[發明專利]一種用于開采高粘度原油的鋼管及其生產工藝

在審

• 申請號: 201510301892.3
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN104946992A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 王錦永;高杰
• 申請（專利權）人: 邯鄲新興特種管材有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C38/46;C22C38/28;C22C38/24;C22C33/04;C21D8/10
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技術領域

本發明涉及油井鋼管的生產領域，具體是一種用于開采高粘度原油的鋼管及其生產工藝。

背景技術

世界高粘度油資源相當豐富，而可供開采的稀油資源越來越少，高粘度油將是未來的重要能源，我國的勝利、遼河、新疆及中原油田有豐富的高粘度油資源，由于其粘度大，所以采油難度很大，一般采用熱力開采。

我國主要為蒸汽吞吐法，利用注入蒸汽的熱量使高粘度油溫度升高，易于流動，便于開采。開采過程中，鋼管被固定在井筒中處于約束狀態，不能自由膨脹和收縮，在注入高溫高壓蒸汽階段鋼管由于受熱膨脹和受約束而承受很大的壓應力，停注采油時，由于降溫收縮松弛而承受很大的拉應力，鋼管反復承受高的拉-壓應力而極易損壞。

目前國內開采高粘度油所用的鋼管材質主要是Cr-Mo鋼，比如天津無縫鋼管公司設計開發的TP110H（30CrMo），但是成本較高。從經濟的角度出發，開發出一種低鋼級的性價比良好的鋼管。

發明內容

本發明的目的在于提供一種室溫性能優良、高溫強度高、熱穩定性能、成本低的用于開采高粘度原油的鋼管及其生產工藝,以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于開采高粘度原油的鋼管及其生產工藝，按照質量百分數的成分包括：C：0.16%-0.23%、Si：0.15%-0.40%、Mn：0.4%-0.6%、P：≤0.010%、S：≤0.003%、Cr：0.7%-1.2%、V：0.05%-0.12%、Al：0.02-0.06%、Ni：≤0.35%、Cu：≤0.30%、Ti：≤0.03%、Mo：≤0.12%、W：≤0.15%，其余為Fe和不可避免雜質；不可避免的雜質包括:Sb、Bi、Pb、As、Sn、O、H、N,其中：Sb≤0.01%、Bi≤0.01%、Pb≤0.015%、As≤0.015%、Sn≤0.015%、As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.035%、O≤2Oppm、H≤1.5ppm、N≤100ppm；該鋼管制造過程：轉爐冶煉、爐外精煉、真空脫氣、連鑄、鋼坯加熱、鋼管軋制、調質處理、矯直。

作為本發明進一步的方案：用于開采高粘度原油的鋼管的制造過程具體包括如下步驟：

（1）鋼坯冶煉：鐵水先經轉爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線，鋼液溫度1615℃-1655℃時，進行VD爐真空處理，真空度56Pa-86Pa，真空前加入Si-Ca塊，真空保持時間45min-55min，采用這種方式冶煉保證了鋼質的純凈度，鋼液溫度在1535℃-1585℃時，連鑄成圓管坯，冷卻到室溫；

（2）鋼管軋制：圓管坯加熱到1180℃-1250℃，穿孔前溫度1150℃-1210℃，斜軋前溫度980℃-1120℃，熱定徑前溫度720℃-850℃；

（3）調質處理：淬火溫度為880℃-930℃，加熱時間為55min-75min，之后水冷?；鼗饻囟葹?20℃-660℃，加熱時間為95min-115min，之后空冷；

（4）矯直：回火后趁溫，在200℃-350℃時，將鋼管矯直。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明制備的鋼管的室溫性能：抗拉強度≥655MPa，屈服強度560-650MPa，延伸率≥22%；該鋼管0℃的縱向全尺寸沖擊性能≥100J；該鋼管350℃的高溫拉伸性能：抗拉強度≥600MPa，屈服強度≥370MPa，屈強比≤0.80。本發明生產的鋼管，具有優良的室溫性能，強度和韌性配合好，且具有高溫強度高，熱穩定性能好的特點。成分中不刻意加入Mo、W等貴重元素，降低了成本，適合用于高粘度原油的熱采領域。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

本發明實施例中，規格為φ177.8×9.19耐熱鋼管按照質量百分數的成分為：C：0.18%、Si：0.20%、Mn：0.5%、P：0.010%、S：0.003%、Ni：0.08%、Cr：1.0%、Cu：0.03%、Al：?0.035%、V：0.05%、Ti：0.03%、Mo：0.12%、W：0.15%，其余為Fe和不可避免雜質。

規格為φ177.8×9.19耐熱鋼管的雜質按照質量百分數的成分為：