先進(jìn)鋼鐵材料在石油天然氣工業(yè)的應(yīng)用展望

王 星

（西南石油大學(xué)，四川成都 610500）

先進(jìn)鋼鐵材料在石油天然氣工業(yè)的應(yīng)用展望

王 星

（西南石油大學(xué)，四川成都 610500）

隨著社會的不斷進(jìn)步，科技的不斷發(fā)展，我國各個(gè)領(lǐng)域均得到了很好的發(fā)展，尤其在先進(jìn)鋼鐵材料被開發(fā)及廣泛應(yīng)用后。通過查閱相關(guān)資料，簡要介紹了先進(jìn)鋼鐵材料研究，以及先進(jìn)鋼鐵材料在石油天然氣工業(yè)中的應(yīng)用研究，以期能夠?yàn)槲覈吞烊粴夤I(yè)的發(fā)展提供有價(jià)值的參考。

先進(jìn)鋼鐵材料；石油天然氣；工業(yè)；應(yīng)用

如今我國對于石油天然氣的需求量不斷增加，一定程度上促使了我國在此方面的發(fā)展，在此過程中鋼鐵材料成為了主要工具之一，然而傳統(tǒng)鋼鐵材料在開發(fā)石油天然氣方面已經(jīng)漸漸無法滿足當(dāng)代社會的發(fā)展要求和發(fā)展趨勢，先進(jìn)鋼鐵材料的出現(xiàn)恰恰很好地解決了這一問題。

1 先進(jìn)鋼鐵材料研究

國內(nèi)外關(guān)于先進(jìn)鋼鐵材料方面的研究已經(jīng)開展了很多，并且取得了不錯(cuò)的成果，該類研究主要是以前人關(guān)于物理冶金或力學(xué)冶金等方面的研究成果為依據(jù)，并結(jié)合當(dāng)代鋼鐵材料特質(zhì)進(jìn)行綜合，并將其應(yīng)用到各個(gè)可用領(lǐng)域中。該研究的理念主要以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用等為主旨，期望先進(jìn)鋼鐵材料能夠比傳統(tǒng)鋼鐵材料更具硬度、高潔凈度，使其具有更長的使用壽命。另外，將其應(yīng)用到石油天然氣工業(yè)中時(shí)也需要提升其組織結(jié)構(gòu)，如此會更加便于使用［1］。

2 先進(jìn)鋼鐵材料在石油天然氣工業(yè)中的應(yīng)用研究

2.1 材料設(shè)計(jì)問題

任何材料在正式投入使用前均需要對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，先進(jìn)鋼鐵材料也不例外，鑒于石油天然氣獨(dú)有的特征，在設(shè)計(jì)方面除了電子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外，也要注重?zé)崃W(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不應(yīng)忽視。目前在材料設(shè)計(jì)方面可用的理論較多，而真正能夠起到作用并得到廣泛應(yīng)用的即為：一，嵌入原子理論；二，D電子理論；三，密度泛函理論。此三種理論在先進(jìn)鋼鐵材料設(shè)計(jì)方面發(fā)揮了很大的作用，為其設(shè)計(jì)提供了足夠的理論依據(jù)［2］。

2.2 研制開發(fā)問題

在石油天然氣開發(fā)過程中，往往需要進(jìn)行鉆井，然而隨著各項(xiàng)資源的不斷開發(fā)，石油資源也逐漸匱乏，因此需要不斷挖掘深井以及特深井，然而在此方面我國傳統(tǒng)鋼鐵材料難以滿足要求，雖然目前已經(jīng)有類似高強(qiáng)度鋁合金類材料投入其中，但為該類材料制造鉆桿卻成為了難以解決的問題，鉆桿若無法發(fā)揮作用，鋼鐵材料則無法到達(dá)深井底部，即無法完成開發(fā)石油天然氣的任務(wù)，因此今后應(yīng)加強(qiáng)對先進(jìn)鋼鐵材料的研發(fā)工作［3］。

2.3 動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)應(yīng)變時(shí)效研究

當(dāng)今社會中，可膨脹管技術(shù)在石油天然氣工業(yè)中占據(jù)著十分重要的地位，其充分改善了傳統(tǒng)鉆井方式，并且具有多種鉆井方案，大多數(shù)深井均能夠發(fā)揮作用，并且具有很明顯的特征，只要深井溫度到達(dá)一定指標(biāo)時(shí)即會出現(xiàn)膨脹變形現(xiàn)象，從而影響開發(fā)效果。鑒于此種情況，該技術(shù)對鋼鐵材料提出了新的要求，鋼鐵材料需要具有一定的加工硬化能力，同時(shí)也要具備可塑性，但其并不能完全避免膨脹，因此應(yīng)對其動(dòng)態(tài)回復(fù)回軟以及時(shí)效等方面進(jìn)行進(jìn)一步探索，使其盡早完善。

3 結(jié)束語

綜上所述，研究先進(jìn)鋼鐵材料在石油天然氣工業(yè)中的應(yīng)用具有十分重要的意義，其不僅可以有效促進(jìn)石油天然氣工業(yè)發(fā)展，而且能夠促進(jìn)社會發(fā)展，為人類創(chuàng)造出更多價(jià)值。雖然目前先進(jìn)鋼鐵材料在此方面的應(yīng)用現(xiàn)狀較為可觀，但依然有很大的上升空間。

［1］ 李春福，申文竹，羅平亞.先進(jìn)鋼鐵材料在石油天然氣工業(yè)應(yīng)用前瞻［J］.石油機(jī)械，2011，11（5）：60-66；89.

［2］ 黃道軍，蘭義飛，王少飛.長慶油田天然氣勘探開發(fā)進(jìn)展與“十三五”發(fā)展方向［J］.天然氣工業(yè)，2016，5（4）：1-14.

［3］ 劉媛媛，孫慧，張娜娜.石油、天然氣能源產(chǎn)業(yè)集聚與區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化——以新疆為例的研究［J］.經(jīng)濟(jì)管理，2013，2（6）：29-40.

Application Prospect of Advanced Steel Materials in Petroleum and Natural Gas Industry

Wang Xing

With the continuous progress of society and the continuous development of science and technology，all fi elds of our country have got very good development，especially after advanced steel material is developed and widely used.This paper introduces the advanced steel materials and the application of the advanced steel materials in the oil and gas industry，so as to provide a valuable reference for the development of China's oil and gas industry.

advanced steel materials；oil and gas；industry；application

10.16082

A

1003-6490（2016）07-0063-01

2016-07-15

王星（1983—），男，四川廣安人，工程師，研究方向?yàn)槭团c天然氣工程。