[发明专利]适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管的制备方法

说明书

本发明涉及适合体积压裂页岩气/油用套管，包括如下重量百分比的各组分：C：0.24～0.28；Si：0.17～0.35；Mn：0.55～0.7；P≤0.014；S≤0.003；Ni≤0.2；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≤0.01；Pb≤0.01；Sb≤0.01；As≤0.01；Sn≤0.01；且(Bi+Pb+Sb+As+Sn)≤0.025；余量为Fe；经炼钢；轧制，锯切；热处理，热矫直处理，去应力退火，冷却得到，本发明具有高抗挤毁能力和抗剪切变形能力。

技术领域

本发明属于石油套管加工制造技术领域，尤其涉及适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管及其制备方法。

背景技术

页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩或高碳泥页岩中由于有机质吸附作用或岩石中存在着裂缝和基质孔隙，使之储集和保存了一定具有商业价值的生物成因、热解成因及二者混合成因的天然气。相对于常规天然气，页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，通常渗透率小于1×10^-3级，孔隙度最高仅为4％-5％，气流阻力比常规天然气大，需实施储层液压破碎才能开采。使用水力压裂和水平井技术，可大大提高页岩储层中页岩气藏的开采量。页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油，也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。通常有效的开发方式为水平井和分段压裂技术。体积压裂是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率，这就要求套管具有良好的强度和韧性，同时要求套管具有抗挤压变形和抗剪切变形能力。随着技术水平的提高，水平井的水平段越来越长，有的长度在2000m以上，要求水平段的套管具有良好的抗挤压变形能力。可见，体积压裂开采页岩气(油)对套管的性能提出了很高的要求，套管需要具备很高的强度、良好的塑性、韧性和热稳定性，水平段生产井要求套管具有高抗挤毁能力和良好的抗剪切变形。

因此，基于这些问题，提供一种具有很高的强度、良好的塑性、韧性和热稳定性，同时具有高抗挤毁能力和良好的抗剪切变形能力的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管及其制备方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有很高的强度、良好的塑性、韧性和热稳定性，同时具有高抗挤毁能力和良好的抗剪切变形能力的适合体积压裂页岩气/油用125ksi套管及其制备方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

适合体积压裂页岩气/油用125ksi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。

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％。