[發(fā)明專利]一種N80Q鋼級石油套管的生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210464095.3
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102936682A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭智韜;賀景春;宋江波;喬愛云;姜海龍;張行剛
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司
• 主分類號: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06;C21D1/18;C21D1/60;C21D8/10;C21D9/08
• 代理公司: 包頭市專利事務(wù)所 15101
• 代理人: 張少華

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種N80Q鋼級石油套管的生產(chǎn)方法，屬于黑色冶金技術(shù)領(lǐng)域。?

二、背景技術(shù)：

N80Q鋼級石油套管是世界各國技術(shù)套管和油層套管的主要管材之一，僅我國年需求量就在50萬噸以上。N80Q鋼級石油套管一般用于中等深度油井（3000米左右），一些油田也用之于較淺（2000米左右）的稠油熱采井（如：勝利油田、克拉瑪依油田等）。隨著世界各國油氣鉆采力度的不斷加大，N80Q石油套管的需求量近年內(nèi)將呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢，市場前景廣闊。

石油套管工作條件非常惡劣，不但要求承受套管柱產(chǎn)生的拉力，還要承受地層蠕動等而產(chǎn)生的挫斷力、射孔帶來的開裂力等。因此對套管綜合力學(xué)性能要求較為嚴格。為保證套管的力學(xué)性能，除對冶煉方法、化學(xué)成分和軋管工藝提出了嚴格的要求外，對套管的熱處理工藝也提出了較高的要求。?

現(xiàn)在很多鋼廠多采用鉻錳鉬鋼種，由于添加了鉬金屬，成本較高，在目前的市場條件下缺乏競爭力。?

三、發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種N80Q鋼級石油套管的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的生產(chǎn)方法采用碳錳鋼經(jīng)過熱處理工藝可以在保證強度的前提下大大提高鋼的塑性，使鋼的沖擊韌性提高，可以滿足N80Q鋼級石油套管在不同工況下的使用要求。?

本發(fā)明的N80Q鋼級石油套管管坯的化學(xué)成分按重量百分比為：C?0.32-0.36；Si?0.15-0.35；Mn?1.30-1.60；P?≤0.030；S?≤0.030；Al?0.02-0.05。?

本發(fā)明設(shè)計的N80Q鋼級石油套管生產(chǎn)工藝流程簡述為：?

鐵水預(yù)處理→頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→LF爐精煉→VD真空處理→圓坯連鑄→管坯加熱→穿孔→連軋管→定張減徑→冷床→鋸切→矯直→熱處理→探傷。?

套管的熱處理制度為：870℃±20℃＋40min保溫水淬；630℃±20℃回火＋70min保溫生產(chǎn)。?

將重量百分比90%的高爐鐵水與10%的廢鋼作為原料，以下述工藝流程進行生產(chǎn)：首先對上述鐵水進行預(yù)處理，然后與上述廢鋼一同加入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進行冶煉，將冶煉好的鋼水裝入鋼水包進入LF爐工位進行精煉，精煉完成后進行VD工位進行真空脫氣處理，再進行圓坯連鑄，對連鑄管坯進行加熱，對加熱好的管坯進行穿孔使其成為連軋管，對軋管進行定張減徑后送入冷床冷卻，然后?實施鋸切，對切好的套管進行熱處理，然后進行矯直，最后經(jīng)探傷檢測，合格者即為成品。?

其具體工藝過程詳述如下：?

1.將高爐鐵水經(jīng)預(yù)處理，使得鐵水中的含S量（重量百分比）降低到0.010%以下；?

2.將預(yù)處理后的鐵水兌入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，加入（重量百分比）10%廢鋼，采用單渣工藝冶煉，控制終渣堿度和終點目標：[C]_出鋼≥0.06%；點吹次數(shù)≤1次，出鋼過程中進行脫氧合金化，終脫氧采用有鋁脫氧工藝，出鋼過程必須擋渣或扒渣，出鋼過程中合金加完以后加入白灰塊；?

3.在LF爐進行精練：精煉全過程按要求正常吹氬，采用從低級數(shù)到高級數(shù)逐漸提高升溫速度的方式加熱提溫；根據(jù)轉(zhuǎn)爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、成分調(diào)整及升溫操作；采用造白渣操作；?

4.LF爐精煉結(jié)束后保持底部軟吹A(chǔ)r大于10分鐘。?

5.進行VD真空處理：真空度≤0.10Kpa，深真空時間≥13分鐘；?

6.喂入定長硅鈣絲，喂絲后進行8--10分鐘吹A(chǔ)r。將經(jīng)過VD真空處理后的鋼水進行圓坯連鑄，采用低拉速、恒拉速控制和電磁攪拌工藝；控制鋼水過熱度；鑄坯經(jīng)過矯直后，切割為圓管坯。?

對檢驗合格及硫印不大于2.0級的鑄坯進行制管，其管坯材料的化學(xué)成分及有害雜質(zhì)元素如下：?

按重量百分比為：C?0.32-0.36；Si?0.15-0.35；Mn?1.30-1.60；P?≤0.030；S?≤0.030；Al?0.02-0.05。?

制管過程如下；?

連續(xù)檢查預(yù)熱段、加熱段、均熱段等各段的溫度，環(huán)形爐各段溫度控制見下表1；?

表1???環(huán)形加熱爐各段溫度?

計算機系統(tǒng)在線記錄各段加熱溫度，要求控制好預(yù)熱段、均熱段溫度，保證加熱透徹均勻而不過燒。熱工具在使用前必須測量，軋前檢查處理輥道避免劃傷。加熱好的管坯在φ180mmMPM連軋管機組軋制成無縫鋼管，每批至少進行一次熱取樣檢查幾何尺寸。??

經(jīng)過上述工藝過程，可以生產(chǎn)出本發(fā)明所述的N80Q鋼級石油套管（34Mn6鋼種）熱軋管，具體熱處理過程見具體實施方式。?