[發(fā)明專利]一種射孔槍用鋼管及其制造方法

有效

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• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102876979A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉衛(wèi)東;王政明;吳苗法;李山生;李克儉;劉景亮
• 申請（專利權）人: 勝利油田高原石油裝備有限責任公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/38;C22C33/04;C21D8/10;E21B43/119
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發(fā)明涉及鋼管領域，具體為一種射孔槍用鋼管及其制造方法。

背景技術

射孔是石油勘探與開發(fā)系統(tǒng)工程中極其重要的一項技術，是提高油氣井采收率的重要手段之一。射孔作業(yè)中射孔彈需要用射孔槍管作為彈架來對射孔方向進行定位并在爆炸過程中保護油層套管，射孔槍管的性能及其制造精度的高低對射孔作業(yè)質量至關重要。根據(jù)檢測管材沖擊韌性的制樣方法可以看到，橫向沖擊韌性體現(xiàn)了管材沿縱向方向開裂的傾向性。一般情況下，管材的強度越高時，其沖擊韌性就越低，橫向沖擊韌性就更低，這是該類管材的薄弱環(huán)節(jié)。此外射孔槍在射孔作業(yè)時不僅要承受射孔彈高載荷高速沖擊作用，還要承受射孔彈碎片對管材反向撞擊作用。這樣，不僅對射孔槍管沖擊韌性的要求非常高，對其屈服強度的要求也非常高，以承受較高的撞擊載荷。

發(fā)明內容

???針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的提供一種高強度、高韌性且?guī)缀尉雀叩纳淇讟層娩摴芗捌渲圃旆椒ā?/p>

本發(fā)明的原理是通過合理選擇鋼種配比C/?Mn比值，添加含量較高的Cr、Mo和Mn等元素來提高鋼材的強度和淬透性，添加V、RE等微合金元素可以提高其沖擊韌性。

首先提供一種射孔槍用鋼管，其材質的元素組成為：碳：0.20%～0.35%，?硅：0.20%～0.55%，錳：0.9%～2.0%，鉻：0.8%～1.2%，?磷≤0.030%，硫≤0.030%，鉬：微量，釩：微量，錸：微量，余量為鐵。

所述的鉬含量為0.003%～0.015%，釩含量0.003%～0.01%，錸含量為0.001%～0.01%。

所述的鋼管幾何尺寸控制如下：外徑允許偏差：0～+1%；橢圓度：≤0.50%；壁厚允許偏差：-10%～+10%；壁厚不均度：≤10%。

其次提供上述鋼管的制造方法，其工藝流程可以采用現(xiàn)有鋼管的制備流程，比如CN100347326C中記載的制造方法,但熱處理參數(shù)應控制為：淬火溫度為860±20℃，?回火溫度為600±10℃。

以下一種具體的工藝流程：煉鋼原料熔化為鋼水后，按照以下步驟進行：電爐精煉→真空脫氣→連鑄→冷卻→管坯檢驗→管坯加熱→穿孔→連軋→定徑→冷卻→鋸切→矯直→探傷→檢驗→取樣→入庫→淬火→回火→熱矯直→冷卻→探傷→通徑→管端探傷→測長稱重→噴印涂漆→烘干→入庫。

所述的煉鋼原料為海綿鐵、廢鋼和鐵水。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明開發(fā)的鋼管耐高溫性能強、幾何精度高、高性能、低成本、供貨周期短；管體具有較高屈服強度和抗拉強度的同時，也具備較高的橫、縱向沖擊功，并可用于制造適用于一般生產、稠油冷采及大孔徑、高孔密的射孔槍；經實地打靶試驗，一次發(fā)射率、盲孔對正率均達100%，各項技術指標達到同類產品水平。

具體實施方式

????以下結合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明，一種射孔槍用鋼管，其材質的元素組成為：碳：0.20%～0.35%，?硅：0.20%～0.55%，錳：0.9%～2.0%，鉻：0.8%～1.2%，?磷≤0.030%，硫≤0.030%，鉬：0.003%～0.015%，釩：0.003%～0.01%，錸：0.001%～0.01%，余量為鐵。

其制造工藝流程為：海綿鐵、廢鋼和鐵水熔化為鋼水后，按照以下步驟進行：電爐精煉→真空脫氣→連鑄→冷卻→管坯檢驗→管坯加熱→穿孔→連軋→定徑→冷卻→鋸切→矯直→探傷→檢驗→取樣→入庫→淬火→回火→熱矯直→冷卻→探傷→通徑→管端探傷→測長稱重→噴印涂漆→烘干→入庫。其中的淬火溫度控制為860±20℃，?回火溫度控制為600±10℃。

熱處理后鋼管幾何尺寸控制如下：外徑允許偏差：0～+1%；橢圓度：≤0.50%；壁厚允許偏差：-10%～+10%；壁厚不均度：≤10%。

鋼管經過測試：屈服強度不小于860MPa，抗拉強度不小于950MPa，伸長率不小于18%，全尺寸橫向沖擊功達到40J，經實地打靶試驗，一次發(fā)射率、盲孔對正率均達100%，各項技術指標達到同類產品水平，可用于制造適用于一般生產、稠油冷采及大孔徑、高孔密的射孔槍。