天鋼N80石油套管用鋼生產(chǎn)實踐

詳細(xì)論述了石油套管用鋼j55在北鋼集團(tuán)北營軋鋼廠1780mm熱連軋生產(chǎn)線的生產(chǎn)實踐,針對此鋼種高強(qiáng)度與高沖擊韌性等特殊的力學(xué)和工藝性能要求,在成份設(shè)計上采用了低c、中mn,并適當(dāng)添加了nb、ti等元素,在軋制工藝上采用了低終軋溫度、低溫大壓下量的控軋控冷工藝,使其產(chǎn)品性能與尺寸指標(biāo)均達(dá)到了用戶要求,從而具備了批量生產(chǎn)j55的能力。

采用gleebl-3800熱摸擬試驗機(jī),測定了石油套管用鋼erw-n80-1的動態(tài)cct曲線,并通過光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡對連續(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,第二相粒子的尺寸趨于均勻,并逐漸細(xì)化。

為滿足市場對高強(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,通過對鋼中的磷硫含量、全氧含量、五害元素及氣體含量的控制,使圓坯產(chǎn)品實現(xiàn)了生產(chǎn)。經(jīng)檢驗,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。

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鋼級石油套管的工藝過程。經(jīng)檢驗證明,套管的機(jī)械性能和實物質(zhì)量完全達(dá)到了api標(biāo)準(zhǔn)的要求。

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熱軋卷板的難點和特點。成分設(shè)計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,成功實現(xiàn)了其批量供貨。卷板制管后,產(chǎn)品各項性能完全滿足apispec5ct標(biāo)準(zhǔn)要求。

介紹了萊鋼開發(fā)j55石油套管用鋼的過程。通過鈮、鈦復(fù)合微合金化的成分設(shè)計與合理的生產(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,較好地滿足了用戶的使用要求。

針對傳統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼管韌性較差的問題,采用在中碳錳鋼中添加微合金化元素,并通過控軋控冷等工藝手段,實現(xiàn)析出強(qiáng)化和細(xì)化晶粒,從而提高鋼管的強(qiáng)度和韌性,使其接近或達(dá)到調(diào)質(zhì)鋼管的性能水平,以滿足大直徑非調(diào)質(zhì)石油套管高強(qiáng)度與沖擊韌性相匹配的要求。

文章介紹了非調(diào)質(zhì)鋼的概念、分類及其特點,總結(jié)了采用非調(diào)質(zhì)鋼36mn2v在線?；a(chǎn)n80-1的試制過程,給出了實驗結(jié)果。結(jié)果表明,n80-1的試制是成功的,各項指標(biāo)滿足滿足用戶要求。

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，以保證鉆井過程進(jìn)行和完 井后整個油井的正常運行。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，外 徑通常為114.3毫米到508毫米。

介紹了唐鋼1580生產(chǎn)線生產(chǎn)j55石油套管用鋼的工藝流程、產(chǎn)品性能及鋼卷表面出現(xiàn)翹皮缺陷的現(xiàn)象。通過對比分析,查明產(chǎn)生翹皮缺陷的原因主要與連鑄過程的工藝控制有關(guān),連鑄拉速的波動導(dǎo)致板坯表面微裂紋和重皮的形成,軋制后即在鋼卷對應(yīng)區(qū)域產(chǎn)生翹皮缺陷。粗扎立輥軋制力的大小不是造成翹皮缺陷的主要原因,但對翹皮的嚴(yán)重程度有一定的影響。

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鋼級石油套管的試制工藝過程。試制套管的機(jī)械性能和實物質(zhì)量完全達(dá)到了api標(biāo)準(zhǔn)的要求,而且用一個鋼種生產(chǎn)不同級別的套管可以降低冶煉生產(chǎn)的難度。

石油套管是石油鉆探用重要器材，其主要器材還包括鉆桿、巖心管和套管、鉆鋌及小口徑鉆進(jìn)用鋼管等。 國產(chǎn)套管以地質(zhì)鉆探用鋼經(jīng)熱軋或冷拔制成，鋼號用“地質(zhì)”(dz)表示，常用的套管鋼級有dz40、dz55、 dz753種。 1.用途 用于石油井鉆探。 2.種類 按sy/t6194-96“石油套管”分短螺紋套管及其接箍和長螺紋套管及其接箍兩種。 3.規(guī)格及外觀質(zhì)量 (1)國產(chǎn)套管按sy/t6194-96規(guī)定，套管長度不定尺，其范圍8-13m。但不短于6m的套管可以提供， 其數(shù)量不得超過20%。 (2)套管的內(nèi)外表面不得有折疊、發(fā)紋、離層、裂紋、軋折和結(jié)疤。這些缺陷應(yīng)完全清除掉，清除深 度不得超過公稱壁厚的12.5%。 (3)接箍外表面不得有折疊、發(fā)紋、離層、裂紋、軋折、結(jié)疤等缺陷。 (4)套管及接箍螺紋表面應(yīng)光滑，不允許有毛刺、撕破及足以使螺紋中斷影響強(qiáng)

冶煉套管和油管用鋼的生產(chǎn)實踐

本專利涉及低屈強(qiáng)比直縫焊石油套管用鋼的生產(chǎn)。其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:c0.2～0.3,si0.1～0.5,mn0.8～1.5,p≤0.02,s≤0.01,al0.005～0.050,其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

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36mn2v非調(diào)質(zhì)油井管用鋼,通過采取精料、嚴(yán)格控制電爐終點(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,較好地滿足了石油工業(yè)對高質(zhì)量油井管的要求。

石油套管光管

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

介紹了唐鋼1580生產(chǎn)線生產(chǎn)石油套管用鋼j55的工藝流程、產(chǎn)品成分性能及鋼卷表面出現(xiàn)翹皮缺陷的現(xiàn)象。對連鑄坯質(zhì)量、粗軋立輥軋制力、熱卷箱模式等因素進(jìn)行了試驗分析,認(rèn)為j55出現(xiàn)翹皮缺陷是由于連鑄坯表面存在角裂紋,在經(jīng)粗軋立輥軋制后進(jìn)一步加重產(chǎn)生的。而連鑄坯角裂缺陷的產(chǎn)生與連鑄拉速的波動及鈮的碳氮化物在奧氏體晶界析出有關(guān)。提出了加強(qiáng)對二冷噴嘴的檢查維護(hù)力度,保證鑄坯寬度方向溫度均勻分布;提高鑄坯矯直前溫度和鋼中鈦含量的改進(jìn)措施。

最近，濟(jì)鋼成功為華銳石油鋼管公司供應(yīng)500tjh80q石油套管用熱軋薄板，成分性能均滿足用戶要求，標(biāo)志著濟(jì)鋼具備了批量生產(chǎn)高強(qiáng)度石油套管用鋼的能力。為共同應(yīng)對市場挑戰(zhàn)，2008年11月，濟(jì)鋼與渤海石油裝備制造有限公司、華銳石油鋼管有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。供需雙方商定聯(lián)合進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，優(yōu)先保證產(chǎn)品供應(yīng)，實現(xiàn)互利共贏。

攀枝花鋼鐵集團(tuán)公司研制的"j55級erw直縫石油套管用熱軋鋼帶和光管",最近通過四川省冶金廳鑒定,標(biāo)志攀鋼已成為每年能夠向市場供應(yīng)10萬噸石油套管用鋼帶和5萬噸光管的較大型供貨基地。攀鋼采用與國內(nèi)外不同的脫氧工藝和鋼質(zhì)凈化手段,成功地生產(chǎn)出合格的j55級erw直縫石油套管用熱軋鋼帶1.6萬噸,全部在w孔型連續(xù)輥式成型直縫電阻焊機(jī)組上順利制成j55級石油套管用光管。光管綜合性能良好,得到油田、氣田用戶的好評。

攀鋼石油套管用鋼帶和光管通過鑒定

通過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,一般疏松、中心偏析為0.5級,各類非金屬夾雜物≤0.5級。在h_2s飽和溶液中720h的應(yīng)力腐蝕試驗后鋼管表面無裂紋,滿足c90-1石油套管的使用要求。