[發明專利]適合體積壓裂頁巖氣/油用125ksi套管的制備方法

有效

• 申請號: 202010361023.0
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111485163B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 張哲平;吳永超;張旭;周家祥;吳亮亮;安盛岳;任曉鋒;張進;趙春新;黃進
• 申請（專利權）人: 天津鋼管制造有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C21D1/18;C21D1/30;C21D6/00;C21D8/06;C21D9/08;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/60
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 張文華

本發明涉及適合體積壓裂頁巖氣/油用套管，包括如下重量百分比的各組分：C：0.24～0.28；Si：0.17～0.35；Mn：0.55～0.7；P≤0.014；S≤0.003；Ni≤0.2；Cr：0.90～1.05；Mo：0.60～0.65；Cu≤0.20；Al：0.01～0.04；V：0.09～0.13；Ti≤0.05；Bi≤0.01；Pb≤0.01；Sb≤0.01；As≤0.01；Sn≤0.01；且(Bi+Pb+Sb+As+Sn)≤0.025；余量為Fe；經煉鋼；軋制，鋸切；熱處理，熱矯直處理，去應力退火，冷卻得到，本發明具有高抗擠毀能力和抗剪切變形能力。

技術領域

本發明屬于石油套管加工制造技術領域，尤其涉及適合體積壓裂頁巖氣/油用125ksi套管及其制備方法。

背景技術

頁巖氣是指富含有機質、成熟的暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中由于有機質吸附作用或巖石中存在著裂縫和基質孔隙，使之儲集和保存了一定具有商業價值的生物成因、熱解成因及二者混合成因的天然氣。相對于常規天然氣，頁巖氣藏的儲層一般呈低孔、低滲透率的物性特征，通常滲透率小于1×10^-3級，孔隙度最高僅為4％-5％，氣流阻力比常規天然氣大，需實施儲層液壓破碎才能開采。使用水力壓裂和水平井技術，可大大提高頁巖儲層中頁巖氣藏的開采量。頁巖油是指以頁巖為主的頁巖層系中所含的石油資源。其中包括泥頁巖孔隙和裂縫中的石油，也包括泥頁巖層系中的致密碳酸巖或碎屑巖鄰層和夾層中的石油資源。通常有效的開發方式為水平井和分段壓裂技術。體積壓裂是指在水力壓裂過程中，使天然裂縫不斷擴張和脆性巖石產生剪切滑移，形成天然裂縫與人工裂縫相互交錯的裂縫網絡，從而增加改造體積，提高初始產量和最終采收率，這就要求套管具有良好的強度和韌性，同時要求套管具有抗擠壓變形和抗剪切變形能力。隨著技術水平的提高，水平井的水平段越來越長，有的長度在2000m以上，要求水平段的套管具有良好的抗擠壓變形能力。可見，體積壓裂開采頁巖氣(油)對套管的性能提出了很高的要求，套管需要具備很高的強度、良好的塑性、韌性和熱穩定性，水平段生產井要求套管具有高抗擠毀能力和良好的抗剪切變形。

因此，基于這些問題，提供一種具有很高的強度、良好的塑性、韌性和熱穩定性，同時具有高抗擠毀能力和良好的抗剪切變形能力的適合體積壓裂頁巖氣/油用125ksi套管及其制備方法，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有很高的強度、良好的塑性、韌性和熱穩定性，同時具有高抗擠毀能力和良好的抗剪切變形能力的適合體積壓裂頁巖氣/油用125ksi套管及其制備方法。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

適合體積壓裂頁巖氣/油用125ksi套管，包括如下重量百分比的各組分：

C：0.24～0.28；Si：0.17～0.35；Mn：0.55～0.70；P≤0.014；S≤0.003；Ni≤0.20；Cr：0.90～1.05；Mo：0.60～0.65；Cu≤0.20；Al：0.01～0.04；V：0.09～0.13；Ti≤0.05；Bi≤0.0100；Pb≤0.0100；Sb≤0.0100；As≤0.0100；Sn≤0.0100；且(Bi+Pb+Sb+As+Sn)≤0.0250；余量為Fe。

所述套管非金屬夾雜物級別指標為：A類細系：≤1.0級；A類粗系：≤0.5級；B類細系：≤1.5級；B類粗系：≤1.0級；C類細系：≤1.0級；C類粗系：≤0.5級；D類細系：≤1.0級；D類粗系：≤1.0級。

所述套管總延伸強度Rt0.65為950～1068MPa，抗拉強度≥1000MPa；延伸率≥20％；180℃溫度下總延伸強度Rt0.65≥862MPa；-10℃縱向全尺寸夏比V型缺口沖擊值≥90J，縱向韌性剪切面積百分比100％；-10℃橫向全尺寸夏比V型缺口沖擊值≥70J，橫向韌性剪切面積百分比100％。