20世紀90年代后期，油田向油井管制造企業提出了需要抗二氧化碳腐蝕的13Cr不銹鋼無縫(feng)管材。最初，由于生產工藝、技術、坯料等問題，國內油井管制造企業還拿不出這種產品給油田使用。21世紀初，經與油田協商和技術論證，確定前期開發低鉻（3Cr、5Cr）管材，配合采用緩釋劑的方案，解決了部分區域二氧化碳腐蝕油井管材問題，但是這種低鉻抗二氧化碳腐蝕的管材，其適用范圍是有限，使用效果也是有限的。2001年10月，浙江不銹鋼管廠家在250機組上成功試軋出了2Cr13不銹鋼管，2003-2004年寶鋼、天津鋼管相繼開發出了13Cr油管和套管，隨后根據油田的需要，又開發出HP13Cr、SUP13Cr抗二氧化碳腐蝕的管材，近年來衡陽鋼管也開發出HP13Cr、SUP13Cr套管。

  當含(han)有(you)CO2的(de)(de)(de)油（氣(qi)）井溫(wen)(wen)度超過(guo)200℃時(shi)，馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)SUP15Cr也(ye)(ye)不(bu)(bu)能(neng)滿足耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)要求，需采用具(ju)(ju)有(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)二氧化(hua)碳和(he)(he)(he)氯離(li)子(zi)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)裂紋性能(neng)的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。目(mu)前(qian)開發的(de)(de)(de)22Cr和(he)(he)(he)25Cr雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)（奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)和(he)(he)(he)鐵(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)）不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)適用于(yu)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)二氧化(hua)碳油氣(qi)井。在(zai)對(dui)22Cr和(he)(he)(he)25Cr雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分進行設計時(shi)，以(yi)調整Cr和(he)(he)(he)Ni的(de)(de)(de)含(han)量(liang)來調整耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)效果。雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)由(you)鐵(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)加(jia)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)組成，晶粒(li)相(xiang)互(hu)交叉，習慣上(shang)由(you)于(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)和(he)(he)(he)鐵(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)(de)比率不(bu)(bu)同，其耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)性能(neng)也(ye)(ye)不(bu)(bu)相(xiang)同。在(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中除(chu)(chu)基(ji)本成分Cr、Ni外(wai)，添加(jia)Mo和(he)(he)(he)N等(deng)元素可(ke)提(ti)高(gao)耐(nai)孔蝕(shi)(shi)性能(neng)。雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)除(chu)(chu)了具(ju)(ju)有(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)外(wai)，相(xiang)比馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)還具(ju)(ju)有(you)更好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)H2S應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂性能(neng)，在(zai)常溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)NACE TM 0177-A法試(shi)驗中，在(zai)A溶液(ye)，85％SMYS加(jia)載環境中，馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)最多只能(neng)通過(guo)10kPa的(de)(de)(de)H2S分壓試(shi)驗，而雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)25Cr可(ke)以(yi)通過(guo)100kPa的(de)(de)(de)硫化(hua)氫分壓試(shi)驗。目(mu)前(qian)國內(nei)生產雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)油井管(guan)的(de)(de)(de)公司(si)主(zhu)要有(you)天津鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)、寶鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等(deng)。

  有關研(yan)究報(bao)告指出對(dui)(dui)高(gao)含硫化(hua)氫、二氧化(hua)碳和CF的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境超深井(jing)天然氣田，Ni基(ji)系列合(he)金、Co基(ji)系列合(he)金和Ti基(ji)系合(he)金都是(shi)很好的(de)(de)選(xuan)用材料。考慮到資源和經濟效益，大多數是(shi)采用Ni基(ji)合(he)金作耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)(shi)(shi)合(he)金。對(dui)(dui)其檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)(shi)(shi)項目有：酸洗(xi)后麻坑、一般腐蝕(shi)(shi)(shi)、應(ying)(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)開裂(lie)的(de)(de)敏感性等。應(ying)(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)試驗(yan)(yan)包括(kuo)四點彎曲試樣(yang)的(de)(de)檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)、C型和雙懸臂(bei)梁式斷口試樣(yang)檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)以(yi)及模(mo)擬條(tiao)件下(xia)進行試驗(yan)(yan)，最(zui)后根(gen)據(ju)實驗(yan)(yan)數據(ju)、井(jing)底溫(wen)度(du)條(tiao)件，按(an)發生失效變化(hua)來確定最(zui)佳的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)合(he)金。現將天津(jin)鋼(gang)管、寶(bao)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)合(he)金（CRA）產品列于下(xia)表8-4所示。