前言
石油工业是大量使用石油管的工业。我国每年消耗石油管120多万t,耗资达100亿元。过去,石油管应用方面的技术问题未引起足够重视,钻柱、套管柱、油管柱及油气输送管线恶性事故频繁。1981年,原石油部成立了石油专用管试验研究中心,其主要任务之一是进行石油管重大事故的失效分析,每年完成钻具和油、套管失效分析50~60项。随着石油工业技术的发展,不断出现石油管应用方面急需解决的一些深层次问题,首要的是深入研究石油管的服役行为及相应的失效机理。石油管的服役条件,主要是载荷和环境两个方面。石油管的服役行为包括力学行为、环境行为及两者的复合。1988年初,石油专用管试验研究中心划为石油部直属科研机构(后更名为中国石油天然气总公司石油管材研究所),即在原有的失效分析及预防等研究室的基础上,增加了管柱与管线力学研究室和腐蚀与防护研究室,集中开展石油管力学行为、环境行为及失效机理的研究。几年后,又增加了安全评价研究室,专门从事石油管的适用性评价、风险管理的基础研究。10年来的实践,使石油管的应用基础研究形成了石油管的力学行为、石油管的环境行为、石油管失效的诊断及预测预防三个领域,并成为有机的整体,我们将其概括为“石油管工程”。
“石油管工程”致力于研究不同服役条件下石油管的失效规律、机理及克服失效的途径。其最终目的是提高石油管服役的安全可靠性,延长使用寿命,最大限度避免或减少失效事故,提高石油工业的整体效益。
国外的石油公司很重视管柱与管线力学、腐蚀与防护、失效分析及预测预防、适用性评价和风险管理等领域的应用基础研究,具有相当的深度和广度。在技术交流中,许多国外学者对于我们的工作,特别对我们把这些领域作为有机整体,提出了“石油管工程”的新概念,表示赞赏。
“石油管工程”作为一门新兴学科,是石油管材研究所经过18年的探索逐步形成的,并且它将不断得到发展完善。多年来,我们一直计划出版一部专著,介绍“石油管工程”的全貌。这次有幸列为“当代石油工业科学技术丛书”之一推出,深感荣幸。由于水平所限,错误和不妥之处难免,请批评指正。
本书由李鹤林提出总体思路和框架,拟订出详细提纲,并执笔前言和第一章。第二章和第三章分别由赵克枫、史交齐、霍春勇、王新虎、林凯、杨勇和赵国仙、严密林、白真权等写出初稿或提供素材,由李鹤林修改、补充或改写而成。第四章由张平生执笔。张平生、冯耀荣、路民旭、韩勇、李平全校阅了全文或部分章节并提出宝贵意见。刘亚旭协助整理大部分文稿及担负编、校工作。本书全文经李鹤林审定。本书实际上是集体智慧的结晶。
目录
第一章 概论
第一节 石油管及其在石油工业中的地位
第二节 石油管服役条件和失效模式
第三节 “石油管工程”的提出及主要技术领域
第二章 石油管的力学行为
第一节 钻柱的振动与疲劳
第二节 复合载荷下油、套管柱的密封完整性和结构完整性(www.xing528.com)
第三节 套管的挤毁
第四节 油气输送管的断裂、疲劳与止裂
参考文献
第三章 石油管的环境行为
第一节 硫化物应力腐蚀与氢致开裂
第二节 井下高温高压环境中的CO2腐蚀
第三节 多相流冲刷腐蚀
第四节 土壤腐蚀
参考文献
第四章 石油管失效的预测预防
第一节 适用性评价
第二节 风险管理
参考文献
(《石油管工程》,李鹤林等著,北京:石油工业出版社,1999.9)
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