[發(fā)明專(zhuān)利]一種高鋼級(jí)油井管及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011375234.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112522622B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童帥;李拔;黃濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鋼鐵研究總院;中聯(lián)先進(jìn)鋼鐵材料技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C21D8/10;C21D1/18;C21D1/10;E21B17/00
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 姚東華

本發(fā)明公開(kāi)了一種高鋼級(jí)油井管及其制備方法，屬于油井管技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中油井管制造成本高，工藝復(fù)雜的問(wèn)題。高鋼級(jí)油井管以質(zhì)量百分比計(jì)的化學(xué)成分為：C：0.03％～0.08％，Si：0.3％～0.5％，Mn：0.5％～1.5％，P：≤0.025％，S：≤0.005％，Nb：0.01％～0.07％，Al：≤0.06％，余量為Fe和無(wú)法避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的油井管的金相組織為粒狀貝氏體+殘余奧氏體，本發(fā)明的高鋼級(jí)油井管具有良好的綜合力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油井管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高鋼級(jí)油井管及其制備方法。

背景技術(shù)

油井管是油氣田開(kāi)發(fā)時(shí)下入到油井套管內(nèi)的管柱鋼管，是在鉆探完成后將原油和天然氣從油氣層運(yùn)輸?shù)降乇淼墓艿溃惺軒装偕踔辽锨Т髿鈮汉蛶浊ｎD的拉伸載荷，一旦服役性能和質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，整口油井將報(bào)廢。另外，隨著地質(zhì)苛刻的油田相繼被開(kāi)發(fā)，油套管的服役條件也變得更加復(fù)雜和嚴(yán)酷，未來(lái)我國(guó)要開(kāi)鉆一批深井和超深井，井深不斷增加，井內(nèi)溫度、壓力也會(huì)相應(yīng)提高，為了保證油井能安全運(yùn)行，油井管要兼具高強(qiáng)度和高韌性。

現(xiàn)有的油井管材料中多添加Mo、Cr或V等合金元素，其強(qiáng)韌性良好，然而Mo、Cr或V等合金元素的成本太高，且熱處理工藝相對(duì)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，鋼的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上分析，本發(fā)明旨在提供一種高鋼級(jí)油井管及其制備方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中油井管制造成本高、熱處理工藝時(shí)間長(zhǎng)、工藝復(fù)雜等問(wèn)題，在滿足機(jī)械性能的基礎(chǔ)上降低油井管的成本。

本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種高鋼級(jí)油井管，以質(zhì)量百分比計(jì)的化學(xué)成分為：C：0.03％～0.08％，Si：0.3％～0.5％，Mn：0.5％～1.5％，P：≤0.025％，S：≤0.005％，Nb：0.01％～0.07％，Al：≤0.06％，余量為Fe和無(wú)法避免的雜質(zhì)。

進(jìn)一步的，Mn的含量為：0.52％～1.48％。

進(jìn)一步的，Nb的含量為：0.02％～0.07％。

進(jìn)一步的，所述油井管的金相組織為粒狀貝氏體+殘余奧氏體。

進(jìn)一步的，所述油井管的屈服強(qiáng)度大于590MPa，抗拉強(qiáng)度大于860MPa，延伸率大于33％。

另一方面，本發(fā)明還公開(kāi)了一種高鋼級(jí)油井管的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)油井管成分采用冶煉、精煉、連鑄成鑄坯；對(duì)鑄坯加熱，加熱溫度為1180～1220℃；保溫1～1.5h；

步驟2、保溫后的鑄坯出爐直接經(jīng)過(guò)穿孔，除鱗，連軋，定徑，空冷到室溫得到熱軋鋼管；

步驟3、將熱軋鋼管感應(yīng)加熱到兩相區(qū)之間的溫度，保溫，空冷至T2后鹽浴淬火至室溫，然后回火得到高鋼級(jí)油井管。

進(jìn)一步的，所述步驟2中，連軋工藝的終軋溫度為820～860℃。

進(jìn)一步的，所述步驟2中，熱軋鋼管的微觀組織為粒狀貝氏體。

進(jìn)一步的，所述步驟3中，將熱軋鋼管感應(yīng)加熱到兩相區(qū)之間的溫度T1，T1為780～820℃。

進(jìn)一步的，所述步驟3中，T2為400～450℃。

進(jìn)一步的，所述回火工藝為：在500～550℃保溫0.5～1h后空冷到室溫，得到高鋼級(jí)油井管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少能實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)效果之一：