[發(fā)明專利]抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂性優(yōu)良的油井用高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280063953.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104011251A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江口健一郎;石黑康英;宮田由紀(jì)夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C22C38/32
• 分類號(hào): C22C38/32;C22C38/54;C21D8/10;C21D9/08
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 金龍河;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適合作為油井用途的高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管，特別是涉及在含有硫化氫的酸性環(huán)境下的抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂性(抗SSC性)的改善。需要說(shuō)明的是，在此所述的“高強(qiáng)度”是指具有110ksi級(jí)的強(qiáng)度、即屈服強(qiáng)度為758MPa以上且862MPa以下的強(qiáng)度的情況。

背景技術(shù)

近年來(lái)，從原油價(jià)格的高漲、在不遠(yuǎn)的將來(lái)可預(yù)料到的石油資源的枯竭等觀點(diǎn)出發(fā)，一直在積極地開(kāi)發(fā)尚未被探明的深度深的油田、處于含有硫化氫等的所謂酸性環(huán)境下的苛酷的腐蝕環(huán)境的油田、氣田等。在這種環(huán)境下使用的油井用鋼管要求具有強(qiáng)度高且兼具優(yōu)良的耐腐蝕性(耐酸性)的材質(zhì)。

針對(duì)這樣的要求，例如，專利文獻(xiàn)1中記載了一種抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂性(抗SSC性)優(yōu)良的油井管用鋼，其中，含有C：0.15～0.35％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.1～2.5％、P：0.025％以下、S：0.004％以下、sol.Al：0.001～0.1％、Ca：0.0005～0.005％，Ca系非金屬夾雜物的組成為：CaS與CaO的合計(jì)為50質(zhì)量％以上，Ca與Al的復(fù)合氧化物低于50質(zhì)量％，并且鋼的硬度以HRC計(jì)在21～30的范圍內(nèi)，鋼的硬度以及CaO與CaS的合計(jì)量X(質(zhì)量％)滿足特定的關(guān)系。在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，通過(guò)減少對(duì)抗SSC性有害的Ca與Al的復(fù)合氧化物而促進(jìn)向無(wú)害的CaS和CaO反應(yīng)，由此形成抗SSC性提高的油井用鋼。

另外，專利文獻(xiàn)2中記載了一種強(qiáng)度不均小且具有奧氏體粒度為ASTM標(biāo)準(zhǔn)No.6以上的微細(xì)組織的無(wú)縫鋼管的制造方法，其中，對(duì)如下組成的鋼坯進(jìn)行熱穿孔、熱軋，在最終軋制溫度為900～1100℃的條件下制管而制成無(wú)縫鋼管，并在保持于Ar3點(diǎn)以上的溫度范圍的狀態(tài)下進(jìn)行淬火、回火，所述組成為：含有C：0.15～0.35％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.1～2.5％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、sol.Al：0.001～0.1％以下、Cr：0.1～1.5％、Mo：0～1.0％、N：0.0070％以下、V：0～0.15％、B：0～0.0030％、Ti：0～A％以及Nb：0.005～0.012％，在此A＝3.4×N(％)。在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，通過(guò)對(duì)鋼的組成和最終軋制溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠得到微細(xì)組織，從而減小強(qiáng)度不均。

另外，專利文獻(xiàn)3中記載了高強(qiáng)度高耐腐蝕性無(wú)縫鋼管的制造方法。專利文獻(xiàn)3記載的技術(shù)為如下的無(wú)縫鋼管的制造方法：對(duì)含有C：0.30％以下、Si：0.05～1.00％、Mn：0.30～1.20％、S：0.03％以下、Cr：0.50～1.50％、Mo：0.10～2.00％、Ni：0.50％以下、Cu：0.10％以下的鋼管進(jìn)行淬火回火后，以400～750℃的熱方式施加斷面塑性率為10～90％的塑性應(yīng)變。在專利文獻(xiàn)3記載的技術(shù)中，與腐蝕氣氛接觸的鋼管的內(nèi)外表層的硬度降低，成為同時(shí)滿足高強(qiáng)度和高耐腐蝕性的無(wú)縫鋼管。

另外，專利文獻(xiàn)4中記載了耐硫化物開(kāi)裂性優(yōu)良的鋼。在專利文獻(xiàn)4記載的技術(shù)中，調(diào)節(jié)為含有C：0.01～0.10％、Si：0.05～0.60％、Mn：0.50～2.50％、P：0.010％以下、S：低于0.002％、Al：0.005～0.100％、Ti：0.005～0.020％、Ca：0.0005～0.0050％的組成，并且以使顯微維氏硬度為250以下且硬度在厚度方向上的偏差為60以下的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此使鋼的耐硫化物開(kāi)裂性提高。

另外，專利文獻(xiàn)5中記載了高強(qiáng)度耐腐蝕性鋼管的制造方法。在專利文獻(xiàn)5記載的技術(shù)中，在對(duì)含有C：0.30％以下、Si：0.05～1.00％、Mn：0.30～1.00％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、Cr：0.30～1.50％、Mo：0.10～2.00％、Al：0.01～0.05％、N：0.015％以下、并且進(jìn)一步含有Nb：0.01～0.04％、V：0.03～0.10％、Ti：0.01～0.05、B：0.0010～0.0050％、Ca：0.0010～0.0050％中的一種或兩種以上的鋼管進(jìn)行兩次淬火回火時(shí)，在第一次淬火回火后以冷方式或熱方式進(jìn)行完全的彎曲去除，在第二次淬火回火后以熱方式進(jìn)行輕微的彎曲去除或者不進(jìn)行彎曲去除，由此，得到管的彎曲小、而且壁厚方向的硬度分布均勻的、110ksi級(jí)以上的高強(qiáng)度耐腐蝕性鋼管。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2002-60893號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2000-219914號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)平05-287380號(hào)公報(bào)