鄧 虎，李玉飛，張 智，盧 齊，侯 鐸

1.中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院，四川 廣漢618300

2.中國(guó)石油西南油氣田公司工程技術(shù)研究院，四川 成都610031

3.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西南石油大學(xué)，四川 成都610500

引言

深部油氣已成為中國(guó)油氣工業(yè)發(fā)展必要的戰(zhàn)略接替區(qū)域[1]。深井超深井面臨復(fù)雜地質(zhì)特征、多變化井眼軌跡以及高溫高壓、含硫等苛刻的服役工況[2-5]，套管服役期間承受磨損[6]、腐蝕[7-8]、應(yīng)力腐蝕開裂[9-11]等耦合作用綜合導(dǎo)致環(huán)境敏感斷裂（Environmental Induced Cracking，EIC）風(fēng)險(xiǎn)[12-13]，工程技術(shù)面臨新的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。套管作為油氣田安全高效勘探開發(fā)的生命線，套管與井眼環(huán)形空間被水泥固封，導(dǎo)致套管維修困難甚至無(wú)法進(jìn)行維修[14]。管控技術(shù)的豐富化和多樣化將有效避免巨大經(jīng)濟(jì)損失和安全事故[15-17]。

針對(duì)套管柱鍍層質(zhì)量安全以及腐蝕防護(hù)性能長(zhǎng)效的問題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了大量研究，孫福洋等[18]研究了Ni-W 合金鍍層在連續(xù)油管上的應(yīng)用，結(jié)果表明Ni-W 合金鍍層具有良好的耐CO2腐蝕性能。陳一勝等[19]研究了熱處理對(duì)Ni-W 合金鍍層耐蝕性的影響，認(rèn)為在一定的溫度和時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)鍍層進(jìn)行熱處理可較大提高其硬度和耐蝕性，有效降低環(huán)境開裂敏感性。徐明等[20]研究了熱處理工藝對(duì)Ni-Cu-P 化學(xué)鍍層耐蝕性的影響，結(jié)果表明，熱處理后鍍層在腐蝕介質(zhì)中具有更低的腐蝕電流密度和更高的電荷轉(zhuǎn)移電阻，表現(xiàn)為更高的抗環(huán)境開裂能力。唐澤瑋等[21]研究了Ni-W 合金鍍層油管在高礦化度、高CO2含量地層水中的耐腐蝕性能，結(jié)果表明，Ni-W 合金鍍層可較好地提升N80 油管耐腐蝕性能，并將其腐蝕速率控制在0.076 mm/a 以內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)服役240 d 后未見鍍層開裂脫落。程露等[22]通過(guò)微合金化對(duì)表面缺陷和微觀組織的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了低W 含量Ni-W 合金鍍層的力學(xué)性能優(yōu)化；胡靜等[23]采用化學(xué)鍍法在L245 鋼表面制備Ni-W-P鍍層和Ni-W-P-nSiO2復(fù)合鍍層，模擬測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)150°C、35 MPa 工況下，實(shí)驗(yàn)時(shí)間72 h，均勻腐蝕速率最低僅為0.037 1 mm/a，該方法可有效保護(hù)基體；Ramaprakash 等[24]采用脈沖電沉積法在低碳鋼基體上制備了不同鎢含量的納米晶Ni-W 合金，發(fā)現(xiàn)采用較高的脈沖占空比和較低的脈沖頻率沉積的合金具有較高的顯微硬度和耐蝕性能。在環(huán)境開裂方面，國(guó)內(nèi)外研究者分別從高溫高壓、低pH 值、H2S/CO2分壓及含量等工況環(huán)境進(jìn)行了廣泛研究[25-27]，同時(shí)，對(duì)其強(qiáng)度校核和斷裂機(jī)理進(jìn)行了分析[28]。

目前，Ni-W 合金鍍層的質(zhì)量及其電鍍工藝參數(shù)優(yōu)化方面的研究較為深入，但隨著深井超深井的勘探開發(fā)[29]，仍需進(jìn)一步定量研究深井超深井極端惡劣工況[30]、承載狀態(tài)下鍍層和管材可能存在的環(huán)境開裂風(fēng)險(xiǎn)及其引發(fā)的套管強(qiáng)度損傷大小[31]，才能綜合提升合金鍍層在應(yīng)力作用下抵抗環(huán)境開裂的風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)套管鋼基體的防護(hù)能力。

綜上所述，為深入研究和解決深井套管高水平應(yīng)力環(huán)境下腐蝕開裂損傷失效的問題，通過(guò)對(duì)比分析套管C110 表面Ni-W 鍍層及其熱處理后對(duì)其抵抗環(huán)境敏感開裂的防護(hù)作用，定量分析不同表面防護(hù)工藝對(duì)套管C110 抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度等力學(xué)性能的提升及環(huán)境開裂敏感性的變化，為降低深井超深井中套管鋼環(huán)境敏感開裂風(fēng)險(xiǎn)提供切實(shí)可行的解決思路和方法。

1 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)選擇含硫井常用套管C110，其化學(xué)成分見表1，將其加工為φ=5 mm的棒狀拉伸試樣，平行段長(zhǎng)度大于25.4 mm，分析測(cè)試表面未進(jìn)行防護(hù)處理的1#試樣、表面電鍍Ni-W 合金的2#試樣、表面電鍍Ni-W 合金并進(jìn)行熱處理的3#試樣的環(huán)境開裂特性，樣品宏觀形貌見圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)用套管C110 試樣宏觀形貌Fig.1 Macro-morphology of C110 casing samples

表1 實(shí)驗(yàn)用套管C110的化學(xué)成分Tab.1 _Chemical composition of C110 casing for_experiment_samples%

腐蝕介質(zhì)為某氣田模擬地層水，參數(shù)見表2。所用A 溶液按照NACE TM0177 配制，配制方法為5%的NaCl 和0.5%的冰乙酸溶于94.5%的去離子水中。慢應(yīng)變速率拉伸實(shí)驗(yàn)（SSRT）采用含硫高溫高壓慢拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)（CORTEST 生產(chǎn)，型號(hào)LF-100-201-V-304）進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)前模擬地層水除氧操作時(shí)間大于等于40 min/L，將試樣安裝在慢應(yīng)變速率拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)后繼續(xù)除氧30 min，實(shí)驗(yàn)溫度60°C，H2S 分壓1 MPa，CO2分壓2 MPa，總壓10 MPa，當(dāng)溫度和壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)條件后開始實(shí)驗(yàn)，拉伸速率3.5×10?4mm/s（應(yīng)變速率1.4×10?5s?1），對(duì)比分析表面未進(jìn)行防護(hù)處理、表面電鍍Ni-W 合金、表面電鍍Ni-W 合金并進(jìn)行熱處理的試樣在模擬地層水中慢應(yīng)變拉伸性能。

表2 模擬地層水參數(shù)Tab.2 Formation water parameters of sour and deep well for simulation

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 模擬地層水中套管C110 慢拉伸性能分析

套管C110 在25°C，拉伸速率2 mm/min（應(yīng)變速率1.3×10?3s?1）時(shí)，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度分別為892 和816 MPa，斷后延伸率20.0%、斷面收縮率高達(dá)68.3%，彈性模量為205 GPa，從試樣開始發(fā)生彈性變形到頸縮、斷裂，應(yīng)變能高達(dá)158.0 J/cm3，應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2a所示。

在模擬地層水、慢應(yīng)變速率3.5×10?4mm/s（應(yīng)變速率1.4×10?5s?1）拉伸條件下，套管C110的斷后延伸率明顯低于空氣中標(biāo)準(zhǔn)拉伸的斷后延伸率，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度也比空氣中有不同程度的降低，如圖2b，說(shuō)明除由于應(yīng)變速率導(dǎo)致的強(qiáng)韌性變化之外，套管C110 在模擬地層水中具有環(huán)境開裂敏感性。

套管C110 表面電鍍Ni-W 合金在模擬地層水中的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度提升幅度分別為2.3% 和6.3%，斷后延伸率和應(yīng)變能下降幅度分別為16.6%和16.0%，套管C110 試樣屈服平臺(tái)變窄，表現(xiàn)出了強(qiáng)而不韌的特性，如圖2c，這是因?yàn)镹i-W 合金鍍層硬度大、塑韌性差，在SSRT 初始階段能夠有效地保護(hù)套管C110 不被腐蝕，使抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度提高，拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中屈服階段變形能力大幅下降；當(dāng)應(yīng)變足夠大時(shí)，Ni-W 合金鍍層變形量與套管C110 之間的變形量出現(xiàn)差異，局部微裂紋形核并迅速擴(kuò)展，同時(shí)導(dǎo)致C110 基體暴露在腐蝕環(huán)境中形成局部腐蝕，并在應(yīng)力集中的雙重作用下，鍍層破裂部位引發(fā)陽(yáng)極溶解導(dǎo)致腐蝕加劇，應(yīng)力腐蝕加速裂紋形核、擴(kuò)展，進(jìn)而發(fā)生脆性斷裂。

表面電鍍Ni-W 合金并熱處理后，有效降低了鍍層的硬度，提高了鍍層的塑性，改善了鍍層與基體的結(jié)合性能，鍍層與基體之間的變形能力更為接近，同時(shí)具有更強(qiáng)的耐蝕性，具體表現(xiàn)為抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度提升幅度分別為5.5%和4.4%，斷后延伸率和應(yīng)變能力提升幅度為4.2%和5.5%，如圖2d，表明Ni-W 合金鍍層并進(jìn)行熱處理能夠在一定程度上抑制套管C110 發(fā)生腐蝕、開裂及破壞的可能性，并提升套管C110 抵抗環(huán)境敏感開裂的能力。

圖2 套管C110 在某油田模擬地層水中的應(yīng)力應(yīng)變曲線Fig.2 Stress-strain curve of C110 casing in simulated formation water of sour and deep well

套管C110 在空氣中標(biāo)準(zhǔn)拉伸斷口形貌如圖3a所示，套管C110 在空氣中標(biāo)準(zhǔn)拉伸斷口存在明顯的頸縮現(xiàn)象，斷口呈杯錐狀且由纖維區(qū)、放射區(qū)以及剪切唇組成，放射區(qū)伴有二次裂紋；斷口表面存在大量韌窩和微孔洞，如圖3b，這是由于夾雜和第二相粒子等非均勻相存在于縮頸區(qū)域，在非均勻應(yīng)力場(chǎng)的作用下發(fā)生塑性變形而導(dǎo)致微孔洞的形核和擴(kuò)展，這是試樣產(chǎn)生大量塑性變形、斷面收縮率高達(dá)68.3%的根本原因。

圖3 表面未進(jìn)行防護(hù)處理的C110 試樣在空氣中標(biāo)準(zhǔn)拉伸斷口SEM 形貌Fig.3 SEM morphology of standard tensile fracture of C110 specimen without surface coating in the air

在模擬地層水中，表面未進(jìn)行防護(hù)處理的套管C110的SSRT 斷口形貌如圖4a 所示，宏觀斷口由中心纖維區(qū)和邊緣剪切唇區(qū)組成，斷口呈杯錐狀；但局部存在解理臺(tái)階與河流花樣，如圖4b，呈現(xiàn)出韌-脆混合型斷裂特征，這是由于試樣外表面暴露在腐蝕介質(zhì)中，溶液中的氫吸附在試樣表面，擴(kuò)散到裂紋尖端內(nèi)部，并在應(yīng)力集中處聚集，從而降低原子鍵的結(jié)合能力，使這一區(qū)域變脆，導(dǎo)致試樣在慢應(yīng)變速率拉應(yīng)力作用下局部出現(xiàn)脆斷的特征，塑性變形能力顯著降低。

圖4 表面未進(jìn)行防護(hù)處理的套管C110 在模擬地層水中斷口SEM 形貌Fig.4 SEM morphology of tensile fracture of casing C110 specimen without surface coating in simulated formation water

表面電鍍Ni-W 合金后，套管C110 在模擬地層水中SSRT 斷口形貌如圖5a，宏觀斷口無(wú)頸縮現(xiàn)象，斷口呈臺(tái)階狀，且臺(tái)階面光滑平齊；微觀斷口微孔和韌窩消失，因鍍層與基體的硬度和強(qiáng)度存在差距，導(dǎo)致斷口出現(xiàn)較大面積的剪切唇，局部出現(xiàn)解理花樣伴隨大量微裂紋，如圖5b，表現(xiàn)出脆性斷裂特征。這表明套管C110 表面電鍍Ni-W 合金在模擬地層水中仍具有較強(qiáng)的環(huán)境開裂敏感性。

圖5 表面電鍍Ni-W 合金的套管C110 在模擬地層水中SSRT 斷口SEM 形貌Fig.5 SEM fracture morphology of C110 casing with Ni–W alloy coating in simulated formation water

表面電鍍N-W 合金并進(jìn)行熱處理后，套管C110 在模擬地層水中SSRT 斷口形貌如圖6a，套管C110 斷口出現(xiàn)剪切唇區(qū)；微觀斷口存在解理臺(tái)階與河流花樣，呈現(xiàn)出韌-脆混合型斷裂特征，如圖6b 所示。這表明表面電鍍Ni-W 合金的套管C110 經(jīng)熱處理后，在模擬地層水中的環(huán)境開裂敏感性明顯降低，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后延伸率和應(yīng)變能均有一定程度的提升，斷裂方式由典型脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g-脆混合型斷裂，對(duì)提升套管C110 抵抗環(huán)境敏感開裂的能力有明顯改善，這與SSRT 實(shí)驗(yàn)所得到的強(qiáng)度、斷后延伸率和應(yīng)變能等力學(xué)性能參數(shù)測(cè)試結(jié)果保持一致。

圖6 表面電鍍Ni-W 合金并熱處理的套管C110 在模擬地層水中SSRT 斷口SEM 形貌Fig.6 SEM fracture morphology of C110 casing with Ni–W alloy coating and heat treatment in simulated formation water

綜合分析套管C110 不同表面防護(hù)工藝在模擬地層水中的斷口形貌特征，雖然套管C110 表面不同鍍層工藝出現(xiàn)有別于金屬韌性斷裂的特征，如圖4；表面電鍍Ni-W 合金的套管C110 在模擬地層水中表現(xiàn)為初期抑制裂紋擴(kuò)展，后期加速裂紋擴(kuò)展的脆性斷裂，如圖5；表面電鍍Ni-W 合金并熱處理的套管C110 在模擬地層水中的斷裂為韌-脆混合型斷裂，如圖6。

研究表明，套管C110 表面電鍍Ni-W 合金在模擬地層水中的環(huán)境開裂敏感性最強(qiáng)，套管C110表面電鍍Ni-W 合金并進(jìn)行熱處理后環(huán)境開裂敏感性顯著降低，這表明熱處理可有效提升套管C110 與Ni-W 合金鍍層的結(jié)合體，同時(shí)降低了兩者變形能力的差距，在慢應(yīng)變速率拉伸作用下，鍍層在拉應(yīng)力作用下可有效阻隔腐蝕介質(zhì)與基體接觸并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，有效地降低了腐蝕和環(huán)境開裂的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 A 溶液中套管C110 慢拉伸性能分析

分別測(cè)試套管C110 在室溫（25°C）標(biāo)準(zhǔn)拉伸、在A 溶液中的慢應(yīng)變拉伸、表面電鍍Ni-W 合金以及表面鍍層并進(jìn)行熱處理后在A 溶液中的慢應(yīng)變拉伸性能，測(cè)得應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖7，可以看出，套管C110 處于A 溶液腐蝕環(huán)境中，抗拉強(qiáng)度降低到809 MPa、屈服平臺(tái)消失，同樣出現(xiàn)強(qiáng)度、塑性的嚴(yán)重?fù)p傷情況，并且出現(xiàn)氫脆斷裂，表現(xiàn)為脆性材料特性；而當(dāng)試樣表面進(jìn)行表面鍍層處理后，屈服平臺(tái)重新出現(xiàn)，有效提高了試樣的伸長(zhǎng)率，鍍層處理后塑性明顯提升；而試樣進(jìn)行表面鍍層并進(jìn)行熱處理后，試樣彈性模量更接近空氣中拉伸實(shí)驗(yàn)，且抗拉強(qiáng)度與空氣中拉伸結(jié)果基本一致，這說(shuō)明表面鍍層在苛刻的A 溶液環(huán)境中抑制管材發(fā)生氫脆的作用較模擬地層水環(huán)境中更加優(yōu)異，可有效抑制管材在應(yīng)力以及氫滲透作用下發(fā)生脆性斷裂，顯著提升管材的塑性性能，強(qiáng)度幾乎與空氣中拉伸結(jié)果一致，但塑性變形能力以及應(yīng)變能仍相差較遠(yuǎn)。

圖7 套管C110 在A 溶液中的應(yīng)力應(yīng)變曲線Fig.7 Stress-strain curve of C110 casing in solution A

套管C110 在A 溶液中斷面收縮率降低為0，斷裂特征由韌性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈?，?yīng)力-應(yīng)變曲線無(wú)明顯屈服現(xiàn)象，見圖7。承受外載破壞的能力降低，斷口韌窩消失，見圖8～圖10；而表面鍍層并進(jìn)行熱處理后在A 溶液腐蝕環(huán)境中實(shí)驗(yàn)斷口表現(xiàn)為脆性斷裂，試樣斷口及平行段表面均伴隨有大量微裂紋，而熱處理后鍍層與基體結(jié)合較為牢固，鍍層厚度約為56～58μm，見圖11，慢應(yīng)變拉伸應(yīng)力作用下未造成鍍層與基體剝離，鍍層雖無(wú)法完全保護(hù)套管試樣原始的韌性斷裂特征，但對(duì)其在A 溶液中抵抗環(huán)境開裂的能力有顯著促進(jìn)作用，具體表現(xiàn)有效保護(hù)管材的屈服現(xiàn)象，提升了屈強(qiáng)比，而且鍍層熱處理可進(jìn)一步減小屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的差值，這極大地避免了管材在含硫工況發(fā)生脆性/瞬時(shí)斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

圖8 表面無(wú)鍍層的套管C110 在A 溶液中斷口全貌Fig.8 Fracture morphology of casing C110 without surface coating in solution A

圖9 斷口形貌（圖8 中I 區(qū)）Fig.9 Morphology of fracture morphology（Zone I in Fig.8）

圖10 斷口瞬斷區(qū)形貌（圖8 中II 區(qū)）Fig.10 Morphology of Instantaneous fracture（Zone II in Fig.8）

圖11 套管C110 與鍍層結(jié)合程度及鍍層厚度Fig.11 Bonding degree and coating thickness between C110 casing steel and Ni–W coating

2.3 套管C110 環(huán)境開裂敏感性分析

為進(jìn)一步研究套管C110的環(huán)境開裂敏感性，使用拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試樣的斷后延伸率損失大小Iδ來(lái)作為環(huán)境開裂敏感性大小的評(píng)價(jià)依據(jù)，如式（1），當(dāng)環(huán)境開裂敏感指數(shù)Iδ大于35%時(shí)，表明管材在該環(huán)境中具有明顯的環(huán)境開裂傾向，為氫脆敏感區(qū)；當(dāng)環(huán)境開裂敏感指數(shù)Iδ在25%～35%時(shí)，視為潛在危險(xiǎn)區(qū)；當(dāng)環(huán)境開裂敏感指數(shù)Iδ小于25%時(shí)，表明管材沒有環(huán)境開裂傾向，為安全區(qū)。

通過(guò)式（1）計(jì)算，在模擬地層水和A 溶液中，表面未進(jìn)行防護(hù)處理的套管C110 拉伸試樣斷后延伸率敏感指數(shù)分別為52.5% 和70.0%，表面電鍍Ni-W 合金的試樣斷后延伸率敏感指數(shù)分別為50.0% 和52.5%，表面電鍍Ni-W 合金并進(jìn)行熱處理的試樣斷后延伸率敏感指數(shù)分別為50.0%、72.5%，而屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度敏感性指數(shù)均低于10.0%，如表3，表明套管C110 在含硫工況中斷后延伸率敏感指數(shù)遠(yuǎn)大于屈服強(qiáng)度，且在苛刻的A 溶液中斷后延伸率敏感指數(shù)均大于模擬地層水中的斷后延伸率敏感指數(shù)，具有明顯的環(huán)境開裂傾向。綜上所述，套管C110 在該模擬地層水中的環(huán)境開裂敏感性ISCC由大到小為：ISCC（C110 表面未進(jìn)行防護(hù)處理）>ISCC（C110 表面電鍍Ni-W 合金）>ISCC（C110表面電鍍Ni-W 合金并進(jìn)行熱處理），同時(shí)鍍層經(jīng)熱處理后，可有效降低強(qiáng)度損傷幅度，見圖12 和圖13，表明在套管C110 表面電鍍Ni-W 合金并進(jìn)行合理的熱處理可有效降低其在含硫工況中的環(huán)境開裂敏感性和強(qiáng)度損傷大小。

圖12 套管C110 在A 溶液腐蝕環(huán)境中強(qiáng)度損傷Fig.12 Strength damage of C110 casing in solution A

圖13 套管C110 在模擬地層水中強(qiáng)度損傷Fig.13 Strength damage of C110 casing in simulated formation water

表3 不同條件下套管C110 慢拉伸測(cè)試結(jié)果Tab.3 Slow strain rate tensile test results of C110 casing under different conditions

表面電鍍Ni-W 合金后，套管C110 表面光潔度較高，鍍層厚度42～77μm，能夠有效抑制管材在腐蝕環(huán)境中的氫脆敏感性，在慢應(yīng)變速率拉伸（即動(dòng)載條件下）作用下，能夠有效提高套管C110 在A溶液、模擬地層水腐蝕環(huán)境中力學(xué)性能，尤其是屈服強(qiáng)度的衰減；鍍層的熱處理工藝可有效提升鍍層和基體的結(jié)合強(qiáng)度，在腐蝕介質(zhì)中應(yīng)力-應(yīng)變曲線的彈性階段更接近空氣中室溫拉伸結(jié)果，可有效抑制管材發(fā)生氫脆的風(fēng)險(xiǎn)，但對(duì)試樣斷后延伸率、斷面收縮率等塑性和韌性提升不明顯，需針對(duì)深井腐蝕工況及全井段套管柱所承受的載荷水平，開展應(yīng)力腐蝕開裂實(shí)驗(yàn)以便確認(rèn)其環(huán)境開裂風(fēng)險(xiǎn)及敏感性大小，從而保障深井含硫工況套管柱設(shè)計(jì)符合高溫高壓高含硫深井管柱安全系數(shù)要求。

3 結(jié)論

（1）套管C110 在該模擬地層水中表現(xiàn)為脆性斷裂，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和應(yīng)變能降低幅度分別為8.6%、8.7%和62.8%，具有一定的環(huán)境開裂敏感性。

（2）表面電鍍Ni-W 鍍層可有效緩解套管鋼的環(huán)境開裂敏感性，但其表面缺陷在腐蝕環(huán)境中易與金屬基體形成原電池，存在引發(fā)電化學(xué)腐蝕和局部腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致腐蝕加劇，而裂紋的快速形核、擴(kuò)展誘發(fā)氫脆斷裂，因而斷口呈現(xiàn)出脆性斷裂特征。

（3）熱處理工藝可有效提升Ni-W 合金鍍層與套管C110 基體的結(jié)合力、降低鍍層的硬度，使鍍層與基體綜合性能更加優(yōu)異，有效提高了套管C110在模擬地層水和A 溶液中抵抗環(huán)境開裂的能力，可作為一種深井超深井含H2S 工況中控制套管環(huán)境開裂的表面防護(hù)技術(shù)。