非調(diào)質(zhì)N80鋼級(jí)石油套管的研制與開發(fā)

文章介紹了用普通低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理(淬火+回火)生產(chǎn)n80q鋼級(jí)石油套管的工藝過(guò)程。經(jīng)檢驗(yàn)證明,套管的機(jī)械性能和實(shí)物質(zhì)量完全達(dá)到了api標(biāo)準(zhǔn)的要求。

隨著我國(guó)石油工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)石油套管的需求逐年增多,對(duì)其性能的要求也進(jìn)一步提高。介紹了中海石油金洲管道有限公司研發(fā)的非調(diào)質(zhì)n80鋼級(jí)hfw套管的化學(xué)成分設(shè)計(jì)、金相組織、生產(chǎn)工藝路線、核心技術(shù)和控制要點(diǎn)、產(chǎn)品性能等。檢驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果表明:研發(fā)的非調(diào)質(zhì)n80鋼級(jí)hfw套管滿足apispec5ct標(biāo)準(zhǔn)的要求,具有較高的沖擊韌性,同時(shí)焊縫對(duì)溝槽腐蝕不敏感。

介紹了天津鋼鐵集團(tuán)有限公司采用bof-lf-vd-cc工藝流程冶煉n80石油套管鋼的生產(chǎn)實(shí)踐情況。通過(guò)采用高拉碳補(bǔ)吹氧、控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[c]、使用堿度3.5的cao-al2o3精煉渣系、喂入casi線和足夠的軟吹時(shí)間等工藝措施,使得所生產(chǎn)的產(chǎn)品成分和低倍組織符合客戶質(zhì)量要求以及api相應(yīng)規(guī)范。對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)爐回p控制、lf精煉時(shí)間控制、[al]s穩(wěn)定控制等問(wèn)題進(jìn)行分析與討論,為進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)工序和提高產(chǎn)品質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。

文章介紹了非調(diào)質(zhì)鋼的概念、分類及其特點(diǎn),總結(jié)了采用非調(diào)質(zhì)鋼36mn2v在線常化生產(chǎn)n80-1的試制過(guò)程,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明,n80-1的試制是成功的,各項(xiàng)指標(biāo)滿足滿足用戶要求。

萊鋼采用uhpeaf冶煉—lf(vd)精煉—連鑄—軋制短流程工藝路線開發(fā)生產(chǎn)了n80級(jí)36mn2v非調(diào)質(zhì)油井管用鋼,通過(guò)采取精料、嚴(yán)格控制電爐終點(diǎn)(tpc)、強(qiáng)化預(yù)脫氧、合理調(diào)整精煉爐渣、連鑄保護(hù)澆注、鋼管軋后控冷等工藝措施,使生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有成分均勻、殘余元素含量低、氧含量低、夾雜物少、晶粒細(xì)小的特點(diǎn),較好地滿足了石油工業(yè)對(duì)高質(zhì)量油井管的要求。

采用gleebl-3800熱摸擬試驗(yàn)機(jī),測(cè)定了石油套管用鋼erw-n80-1的動(dòng)態(tài)cct曲線,并通過(guò)光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡對(duì)連續(xù)冷卻后的組織和第二相析出物進(jìn)行了觀察和分析。結(jié)果表明:隨著冷卻速度的提高,在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變組織中依次出現(xiàn)多邊形鐵素體、粒狀貝氏體、板條狀貝氏體、針狀貝氏體、板條狀馬氏體和針狀馬氏體,m/a組織的形貌依次為細(xì)長(zhǎng)形、三角形、方形或圓形,高硬度相逐漸增多,試樣的宏觀硬度逐漸增加;同時(shí),第二相粒子的尺寸趨于均勻,并逐漸細(xì)化。

文章介紹了用普通低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理(淬火+回火)生產(chǎn)l80-1鋼級(jí)石油套管的試制工藝過(guò)程。試制套管的機(jī)械性能和實(shí)物質(zhì)量完全達(dá)到了api標(biāo)準(zhǔn)的要求,而且用一個(gè)鋼種生產(chǎn)不同級(jí)別的套管可以降低冶煉生產(chǎn)的難度。

文章闡述了用含稀土低合金鋼采用水淬調(diào)質(zhì)熱處理工藝,生產(chǎn)r95鋼級(jí)石油套管的實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)試驗(yàn)過(guò)程,試驗(yàn)室及工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法生產(chǎn)的r95鋼級(jí)石油套管的性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求,采用含稀土低合金鋼采用水淬調(diào)質(zhì)熱處理工藝還可以降低生產(chǎn)成本。

石油套管領(lǐng)域erw焊管越來(lái)越多地取代傳統(tǒng)的無(wú)縫鋼管。但用于制作此類焊管的熱軋鋼板生產(chǎn)技術(shù)難度大、工藝要求高，國(guó)內(nèi)尚無(wú)廠家具備成熟生產(chǎn)能力，每年需進(jìn)口大量的n80級(jí)別石油套管。

介紹了鞍鋼2150asp中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線開發(fā)11.99mm厚電阻焊石油套管用鋼n80-1熱軋卷板的難點(diǎn)和特點(diǎn)。成分設(shè)計(jì)上采用低碳高錳添加少量mo元素,碳當(dāng)量控制在0.45%以下;在工藝上采用純凈鋼冶煉、動(dòng)態(tài)輕壓下連鑄技術(shù)、asp熱裝熱送工藝和tmcp技術(shù),解決了中薄板坯壓縮比小、卷板抗拉強(qiáng)度低等難題,成功實(shí)現(xiàn)了其批量供貨。卷板制管后,產(chǎn)品各項(xiàng)性能完全滿足apispec5ct標(biāo)準(zhǔn)要求。

1、石油套管 （1）定義：石油套管是用于支撐油、氣井井壁的鋼管，以保證鉆井過(guò)程進(jìn)行和完 井后整個(gè)油井的正常運(yùn)行。每一口井根據(jù)不同的鉆井深度和地質(zhì)情況，要使用幾層套 管。套管下井后要采用水泥固井，它與油管、鉆桿不同，不可以重復(fù)使用，屬于一次 性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70%以上。套管按使用情況可分為： 導(dǎo)管、表層套管、技術(shù)套管和油層套管。 （2）分類：在石油開采過(guò)程中使用的不同類型的套管：表層石油套管-保護(hù)鉆 井，使其避免受淺水層及淺氣層污染，支撐井口設(shè)備并保持套管的其他層重量。技術(shù) 石油套管-分隔不同層面的壓力，以便鉆液額度正常流通并保護(hù)生產(chǎn)套管，以便在鉆 井內(nèi)安裝反爆裂裝置、防漏裝置及尾管。油層石油套管（生產(chǎn)套管）-將石油和天然 氣從地表下的儲(chǔ)藏層里導(dǎo)出，用于保護(hù)鉆井，將鉆探泥漿分層。石油套管生產(chǎn)時(shí)，外 徑通常為114.3毫米到508毫米。

石油套管光管

國(guó)內(nèi)第1根n80—1鋼級(jí)、規(guī)格為中139．7mm×7．72mm的erw石油套管，于近日在中國(guó)石油集團(tuán)渤海裝備鋼管制造公司（簡(jiǎn)稱渤海裝備鋼管制造公司）成功下線。渤海裝備鋼管制造公司研發(fā)生產(chǎn)的n80—1鋼級(jí)和j55鋼級(jí)的erw焊管，采用了具有國(guó)際先進(jìn)水平的日本中田公司ffx成型技術(shù)和固態(tài)高頻焊接工藝技術(shù)。此次研發(fā)的n80—1鋼級(jí)erw高端優(yōu)質(zhì)石油專用管，

國(guó)內(nèi)第1根n80-1鋼級(jí)、規(guī)格為φ139.7mm×7.72mm的erw石油套管,于近日在中國(guó)石油集團(tuán)渤海裝備鋼管制造公司(簡(jiǎn)稱渤海裝備鋼管制造公司)成功下線。

為滿足市場(chǎng)對(duì)高強(qiáng)度高抗擠毀套管的需求,天津鋼鐵集團(tuán)有限公司開發(fā)了80ksi鋼級(jí)抗硫抗擠毀石油套管鋼27crmo圓坯。介紹了該石油套管鋼的生產(chǎn)工藝路線,通過(guò)對(duì)鋼中的磷硫含量、全氧含量、五害元素及氣體含量的控制,使圓坯產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)。經(jīng)檢驗(yàn),成品石油套管的抗硫性能和抗擠毀性能完全滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,化學(xué)成分穩(wěn)定,鑄坯質(zhì)量良好。

石油套管用熱軋帶鋼J55的研制與開發(fā)

介紹了本溪鋼鐵(集團(tuán))有限公司研制開發(fā)的j55石油套管用熱軋帶鋼的化學(xué)成分、靜態(tài)cct曲線、實(shí)際生產(chǎn)工藝及成品帶鋼的金相組織和力學(xué)性能,此產(chǎn)品已成功應(yīng)用于遼河油田和大慶油田。

通過(guò)100tdc電弧爐-lf-vd-5流260mm×340mm連鑄-軋制流程開發(fā)了石油套管(φ139.7mm×7.72mm)用鋼25crmoti(/%:0.23～0.29c、0.15～0.35si、0.50～0.70mn、0.015～0.035ti、≤0.015p、≤0.003s、0.50～0.70cr、0.25～0.35mo、0.010～0.025alt)。通過(guò)電弧爐配加50%鐵水,控制鋼中有害元素as+sn+pb+sb+bi≤0.035%,高堿度渣(cao)/(sio_2)=4精煉,控制[s]≤0.002%,vd真空處理后喂ti線,并進(jìn)行鈣處理,控制ca/s為1.5～2.0,連鑄全程保護(hù)澆鑄,采用結(jié)晶器和末端電磁攪拌,管坯中心疏松為1.0級(jí),一般疏松、中心偏析為0.5級(jí),各類非金屬夾雜物≤0.5級(jí)。在h_2s飽和溶液中720h的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)后鋼管表面無(wú)裂紋,滿足c90-1石油套管的使用要求。

介紹了利用軋制的鋼板通過(guò)調(diào)整軋機(jī)成型焊接工藝,獲得q125鋼級(jí)坯管,進(jìn)而將該套管通過(guò)淬火+回火的熱處理工藝以獲得q125鋼級(jí)材質(zhì)套管的研制過(guò)程。重點(diǎn)對(duì)鋼板的化學(xué)成分、成型焊接工藝、淬火溫度、回火溫度、金相組織形態(tài)等方面的參數(shù)對(duì)q125鋼管的性能的影響進(jìn)行了具體的論述。

研究了n80-1和n80-q兩種交貨狀態(tài)下hfw套管的力學(xué)性能、微觀組織、殘余應(yīng)力以及溝槽腐蝕性能。研究發(fā)現(xiàn),n80-1組織為鐵素體、珠光體及少量貝氏體,n80-q組織主要是回火索氏體,且n80-1焊縫中心有一明顯沿縱向的金屬流線,而n80-q金屬流線寬度變窄,而且模糊不清。通過(guò)tem觀測(cè),n80-1焊縫附近母材區(qū)珠光體的片層結(jié)構(gòu)完整清晰,而焊縫區(qū)的珠光體片短小、且雜亂無(wú)章,這種微觀組織必然對(duì)應(yīng)較高的殘余應(yīng)力。n80-1hfw焊管宏觀殘余應(yīng)力達(dá)到235～258mpa,而n80-q殘余應(yīng)力很小,整管熱處理可以有效地消除焊管殘余應(yīng)力,但增加了生產(chǎn)成本。隨著加載應(yīng)力的增大,溝槽腐蝕敏感性線性增大。

隨著我國(guó)石油工業(yè)的迅速發(fā)展,石油專用管材的需要量越來(lái)越多,特別是鉆井深度在不斷增加的情況下,更需要大量適合深井使用的高質(zhì)高強(qiáng)套管和鉆桿等管材。過(guò)去,這類產(chǎn)品都是從國(guó)外進(jìn)口,價(jià)格昂貴,訂貨困難還不配套。為了滿足國(guó)家需要,我廠從去年開始按api標(biāo)準(zhǔn)試生產(chǎn)高強(qiáng)度、高質(zhì)量的石油專用管材?，F(xiàn)已試制成功內(nèi)外加厚的φ127石油對(duì)焊鉆桿和φ177.8、φ139.7高強(qiáng)度石油套管。鉆桿試制工藝:鉆桿使用的鋼材是我廠專門研究的電爐低合金高強(qiáng)度鉆桿桿體鋼(a651)和對(duì)焊接頭鋼(a652),經(jīng)我廠216周期軋管車間中型軋機(jī)熱軋后,

介紹了萊鋼開發(fā)j55石油套管用鋼的過(guò)程。通過(guò)鈮、鈦復(fù)合微合金化的成分設(shè)計(jì)與合理的生產(chǎn)工藝制定,開發(fā)了具有高強(qiáng)度、高韌性和良好焊接性能的石油套管用鋼產(chǎn)品,產(chǎn)品具有成分均勻、氧含量低、晶粒細(xì)小的特點(diǎn),較好地滿足了用戶的使用要求。