[发明专利]一种110KSI耐热石油套管及制造方法

说明书

本发明公开了钢铁冶金技术领域的一种110KSI耐热石油套管及制造方法，该无缝石油套管采用连铸圆坯经冶炼、轧制、调质热处理制造而成，其化学成分的质量百分比为：0.24≤C≤0.28％、0.15％≤Si≤0.35％、0.80％≤Mn≤1.00％、P≤0.012％、S≤0.002％、0.80％≤Cr≤1.50％、Ni≤0.08％、Cu≤0.20％、0.27％≤Mo≤0.35％以及余量的Fe和杂质元素，本发明的110KSI无缝石油套管在300℃下，高温力学性能下降率低，高温屈服强度满足API5CT标准对于110KSI的要求。该石油套管具有生产工艺简单、室温性能稳定、高温性能下降率低的特点，并可大幅度降低生产成本，可广泛用于稠油热采井的开采。

技术领域

本发明特别涉及一种110KSI耐热石油套管及制造方法，尤其涉及一种适合在300℃以下的稠油热采井耐热套管及其制造方法，属于钢铁冶金技术领域。

背景技术

稠油，由于所含蜡质较少、沥青胶质含量较多，因此密度粘度高、流动性低，给开采造成不小的困难。在世界油气资源中，稠油占有的比重较大，在石油资源越来越少的现实下，如何高效开采稠油，是石油行业里需要直面研究的问题。而通过地质调查，我国稠油资源储藏丰富、分布也较广泛，目前已开采的稠油油田主要有辽河油田、华北油田、胜利油田、新疆油田等。

虽然稠油粘度高，但是其对温度极为敏感，稠油温度每提高10℃，粘度则降低一半。稠油热采主要原理就是通过各种方法和途径对地下稠油进行加热，使其温度升高粘度降低、流动性提高，从而开采抽取。而在稠油热采的过程中，高温蒸汽使套管的屈服强度降低并产生热膨胀变形，而套管被固定在井筒中处于约束状态，不能自由膨胀和收缩，导致套管内部产生很大的热应力，这是热采井套管损坏的主要原因。

API5CT(9th)标准中110KSIΦ177.8×10.36mm要求屈服强度758～965Mpa，抗拉强度≥862Mpa，伸长率≥13％，横向全尺寸冲击吸收能≥20J。虽然现有技术中C-Mn成分体系已可满足以上性能要求，但对于稠油热采井环境下，随着温度的上升，普通C-Mn钢套管力学性能会随着温度的上升严重下降，不能满足高温下的使用要求。因此，为了产品能满足一定的热强性，且能达到一定的强韧性要求，因此必须重新进行化学成分设计。

而且在现有专利，例如公开号为CN101748330A和公开号为CN101871080A的耐热套管用钢成分如图3所示，其化学成分主要采用V、W、Ti等高成本合金，致使成产成本较高。

基于此，本发明提出了一种110KSI耐热石油套管及制造方法，以解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种110KSI耐热石油套管及制造方法，该石油套管具有生产工艺简单、室温性能稳定、高温性能下降率低的特点，大幅度降低生产成本，可广泛用于稠油热采井的开采，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种110KSI耐热石油套管，其化学成分质量百分比为：C 0.24％～0.28％、Si 0.15％～0.35％、Mn 0.80％～1.00％、P≤0.012％、S≤0.0020％、Cr 0.80％～1.50％、Ni≤0.08％、Cu≤0.20％、Mo 0.270％～0.340％以及余量的Fe和杂质元素。

优选的，其化学成分质量百分比为：C 0.28％、Si 0.25％、Mn 0.89％、P 0.010％、S 0.0014％、Cr 0.97％、Ni 0.03％、Cu 0.06％、Mo 0.294％以及余量的Fe和杂质元素。

优选的，其化学成分质量百分比为：C 0.26％、Si 0.24％、Mn 0.96％、P 0.011％、S 0.002％、Cr 0.88％、Ni 0.04％、Cu 0.06％、Mo 0.280％以及余量的Fe和杂质元素。