[發(fā)明專利]耐高溫95ksi級火驅(qū)稠油熱采用無縫鋼管及制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911049497.5
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN111020369B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王善寶;吳紅;袁琴;趙波;李志明;解德剛;劉祥;王施文
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/58;C22C33/04;C21D8/10
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

耐高溫95ksi級火驅(qū)稠油熱采用無縫鋼管，鋼中化學(xué)成分按重量百分比計含有：C0.14％～0.20％、Si0.20％～0.50％、Mn1.20％～1.60％、P≤0.015％、S≤0.008％、Cr0.35％～0.50％、Ni0.1％～0.2％、Mo0.25％～0.50％、V0.07％～0.12％、W0.30％～0.80％、Alt0.02％～0.05％、Ti0.02％～0.05％、Nb≤0.05％、Cu≤0.2％、N≤0.007％余量為Fe和雜質(zhì)。本發(fā)明常溫屈服強度≥862MPa，450℃高溫屈服強度≥655MPa，可以作為高溫下95ksi火驅(qū)稠油熱采注氣井油層段油井管的使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無縫鋼管生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油田使用，且在450℃高溫下性能達(dá)到95ksi級的火驅(qū)稠油熱采無縫鋼管及其制造方法。

背景技術(shù)

目前世界上的稠油資源比較豐富，約占世界剩余油資源的70％。如何有效開采稠油，使其成為可動力儲量，是石油工業(yè)一直面臨的問題。稠油粘度雖高，但對溫度極為敏感，每增加10℃，粘度即下降一半。熱力采油作為目前稠油開采的主要手段，能夠有效升高油層溫度，降低稠油粘度，使稠油易于流動，從而將稠油采出。目前常用的熱力采油技術(shù)包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油層(火驅(qū))、熱水驅(qū)等。

火驅(qū)即火燒油層作為一種頗具特點的熱力采油工藝，是運用地下原油作為初級燃料，運用空氣或者氧氣等其他氣體作為助燃劑，通過人工點火或自燃的辦法使油層原油燃燒，使原油達(dá)到燃點溫度以上。

火驅(qū)稠油熱采通過注氣井向油層注入壓縮空氣或富氧氣體，原油中的重質(zhì)成分在高溫下發(fā)生裂解、降粘、蒸餾等復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，裂解產(chǎn)物——焦炭作為燃料就地燃燒，形成具有蒸汽驅(qū)、水驅(qū)、混相驅(qū)等多種驅(qū)共同作用的驅(qū)油過程，最終把原油驅(qū)向生產(chǎn)井使其被采出。該工藝具有能量利用率高、技術(shù)限制少、適應(yīng)性廣等特點，是一種提高采收率的理想方法，最終的采取率可達(dá)到50％～80％。

在油層燃燒的過程中，注氣井油層段油井管的使用環(huán)境溫度一般在450℃～550℃，因此對這類油井管材料不僅要求在常溫下具有高強度高韌性的要求，而且還要求管材在450℃高溫下仍然具有較高的強度，因此為滿足火驅(qū)稠油熱采的需求，對用于稠油熱采工藝的注氣井油層段油井管應(yīng)具有較高的高溫強度。

申請?zhí)枮镃N00100635.5的中國專利文件(《超稠油熱采井用高強度石油套管及其生產(chǎn)方法》)，其專利成分為：C 0.2～0.33％，Si 0.23～0.34％，Mn 0.8～1.2％，Cr 0.6～1.4％，Mo0.1～0.26％，Ni≤0.3％，Cu≤0.3％，P≤0.15％，S≤0.12％，余量為鐵。此成分在300℃環(huán)境下其屈服強度不低于690MPa。適應(yīng)溫度為300℃，主要是用于蒸汽驅(qū)動的稠油熱采用管，對火驅(qū)熱采要求的450℃甚至更高的溫度要求并無有效的高溫性能。

申請?zhí)枮镃N01118706.9的中國專利文件(《一種稠油熱采井用中等強度石油套管及其生產(chǎn)方法》)用Cr-Mo鋼做為制管材料，鋼種成份為：C：0.20-0.30％；Si：0.15-0.30％；Mn：0.60-1.10％；P≤0.02％；S≤0.015％；Ni≤0.30％；Cr：0.40-1.20％；Mo：0.060-0.20％；Cu≤0.30％，采用直接還原鐵加優(yōu)質(zhì)廢鋼做為煉鋼原料，連鑄坯經(jīng)熱軋成無縫管后，經(jīng)淬火加回火保證套管的強度和韌性，顯微組織為：回火索氏體其屈服強度范圍為：621-850Mpa，抗拉強度不低于760Mpa，延伸率不低于14.5％。其性能結(jié)果為常溫性能，其主要應(yīng)用范圍也是蒸汽驅(qū)動的稠油熱采井，并不能耐受到450℃以上的火驅(qū)熱采井。