非调质N80钢级石油套管的研制与开发

文章介绍了用普通低合金钢经调质处理(淬火+回火)生产n80q钢级石油套管的工艺过程。经检验证明,套管的机械性能和实物质量完全达到了api标准的要求。

随着我国石油工业的快速发展,对石油套管的需求逐年增多,对其性能的要求也进一步提高。介绍了中海石油金洲管道有限公司研发的非调质n80钢级hfw套管的化学成分设计、金相组织、生产工艺路线、核心技术和控制要点、产品性能等。检验、试验结果表明:研发的非调质n80钢级hfw套管满足apispec5ct标准的要求,具有较高的冲击韧性,同时焊缝对沟槽腐蚀不敏感。

介绍了天津钢铁集团有限公司采用bof-lf-vd-cc工艺流程冶炼n80石油套管钢的生产实践情况。通过采用高拉碳补吹氧、控制转炉终点[c]、使用碱度3.5的cao-al2o3精炼渣系、喂入casi线和足够的软吹时间等工艺措施,使得所生产的产品成分和低倍组织符合客户质量要求以及api相应规范。对生产实践中发现的转炉回p控制、lf精炼时间控制、[al]s稳定控制等问题进行分析与讨论,为进一步优化生产工序和提高产品质量奠定了基础。

文章介绍了非调质钢的概念、分类及其特点,总结了采用非调质钢36mn2v在线常化生产n80-1的试制过程,给出了实验结果。结果表明,n80-1的试制是成功的,各项指标满足满足用户要求。

莱钢采用uhpeaf冶炼—lf(vd)精炼—连铸—轧制短流程工艺路线开发生产了n80级36mn2v非调质油井管用钢,通过采取精料、严格控制电炉终点(tpc)、强化预脱氧、合理调整精炼炉渣、连铸保护浇注、钢管轧后控冷等工艺措施,使生产出的产品具有成分均匀、残余元素含量低、氧含量低、夹杂物少、晶粒细小的特点,较好地满足了石油工业对高质量油井管的要求。

采用gleebl-3800热摸拟试验机,测定了石油套管用钢erw-n80-1的动态cct曲线,并通过光学显微镜和电子显微镜对连续冷却后的组织和第二相析出物进行了观察和分析。结果表明:随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体、粒状贝氏体、板条状贝氏体、针状贝氏体、板条状马氏体和针状马氏体,m/a组织的形貌依次为细长形、三角形、方形或圆形,高硬度相逐渐增多,试样的宏观硬度逐渐增加;同时,第二相粒子的尺寸趋于均匀,并逐渐细化。

文章介绍了用普通低合金钢经调质处理(淬火+回火)生产l80-1钢级石油套管的试制工艺过程。试制套管的机械性能和实物质量完全达到了api标准的要求,而且用一个钢种生产不同级别的套管可以降低冶炼生产的难度。

文章阐述了用含稀土低合金钢采用水淬调质热处理工艺,生产r95钢级石油套管的实验室及工业试验过程,试验室及工业试验结果表明,该方法生产的r95钢级石油套管的性能符合标准要求,采用含稀土低合金钢采用水淬调质热处理工艺还可以降低生产成本。

石油套管领域erw焊管越来越多地取代传统的无缝钢管。但用于制作此类焊管的热轧钢板生产技术难度大、工艺要求高，国内尚无厂家具备成熟生产能力，每年需进口大量的n80级别石油套管。

介绍了鞍钢2150asp中薄板坯连铸连轧生产线开发11.99mm厚电阻焊石油套管用钢n80-1热轧卷板的难点和特点。成分设计上采用低碳高锰添加少量mo元素,碳当量控制在0.45%以下;在工艺上采用纯净钢冶炼、动态轻压下连铸技术、asp热装热送工艺和tmcp技术,解决了中薄板坯压缩比小、卷板抗拉强度低等难题,成功实现了其批量供货。卷板制管后,产品各项性能完全满足apispec5ct标准要求。

1、石油套管 （1）定义：石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完 井后整个油井的正常运行。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套 管。套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属于一次 性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70%以上。套管按使用情况可分为： 导管、表层套管、技术套管和油层套管。 （2）分类：在石油开采过程中使用的不同类型的套管：表层石油套管-保护钻 井，使其避免受浅水层及浅气层污染，支撑井口设备并保持套管的其他层重量。技术 石油套管-分隔不同层面的压力，以便钻液额度正常流通并保护生产套管，以便在钻 井内安装反爆裂装置、防漏装置及尾管。油层石油套管（生产套管）-将石油和天然 气从地表下的储藏层里导出，用于保护钻井，将钻探泥浆分层。石油套管生产时，外 径通常为114.3毫米到508毫米。

石油套管光管

国内第1根n80—1钢级、规格为中139．7mm×7．72mm的erw石油套管，于近日在中国石油集团渤海装备钢管制造公司（简称渤海装备钢管制造公司）成功下线。渤海装备钢管制造公司研发生产的n80—1钢级和j55钢级的erw焊管，采用了具有国际先进水平的日本中田公司ffx成型技术和固态高频焊接工艺技术。此次研发的n80—1钢级erw高端优质石油专用管，

国内第1根n80-1钢级、规格为φ139.7mm×7.72mm的erw石油套管,于近日在中国石油集团渤海装备钢管制造公司(简称渤海装备钢管制造公司)成功下线。

为满足市场对高强度高抗挤毁套管的需求,天津钢铁集团有限公司开发了80ksi钢级抗硫抗挤毁石油套管钢27crmo圆坯。介绍了该石油套管钢的生产工艺路线,通过对钢中的磷硫含量、全氧含量、五害元素及气体含量的控制,使圆坯产品实现了生产。经检验,成品石油套管的抗硫性能和抗挤毁性能完全满足相关标准的要求,化学成分稳定,铸坯质量良好。

石油套管用热轧带钢J55的研制与开发

介绍了本溪钢铁(集团)有限公司研制开发的j55石油套管用热轧带钢的化学成分、静态cct曲线、实际生产工艺及成品带钢的金相组织和力学性能,此产品已成功应用于辽河油田和大庆油田。

通过100tdc电弧炉-lf-vd-5流260mm×340mm连铸-轧制流程开发了石油套管(φ139.7mm×7.72mm)用钢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)。通过电弧炉配加50%铁水,控制钢中有害元素as+sn+pb+sb+bi≤0.035%,高碱度渣(cao)/(sio_2)=4精炼,控制[s]≤0.002%,vd真空处理后喂ti线,并进行钙处理,控制ca/s为1.5～2.0,连铸全程保护浇铸,采用结晶器和末端电磁搅拌,管坯中心疏松为1.0级,一般疏松、中心偏析为0.5级,各类非金属夹杂物≤0.5级。在h_2s饱和溶液中720h的应力腐蚀试验后钢管表面无裂纹,满足c90-1石油套管的使用要求。

介绍了利用轧制的钢板通过调整轧机成型焊接工艺,获得q125钢级坯管,进而将该套管通过淬火+回火的热处理工艺以获得q125钢级材质套管的研制过程。重点对钢板的化学成分、成型焊接工艺、淬火温度、回火温度、金相组织形态等方面的参数对q125钢管的性能的影响进行了具体的论述。

研究了n80-1和n80-q两种交货状态下hfw套管的力学性能、微观组织、残余应力以及沟槽腐蚀性能。研究发现,n80-1组织为铁素体、珠光体及少量贝氏体,n80-q组织主要是回火索氏体,且n80-1焊缝中心有一明显沿纵向的金属流线,而n80-q金属流线宽度变窄,而且模糊不清。通过tem观测,n80-1焊缝附近母材区珠光体的片层结构完整清晰,而焊缝区的珠光体片短小、且杂乱无章,这种微观组织必然对应较高的残余应力。n80-1hfw焊管宏观残余应力达到235～258mpa,而n80-q残余应力很小,整管热处理可以有效地消除焊管残余应力,但增加了生产成本。随着加载应力的增大,沟槽腐蚀敏感性线性增大。

随着我国石油工业的迅速发展,石油专用管材的需要量越来越多,特别是钻井深度在不断增加的情况下,更需要大量适合深井使用的高质高强套管和钻杆等管材。过去,这类产品都是从国外进口,价格昂贵,订货困难还不配套。为了满足国家需要,我厂从去年开始按api标准试生产高强度、高质量的石油专用管材。现已试制成功内外加厚的φ127石油对焊钻杆和φ177.8、φ139.7高强度石油套管。钻杆试制工艺:钻杆使用的钢材是我厂专门研究的电炉低合金高强度钻杆杆体钢(a651)和对焊接头钢(a652),经我厂216周期轧管车间中型轧机热轧后,

介绍了莱钢开发j55石油套管用钢的过程。通过铌、钛复合微合金化的成分设计与合理的生产工艺制定,开发了具有高强度、高韧性和良好焊接性能的石油套管用钢产品,产品具有成分均匀、氧含量低、晶粒细小的特点,较好地满足了用户的使用要求。