低周疲劳寿命（107）
六、小结（118）
参考文献（118）
第五章钻杆/抽油杆的高周疲劳与腐蚀耦合行为（125）
第一节材料的腐蚀疲劳问题（125）
一、油井管柱材料的高周疲劳行为（125）
二、腐蚀疲劳的特点及其影响因素（127）
第二节S135钻柱材料的腐蚀疲劳行为（131）
一、管杆的腐蚀疲劳研究进展（131）
二、S135钻杆材料的高周疲劳试验研究（132）
三、S135钻杆材料的腐蚀疲劳试验研究（135）
第三节13Cr钢的腐蚀疲劳裂纹扩展特性（141）
一、油井管腐蚀疲劳环境裂纹扩展概述（141）
二、腐蚀疲劳环境裂纹扩展试验研究（143）
参考文献（153）
第六章油套管材料的高温长时服役行为（155）
第一节金属材料的蠕变特性（155）
一、材料蠕变行为概述（155）
二、油井管材料的蠕变行为（157）
第二节多因素影响下的稳态蠕变速率规律（158）
一、试验方法（158）
二、N80H钢的稳态蠕变速率（159）
三、N80Q钢的稳态蠕变速率（162）
四、N80H与N80Q钢的蠕变机理对比（164）
第三节蠕变和疲劳的相关性研究（171）
一、热采管柱的蠕变与热循环疲劳问题（171）
二、蠕变和低周疲劳相关性（173）
第四节热采管柱的服役安全评价（178）
一、影响热采管柱服役安全的主要因素（178）
二、热采管柱的服役寿命预测方法（180）
参考文献（182）
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