[发明专利]JLG105钢级石油钻杆及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及油气开采专用钻杆，特别是JLG105钢级石油钻杆及其生产工艺。

背景技术

放眼全球，能源成为各界权力争夺的利剑，世界石油勘探的发展，钻探条件越来越复杂，情况复杂的油、气井比率未来将比现在增加几倍之多，对特殊井况钻杆的需求也在相应的增加，开发出适用于目前乃至以后主要油田工况条件，能够克服恶劣地质条件、具有自主知识产权的新型钻杆产品，努力使其在油气开采界实现标准化生产，并最终形成分别适应深井、超深井、高压气井、水平井、热采井等多种工况条件的石油钻杆产品是该行业企业发展的方向，针对国内外钻井深度较深、抵抗岩层硫化氢腐蚀的油气井，开发出适应深井、超深井、高压气井、水平井、热采井等多种工况条件的石油钻杆产品，能够得到较广泛应用，市场潜力较大，批量产业化生产的前景非常远大。

发明内容

本发明所要解决的问题就是提供一种JLG105钢级石油钻杆及其生产工艺，适用于深井、超深井、高压气井、水平井、热采井等恶劣环境中作业的高钢级抗腐蚀油气井专用钻杆产品。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：JLG105钢级石油钻杆，其特征在于：所述石油钻杆包含的化学成分以重量百分比计为：C：0.24～0.29，Si：0.17～0.37，Mn：0.40～0.60，Mo：0.15～0.35，Cr：0.90～1.20，Ni：≤0.20，Cu：≤0.15，P：≤0.015，S：≤0.008，Al：≤0.02，其余为Fe。

本发明还提供JLG105钢级石油钻杆的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)对检测合格的圆钢按照工艺设计的要求进行下料；

2)将截好的管坯加热到坯料匀热后出炉，按工艺要求进行穿孔；

3)将穿孔后的管坯轧制成毛管；

4)将经过轧制的毛管进行定径处理；

5)将定径后的毛管进行矫直处理；

6)将矫直后的毛管切取管端毛头后，进行外观检验，并进行NDT检测，保留合格的管体；

7)对检测合格后的管体进行管端加厚；

8)将加厚合格的管体进行热处理调质；

9)调质完成后，进行管体的矫直、椭圆度和直度修正；

10)对完成上述操作的管体进行机械性能和化学分析以及内外缺陷的检验检测。

进一步的，所述管坯在穿孔之前送进环形炉加热到坯料匀热温度为1220～1250℃。

进一步的，所述毛管的管体经定径后的外径公差为+1％D，D为管体外径；壁厚公差为-5％t～+1.0％t，t为管体壁厚；长度公差±200mm。

进一步的，所述毛管的管体经矫直后的弯曲度≤1mm/m，椭圆度≤0.35％D，D为管体外径，管体全长的最大弯曲度不得超过钻杆总长的0.20％。

进一步的，所述管坯的管端加厚过程共有三次，具体过程如下：

1)第一次加厚，将管端加热到1150～1250℃，加热时间80s，外模夹紧压力20～25Mpa，内模顶锻压力12～12.5Mpa，经内外模具在液压作用下进行加厚，第一次加厚后采用打磨机将表面飞边及其他缺欠去除，检验合格后进行第二次加厚；

2)第二次加厚，加热时间80s，温度控制在1150～1250℃，外模夹紧压力20～25Mpa，内模顶锻压力12～13Mpa，第二次加厚结束后用打磨机将表面飞边及其他缺欠去除，检验合格后进行第三次加厚；

3)第三次加厚，加热时间80s，温度控制1150～1250℃，外模夹紧压力20～25Mpa，内模顶锻压力15Mpa，第三次加厚后对内锥面及表面进行修磨处理。

进一步的，所述管坯的调质过程是连续性的，单位时间节奏为90秒，具体包括：

1)将管料送进淬火炉，淬火炉内温度升至890±15℃；

2)保持淬火炉内温度在890±15℃，时间为32个单位时间节奏；

3)将管料进行高压水除鳞，高压水除鳞之后管料温度在830℃以上时进行18秒的淬火处理，淬火冷却水温度不超过35℃；

4)将管料送至回火炉进行回火处理，回火炉内温度控制在575±10℃，时间为48个单位时间节奏；

5)将管料进行空冷。

进一步的，所述管体在调质完成后进行矫直、椭圆度和直度修正处理是在管体温度高于480℃时进行。

进一步的，所述机械性能和化学分析包括拉伸性能试验、纵向冲击试验、硬度检测、淬透性与晶粒度检测、抗硫化物腐蚀试验和NDT检测。