[发明专利]高韧性N80油套管及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高韧性N80油套管及制造方法。

背景技术

目前，世界石油价格居高不下，世界各地打井、建井处于高潮，拉动油井管市场需求急剧增加。现有的36Mn2V非调质N80油管、40Mn2V非调质N80套管及25CrMnMo调质油套管的化学成分见表1。

表1

由于油井管主要由高强度钢生产，此类钢材一般含Cr、Mo等元素。Mo属于稀有金属，世界矿藏较少，近年来Mo铁价格大幅度增加，从而造成油套管生产成本增加。目前世界各主要油套管生产厂家都在考虑不用或少用Mo、V等元素生产油套管，以降低油井管的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型高韧性N80油套管及制造方法。

本发明的技术方案是：一种高韧性N80油套管，成分以质量％计，具体有：C：0.27～0.32、Si：0.17～0.35、Mn：1.10～1.30、P≤0.020、S≤0.010、Cu≤0.20、Ni≤0.20、Cr≤0.20，其余部分为Fe及不可避免的杂质，其中∑As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.040。

C含量控制在0.27～0.32范围内，除了考虑经济效益外，还需要考虑采用水淬的工艺特点，C含量超过0.35％，容易产生淬火裂纹，但C含量低于0.25％，淬透性差强度低。由于碳素钢的淬透性不强，无法满足API5CT对淬透性的要求，所以选用Mn作为合金化元素，提高钢的淬透性，Mn控制在1.10～1.30范围内。

一种高韧性N80油套管制造方法，其热处理工艺为，淬火温度900℃±10℃，淬火在炉时间27min±0.5min，回火温度630℃±10℃，回火在炉时间52min±0.5min。按照此工艺参数进行工业生产，完全能满足API 5CT标准要求。

高韧性N80油套管与原N80油套管力学性能和成本对比分析：

一、力学性能的对比数据见表2。

表2

通过对表1分析，高韧性N80油套管屈服强度的波动范围明显小于36Mn2V，冲击功明显高于36Mn2V。HS02的力学性能与25CrMnMo N80相当。

二、成本对比数据见表3。

表3元/吨

  钢种  坯料制造成本  热处理费用  合计  对比  高韧性N80  3628  420  4048  0