[发明专利]适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法

权利要求书

1.适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法，其特征是：所述套管包括如下重量百分比的各组分：

C：0.24～0.28；Si：0.17～0.35；Mn：0.55～0.70；P≤0.014；S≤0.003；Ni≤0.20；Cr：0.90～1.05；Mo：0.60～0.65；Cu≤0.20；Al：0.01～0.04；V：0.09～0.13；Ti≤0.05；Bi≤0.0100；Pb≤0.0100；Sb≤0.0100；As≤0.0100；Sn≤0.0100；且(Bi+Pb+Sb+As+Sn)≤0.0250；余量为Fe；

所述套管的制备方法包括如下步骤：

炼钢：以废钢为主要原料，兑入质量比为10％～40％的铁水，用电弧炉将废钢熔化成钢水，经炉外精炼和真空脱气获得要求的化学成分，经连铸工序，浇铸成连铸坯；

轧制：进行正公差轧制，精确控制斜轧穿孔，PQF三辊限动芯棒连轧和热定径工序降低外径不圆度和壁厚不均度；具体轧制工序为：将冷却后的铸坯锯切，在环形加热炉内加热，炉温为1280℃～1300℃，热定心温度为1235℃～1255℃,热穿孔温度为1200℃～1230℃，PQF三辊连轧温度为1030℃～1100℃，定径张减，冷床冷却，矫直，漏磁探伤，成品成分分析，表面质量检验，几何尺寸检验，锯切；

热处理：采用均匀控温的淬火加回火的热处理工艺对套管进行热处理；套管在步进式淬火炉加热，淬火温度为900℃±10℃，保温后，经高压水除磷装置除去套管表面氧化铁皮，淬火介质为水，采用整体浸入式将套管送入循环水中，加外淋、内喷和旋转的冷却方式，之后套管进入步进式回火炉回火，回火温度为670℃±10℃，保温后，套管出回火炉在空气冷却；

热处理后，定径，热矫直处理，去应力退火，冷却，超声波探伤，理化性能检验，表面质量检验，几何尺寸检验。

2.根据权利要求1所述的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法，其特征是：对所述套管进行热处理时，采用整体浸入式将套管送入循环水中，加外淋、内喷和旋转的冷却方式，具体的：调整好内喷嘴角度处于最佳位置，外淋水流量1200-1500m³，外淋水压力0.2MPa，外淋时间17-22s，内喷水流量800-1000m³，内喷水压力0.3MPa，内喷时间15-20s，套管全部浸入水中后，套管旋转的同时，外淋开始，外淋启动时间早于内喷启动2s，内喷开始，15-20s之后外淋和内喷同时结束，随之旋转结束。

3.根据权利要求1所述的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法，其特征是：轧制后进行漏磁探伤时的探伤级别F2；热处理后进行超声波探伤，探伤级别U2。

4.根据权利要求1所述的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法，其特征是：热处理后，热矫直处理时的热矫直温度在520℃～550℃；热矫直后，经520℃±10℃去应力退火处理。

5.根据权利要求1所述的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法，其特征是：所述套管非金属夹杂物级别指标为：A类细系：≤1.0级；A类粗系：≤0.5级；B类细系：≤1.5级；B类粗系：≤1.0级；C类细系：≤1.0级；C类粗系：≤0.5级；D类细系：≤1.0级；D类粗系：≤1.0级。

6.根据权利要求1所述的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法，其特征是：所述套管总延伸强度Rt0.65为950～1068MPa，抗拉强度≥1000MPa；延伸率≥20％；180℃温度下总延伸强度Rt0.65≥862MPa；-10℃纵向全尺寸夏比V型缺口冲击值≥90J，纵向韧性剪切面积百分比100％；-10℃横向全尺寸夏比V型缺口冲击值≥70J，横向韧性剪切面积百分比100％。

7.根据权利要求1所述的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法，其特征是：所述套管为回火索氏体，晶粒度≥8.0级；所述套管硬度值≤38.0HRC，同一象限内硬度变化范围≤2.0HRC；所述套管残余应力≤150MPa，抗外挤强度≥156.7MPa。

8.根据权利要求1所述的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法，其特征是：所述套管外径公差带控制：+0.6mm～1.5％，壁厚公差带控制：-3～17％，外径不圆度≤0.5％，壁厚不均度≤10％。