開(kāi)采石油和天燃?xì)猓貏e是深井開(kāi)采，需要使用鎳基高溫合金，因?yàn)樯罹鹿ぷ鳝h(huán)境惡劣。首先，井下處于低PH值酸性環(huán)境，有水溶液腐蝕，還有砂子的磨蝕;其次，氯化物濃度高，每升水溶液中最高可達(dá)300g 以上，典型的氯化物是NaCl;第三，有HS氧體存在，最大氣體分壓可達(dá)10.5MPa;第四，還有CO存在，其最大氣體分壓可達(dá)14MPa;第五，井下還有元素S存在;第六，井下溫度波動(dòng)在0~218℃范圍，經(jīng)常在4~149℃范圍，因此，井下處于高壓、高溫腐蝕環(huán)境，而且還有磨蝕發(fā)生，在溫度高于室溫時(shí)，腐蝕更加嚴(yán)重。HS、CO,和不同溫度對(duì)Incoloy825和 IncoloyC-276合金抗腐蝕的影響分別見(jiàn)圖74-10和圖74-11[18]。因此，不銹鋼，甚至蒙耐爾合金都不能解決油氣井中嚴(yán)重的腐蝕和磨蝕問(wèn)題，只有采用相應(yīng)鎳基高溫合金才能滿(mǎn)足現(xiàn)代油氣開(kāi)采需求。

Incoloy AlloyC276合金在CO/H,S 環(huán)境中的耐蝕性，腐蝕速率≤0.05mm/y

油氣開(kāi)采用鎳基合金的化學(xué)成分

油氣開(kāi)采用鎳基高溫合金的化學(xué)成分見(jiàn)表74-15?？梢?jiàn)只有Inconel718和Incoloy945為沉淀強(qiáng)化高溫合金。Inconel718為y+"相沉淀強(qiáng)化高溫合金，其數(shù)量約16%，y與y之比為2.5~4.0，也就是以y'相為主要強(qiáng)化相。而Incoloy945合金是綜合了Inconel718和 Incoloy725合金而發(fā)展的一種新合金。也是y+"強(qiáng)化型鎳基合金，但無(wú)8相析出。它兼有Incone1718合金的高強(qiáng)度和 Incoloy925合金優(yōu)良的耐腐蝕性能。它的最低屈服強(qiáng)度達(dá)875MPa，高于Incoloy925，而與Incone1718 相當(dāng)?？垢g性能超過(guò)Inconel718合金,此外, Incoloy945合金成本較Inconel718低,機(jī)械加工性能較Inconel718好。

油氣開(kāi)采用鎳基高溫合金的化學(xué)成分見(jiàn)表74-15?？梢?jiàn)只有Inconel718和Incoloy945為沉淀強(qiáng)化高溫合金。Inconel718為y+"相沉淀強(qiáng)化高溫合金，其數(shù)量約16%，y與y之比為2.5~4.0，也就是以y'相為主要強(qiáng)化相。而Incoloy945合金是綜合了Inconel718和 Inconel725合金而發(fā)展的一種新合金。也是y+"強(qiáng)化型鎳基合金，但無(wú)8相析出。它兼有Inconel1718合金的高強(qiáng)度和 Inconel925合金優(yōu)良的耐腐蝕性能。它的最低屈服強(qiáng)度達(dá)875MPa，高于Incoloy925，而與Inconel718 相當(dāng)?？垢g性能超過(guò)Inconel718合金,此外, Incoloy945合金成本較Inconel718低,機(jī)械加工性能較Inconel718好。

這些合金的特點(diǎn)是含有42%以上的鎳，以保證合金具有良好的抵抗應(yīng)力腐蝕裂紋的能力;含有20%以上的鉻，確保合金具有良好的抗腐蝕性;加入有不同數(shù)量的Cr、Mo和W，保證合金具有良好的抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能。

油氣開(kāi)采用鎳基高溫合金應(yīng)用實(shí)例

1. Inconel718合金

   在油氣開(kāi)采鉆具上可用作注射閥、傳統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)閥、氣體升舉閥、雙制化學(xué)注射閥、安全閥等多種閥門(mén)。流體分流器采用Inconel718C鑄造合金制備，圖74-14為一個(gè)流體分流器外貌，總長(zhǎng)498mm，外徑150mm，重20kg。抗張強(qiáng)度要求≥875MPa，屈服強(qiáng)度要求≥770MPa。

2. Incoloy925

可制作XLD假閥、XLI氣體升舉閥、XLO-B阻尼閥、水壓設(shè)備螺母等。

3. Incoloy825

可制作耐久打眼繩索、繩索管道、水壓控制管線、水壓設(shè)備套圈等。

4. Incoloy625

可作水壓設(shè)備管線等

5. Inconel600

可作安全隔板等。