[发明专利]一种高钢级油井管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高钢级油井管及其制备方法，属于油井管技术领域，解决了现有技术中油井管制造成本高，工艺复杂的问题。高钢级油井管以质量百分比计的化学成分为：C：0.03％～0.08％，Si：0.3％～0.5％，Mn：0.5％～1.5％，P：≤0.025％，S：≤0.005％，Nb：0.01％～0.07％，Al：≤0.06％，余量为Fe和无法避免的杂质。本发明的油井管的金相组织为粒状贝氏体+残余奥氏体，本发明的高钢级油井管具有良好的综合力学性能。

技术领域

本发明属于油井管技术领域，特别涉及一种高钢级油井管及其制备方法。

背景技术

油井管是油气田开发时下入到油井套管内的管柱钢管，是在钻探完成后将原油和天然气从油气层运输到地表的管道，要承受几百甚至上千大气压和几千牛顿的拉伸载荷，一旦服役性能和质量出现问题，整口油井将报废。另外，随着地质苛刻的油田相继被开发，油套管的服役条件也变得更加复杂和严酷，未来我国要开钻一批深井和超深井，井深不断增加，井内温度、压力也会相应提高，为了保证油井能安全运行，油井管要兼具高强度和高韧性。

现有的油井管材料中多添加Mo、Cr或V等合金元素，其强韧性良好，然而Mo、Cr或V等合金元素的成本太高，且热处理工艺相对复杂，生产效率低，钢的成本较高。

发明内容

鉴于以上分析，本发明旨在提供一种高钢级油井管及其制备方法，用以解决现有技术中油井管制造成本高、热处理工艺时间长、工艺复杂等问题，在满足机械性能的基础上降低油井管的成本。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明公开了一种高钢级油井管，以质量百分比计的化学成分为：C：0.03％～0.08％，Si：0.3％～0.5％，Mn：0.5％～1.5％，P：≤0.025％，S：≤0.005％，Nb：0.01％～0.07％，Al：≤0.06％，余量为Fe和无法避免的杂质。

进一步的，Mn的含量为：0.52％～1.48％。

进一步的，Nb的含量为：0.02％～0.07％。

进一步的，所述油井管的金相组织为粒状贝氏体+残余奥氏体。

进一步的，所述油井管的屈服强度大于590MPa，抗拉强度大于860MPa，延伸率大于33％。

另一方面，本发明还公开了一种高钢级油井管的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、根据油井管成分采用冶炼、精炼、连铸成铸坯；对铸坯加热，加热温度为1180～1220℃；保温1～1.5h；

步骤2、保温后的铸坯出炉直接经过穿孔，除鳞，连轧，定径，空冷到室温得到热轧钢管；

步骤3、将热轧钢管感应加热到两相区之间的温度，保温，空冷至T2后盐浴淬火至室温，然后回火得到高钢级油井管。

进一步的，所述步骤2中，连轧工艺的终轧温度为820～860℃。

进一步的，所述步骤2中，热轧钢管的微观组织为粒状贝氏体。

进一步的，所述步骤3中，将热轧钢管感应加热到两相区之间的温度T1，T1为780～820℃。

进一步的，所述步骤3中，T2为400～450℃。

进一步的，所述回火工艺为：在500～550℃保温0.5～1h后空冷到室温，得到高钢级油井管。

与现有技术相比，本发明至少能实现以下技术效果之一：