[發明專利]一種低成本SEW石油套管用鋼、套管及其制備方法

在審

• 申請號: 201811391341.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109440016A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 王少炳;宿成;武利平;盧曉禹;袁媛;董磊
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;C21D8/02;C21D6/00;C21D11/00;B23K13/00;B21C37/08
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 全成哲

本發明公開了一種低成本SEW石油套管用鋼、套管，按重量百分比包括如下化學成分：C：0.20?0.25％、Si：0.15?0.25％、Mn：1.20?1.30％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.015?0.025％、Al：0.020?0.050％、N：≤50ppm，余量為Fe和不可避免的雜質。還公布了其制備方法。本發明通過高C、Mn微合金化成分設計，降低合金成本，并采取高潔凈度冶煉和連鑄技術，結合控軋控冷工藝，得到一種顯微組織為細小均勻的鐵素體+珠光體鋼帶，產品的性能滿足J55級石油套管使用要求。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，特別涉及一種低成本SEW石油套管用鋼(TG22)、套管及其制備方法。

背景技術

石油套管是用于支撐油、氣井井壁的鋼管，以保證鉆井過程進行和完井后整個油井的正常運行，是維持油井運行的生命線。

石油套管按生產工藝分為無縫石油套管和電阻焊管石油套管。SEW工藝具有生產效率高、質量控制好、尺寸精度高、生產成本低的特點，使得電阻焊管在價格上比同類無縫套管更便宜。國外如美、德等國普遍采用電阻焊管替代無縫鋼管，國內油田也在加大推廣使用。目前國內每年對套管的需求量為百萬噸，其中J55鋼級石油套管需求量占到50％以上。在能源結構變革的大潮中，石油供需格局發生根本性改變，石油低成本勘探開發將成為常態。目前J55級石油套管生產工藝較成熟，在滿足套管使用要求前提下，企業降本增效需要尋找較低成本的生產工藝。

采用SEW工藝，即高頻電阻焊焊接(HFW)+熱張力減徑+控冷工藝，鋼帶成分設計采用高C、Mn微合金化降低合計成本，結合SEW工藝，生產TG22石油套管具有成本低、內在質量好、尺寸精度高、抗擠毀性能高、綜合性能優良等特點，產品的性能滿足J55級石油套管使用要求，為石油套管行業低成本高效益生產創造了更大的空間。

專利公開號CN 104632064 A公布了一種高頻焊J55套管用鋼、套管及其制造方法，其化學成分為C：0.13-0.18％，Si：0.15-0.25％，Mn：0.60-1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Nb：0.008-0.020％，Ca：0.0010-0.0045％，Alt：0.010-0.040％，N：≤0.008％。鋼帶經HFW電阻焊接成型得到鋼管，對鋼管的焊縫進行正火熱處理，得到套管管體和焊縫性能滿足要求。但該發明元素C元素含量較低，鋼管螺紋車削加工性能和抗粘扣性能較差；焊接質量很大程度取決于鋼帶質量，對鋼帶夾雜物級別和組織偏析要求很嚴格，該發明并未提供；該發明鋼管的焊縫進行正火熱處理與本發明熱張力減徑+控冷工藝不同。

專利公開號CN 102373368 A公布了一種石油套管用鋼及其制造方法，其化學成分：C：0.14-0.20％，Si：0.10-0.25％，Mn：0.75-1.20％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Nb：0.010-0.030％，Ti：0.008-0.025％，Ca：0.0015-0.0045％，Alt：0.015-0.045％。采用本發明所述的成分和TMCP工藝制成鋼卷，鋼卷經HFW焊接成型，用中頻加熱對焊縫進行正火熱處理，制造出性能穩定的HFWJ55套管。該發明成分采用Nb-Ti合金化，合金成本較高；未提供鋼帶夾雜物級別和組織偏析；該發明鋼管的焊縫進行正火熱處理與本發明熱張力減徑+控冷工藝不同。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種低成本SEW石油套管用鋼、套管及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種低成本SEW石油套管用鋼、套管，按重量百分比包括如下化學成分：C：0.20-0.25％、Si：0.15-0.25％、Mn：1.20-1.30％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.015-0.025％、Al：0.020-0.050％、N：≤50ppm，余量為Fe和不可避免的雜質。