[發明專利]一種經濟型含稀土80ksi鋼級抗硫化氫腐蝕兼抗擠毀石油套管

有效

• 申請號: 202110010745.6
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112853214B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 石曉霞;米永峰;王鵬;王超;劉佳旭;劉玉榮;魏淼;劉國輝;康虹
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/22;C21D1/18;C21D1/25;C21D6/00;C21D9/08;C22C33/06;E21B17/00
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 樊喜鋒

本發明公開了一種經濟型含稀土80ksi鋼級抗硫化氫腐蝕兼抗擠毀石油套管，其包括如下質量百分比的化學成分：C 0.25％～0.30；Si 0.20％～0.30％；Mn 0.50％～0.60％；P≤0.010％；S≤0.005％；Cr 0.60％～0.70％；Mo 0.10％～0.20％；Al 0.010％～0.030％；稀土元素RE 0.0005％～0.0020％；余量為Fe元素及其不可避免的雜質。還公布了其制備方法。本發明的目的是提供一種生產成本低、夾雜含量少、尺寸精度高、強韌性能匹配好的經濟型含稀土80ksi鋼級抗硫化氫腐蝕兼抗擠毀石油套管及其制備方法。

技術領域

本發明涉及黑色金屬冶煉及金屬壓力加工領域，尤其涉及一種經濟型含稀土80ksi鋼級抗硫化氫腐蝕兼抗擠毀石油套管。

背景技術

目前，我國油氣田開采工況越來越復雜，高溫、高壓、屈曲變形的西南部油田、西部油田和海上油田相繼投入開發，國內對高抗擠毀套管的需求量也日益增多。選用高抗擠毀套管，一方面滿足了在鹽巖、鹽膏巖、軟泥巖等塑性流動地層、高地層壓力或存在地應力異常段的油氣井對套管擠毀性能的要求，提高了安全性；另一方面，選用較薄壁厚的高抗擠毀套管替代API系列套管，減輕了套管柱的質量，降低了成本。另外，作為油氣伴生氣體的硫化氫，溶于水后對油井管的腐蝕極為嚴重。普通碳錳鋼套管在開采含硫化氫的油氣資源時，套管在使用應力和硫化氫氣體的共同作用下，會發生硫化氫應力腐蝕，造成套管柱或整口井的報廢，甚至會造成井噴的事故，應對高擠毀、高硫化氫腐蝕的復雜工況，研發一種抗硫化氫腐蝕兼抗擠毀石油套管以滿足市場需求。

經過檢索，發現有三篇文獻專利與本發明技術最為相關，具體內容分述如下：

文獻1為一種80ksi鋼級抗硫化氫應力腐蝕石油套管及其制造方法(專利申請號：201310150513.6)，該文獻專利提供的套管產品以鋼板為原料，經過卷制焊接而成，鋼中含有貴重元素Nb和V，且產品主要針對抗硫化氫腐蝕性能而設計，因此，該文獻專利的套管產品不能滿足抗擠毀的工況需要，且生產成本相對較高。

文獻2為一種80ksi抗硫化氫應力腐蝕的油井管用合金鋼及其制造方法(專利申請號：201811032877.3)，該文獻專利的鋼種設計基于C-Mn-Cr-Mo-V-Ti 鋼系，且元素Cr和Mo的含量相對較高，產品主要針對抗硫化氫腐蝕性能而設計，因此，該文獻專利的油井管產品的生產難度相對較大、生產成本也相對較高，且產品不能滿足抗擠毀的工況需要。

文獻3為一種含稀土耐硫化氫腐蝕高抗擠毀石油套管及其生產方法(專利申請號：201510089008.4)，該文獻鋼種設計采用低碳+MnCrMo合金+稀土微合金，而本專利采用中碳+CrMo合金+稀土微合金，文獻稀土微合金采用LaCe稀土線，而本專利加入稀土鐵合金進行微合金，文獻制造的套管強度高而韌性差，本專利生產套管有良好的綜合力學性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種生產成本低、夾雜含量少、尺寸精度高、強韌性能匹配好的經濟型含稀土80ksi鋼級抗硫化氫腐蝕兼抗擠毀石油套管及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種經濟型含稀土80ksi鋼級抗H2S腐蝕兼抗擠毀石油套管制品化學成分 (重量百分比％)：C 0.25～0.30；Si 0.20～0.30；Mn 0.50～0.60；P≤0.010； S≤0.005；Cr 0.60～0.70；Mo 0.10～0.20；Al 0.010～0.030；稀土元素RE 0.0005～0.0020；余量為Fe元素。