套管钻井技术——套管钻井钢力学性能表征

图书标准信息

• 作者 许天旱 著
• 出版社 中国石化出版社
• 出版时间 2016-09
• 版次 1
• ISBN 9787511442710
• 定价 48.00元
• 装帧 平装
• 开本 32开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

　　本书介绍了套管钻井技术中的材料性能表征方法，利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)及疲劳试验机等设备，研究了三种典型套管钻井钢级K55钢、N80钢、P110钢的力学性能，包括硬度、拉伸性能、冲击性能、断裂韧性、疲劳裂纹扩展性能及硬化指数等性能及其断裂机制，并分析了断裂表面特征和显微组织之间的关系及各种力学性能之间的联系。主要目的是避免套管钻井钢在服役过程中发生失效．并为分析断裂失效的原因提供理论依据，从而解决钻井过程中的稳定性及降低钻井成本问题，使得套管钻井技术获得更为广阔的应用前景。本书可供油气管道工程、材料科学与工程、工程力学、安全工程相关专业工程技术人员和管理人员参考，也可作为有关大专院校师生的参考书。

【作者简介】

　　许天旱，男，副教授，博士，硕士生导师，陕西礼泉人，西安石油大学材料科学与工程学院材料学系主任。2005年4月于西安石油大学材料科学与工程学院参加教学工作至今，获西安交通大学材料科学与工程专业博士学位，在美国俄亥俄州立大学工程学院做访问学者，为期一年。主讲课程有材料物理学、无损检测、基础材料与新材料等。主要研究方向为金属材料性能与表征、材料的腐蚀与防护。先后主持完成和参与各类重大科研项目8项，在研科研项目5项，独立设计完成的CKSQ-300/10型电抗器及FD2-10/38.5型放电线圈通过两部鉴定：指导本科生参加“挑战杯”科技竞赛，先后获得西安高新“挑战杯”陕西省大学创业计划银奖、陕西省一等奖、全国三等奖。一篇学术论文获得“第四届中国科协期刊优秀学术论文”奖。申请并授权发明专利及实用新型专利20余项，获得陕西省高等学校科技奖励二等奖两次。在国内外知名学术期刊及核心期刊《MaterialsCharacterization》、《MaterialsScienceandEngineering:A》、《MaterialsScienceForum》、《稀有金属材料科学与工程》、《材料热处理学报》、《材料工程》等期刊上发表论文40余篇．SCI、El和ISTP收录论文10余篇，编写“普通高等教育‘十二五’规划教材”两部，承担《材料物理学》精品课程建设一项。

【目录】

第1章绪论

1.1引言 

1.2断裂力学研究进展 

1.2.1断裂力学的发展 

1.2.2裂纹扩展的判据 

1.2.3影响断裂韧性的因素 

1.2.4Ⅰ／Ⅲ复合型断裂韧性的研究 

1.2.5断裂韧性的定量公式 

1.3疲劳性能的发展和研究 

1.3.1疲劳裂纹的扩展过程 

1.3.2疲劳裂纹扩展速率的研究及应用 

1.4环境对材料力学性能的影响 

1.4.1应力腐蚀的影响 

1.4.2腐蚀介质对疲劳裂纹扩展性能的影响 

1.4.3氢对材料性能的影响 

1.5断裂韧性及疲劳裂纹扩展性能的试验方法 

1.5.1断裂韧性的试验方法 

1.5.2疲劳裂纹扩展性能的试验方法 

1.5.3疲劳裂纹扩展数据的处理方法 

1.6套管钻井钢存的在问题及分析思路 

1.7主要研究进展 

第2章三种套蕾钻井钢的拉伸和冲击性能

2.1引言 

2.2试验材料与方法 

2.3试验结果与分析 

2.3.1三种套管钻井钢显微组织及硬度 

2.3.2三种套管钻井钢的拉伸性能和冲击性能 

2.3.3套管钻井钢的硬化指数 

2.4小结 

第3章三种套管钻井钢的Ⅰ／Ⅲ复合型断裂韧性

3.1引言 

3.2Ⅰ／Ⅲ复合断裂韧性的研究进展和方法 

3.2.1断裂韧性的研究进展及理论基础 

3.2.2断裂韧性的研究方法 

3.3测量Ⅰ／Ⅲ复合型断裂韧性试验中横向位移分量的测试装置 

3.4试验材料与方法 

3.5试验结果与分析 

3.5.1三种套管钻井钢的Ⅰ／Ⅲ复合型断裂韧性及机制” 

3.5.2氢对三种套管钻井钢Ⅰ／Ⅲ复合型断裂韧性的影响 

3.5.3Ⅲ型载荷分量对P110钢断裂韧性断口表面的影响 

3.6小结 

第4章三种套管钻井钢的疲劳裂纹扩展性能

4.1引言 

4.2套管钻井技术中套管钻井钢疲劳性能的研究 

4.2.1套管钻井钢疲劳性能研究的目的和意义 

4.2.2套管受力分析和疲劳失效的控制 

4.2.3疲劳的分类及特点 

4.2.4疲劳断裂过程 

4.2.5疲劳裂纹研究的进展 

4.2.6疲劳裂纹扩展的一般规律及机理 

4.3试验材料与方法 

4.4试验结果与分析 

4.4.1应力比对三种套管钻井钢疲劳裂纹扩展性能的影响 

4.4.2三种套管钻井钢疲劳裂纹扩展性能和拉伸性能的定量关系 

4.4.3应力比与裂纹失稳区起始点对应的AK值之间的关系 

4.4.4决定裂纹疲劳裂纹扩展性能的本质参量 

4.4.5应力比对门槛区裂纹扩展速率及断裂机制的影响 

4.5小结 

第5章三种套管钻井钢断裂机制的比较

5.1引言 

5.2试验材料与方法 

5.3试验结果与分析 

5.3.1三种套管钻井钢的断裂机制 

5.3.2不同加载方式下断裂机制的比较 

5.4小结 

第6章不同钢级套管钻井钢力学性能的综合比较

6.1引言 

6.2钻井套管钢性能要求 

6.2.1成分分析 

6.2.2强度及伸长率分析 

6.2.3冲击韧性分析 

6.2.4疲劳裂纹扩展性能分析 

6.2.5断裂韧性分析 

6.3小结 

附录

附录Ⅰ：套管钻井钢化学成分、性能要求及检测方法

附录Ⅱ：专利

参考文献