[发明专利]油井用高强度不锈钢无缝钢管及其制造方法

说明书

本发明提供油井用高强度不锈钢无缝钢管及其制造方法。本发明的油井用高强度不锈钢无缝钢管具有以质量％计含有C：0.002～0.05％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.04～1.80％、P：0.030％以下、S：0.002％以下、Cr：大于14.0且17.0％以下、Ni：4.0～8.0％、Mo：1.5～3.0％、Al：0.005～0.10％、V：0.005～0.20％、Co：0.01～1.0％、N：0.002～0.15％、O：0.006％以下、且满足规定的公式、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，具有原奥氏体的平均粒径为40μm以下的组织，屈服强度为758MPa以上。

技术领域

本发明涉及适合在原油或者天然气的油井、气井(以下简称为油井)等中使用的油井用高强度不锈钢无缝钢管及其制造方法。

背景技术

近年来，从原油价格的高涨、在不久的将来可预料到的石油资源的枯渇的观点出发，正在积极地对以往未被探明的深度深的油田、处于含有硫化氢等的所谓的酸性环境下的严苛的腐蚀环境的油田、气田等进行开发。这样的油田、气田一般深度极深，并且其气氛也是高温且含有CO₂、Cl^-、以及H₂S的严苛的腐蚀环境。对于在这样的环境下使用的油井用钢管，要求设定为兼具期望的高强度和优良的耐腐蚀性的材质。

以往，在含有二氧化碳(CO₂)、氯离子(Cl^-)等的环境的油田、气田中，作为开采中使用的油井管，大多使用13Cr马氏体系不锈钢管。此外，近来减少13Cr马氏体系不锈钢的C、使Ni、Mo等增加的成分体系的改良型13Cr马氏体系不锈钢的使用也在扩大。

对于这样的期望，例如有专利文献1～专利文献5中列举的技术。在专利文献1中公开了一种油井用不锈钢管，其具有以质量％计含有C：0.05％以下、Si：0.50％以下、Mn：0.20～1.80％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Cr：14.0～18.0％、Ni：5.0～8.0％、Mo：1.5～3.5％、Cu：0.5～3.5％、Al：0.05％以下、V：0.20％以下、N：0.01～0.15％、O：0.006％以下、且满足规定的公式、余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢组成，由此改善了耐腐蚀性。

另外，在专利文献2中公开了一种油井用高强度不锈钢无缝钢管，其具有以质量％计含有C：0.005～0.05％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.20～1.80％、P：0.030％以下、S：0.005％以下、Cr：12.0～17.0％、Ni：4.0～7.0％、Mo：0.5～3.0％、Al：0.005～0.10％、V：0.005～0.20％、Co：0.01～1.0％、N：0.005～0.15％、O：0.010％以下、且满足规定的公式、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，由此使屈服强度为655MPa以上。

另外，在专利文献3中公开了一种油井用高强度不锈钢管，其具有以质量％计含有C：0.05％以下、Si：0.50％以下、Mn：0.10～1.80％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Cr：14.0～17.0％、Ni：5.0～8.0％、Mo：1.0～3.5％、Cu：0.5～3.5％、Al：0.05％以下、V：0.20％以下、N：0.03～0.15％、O：0.006％以下、进而含有选自Nb：0.2％以下、Ti：0.3％以下中的一种或两种、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成、以及析出物中的MC型碳氮化物以相对于全部析出物量的质量％计存在3.0％以上的组织，由此强度高且具有高耐腐蚀性。

另外，在专利文献4中公开了一种油井用高强度不锈钢无缝钢管，其是具有含有Cr和Ni的组成以及以回火马氏体相为主相的组织的油井用高强度不锈钢管，其中，组成满足Cr/Ni≤5.3，通过利用Vilella’s腐蚀液的蚀刻，呈白色的相从管外表面起在壁厚方向上具有10μm以上且100μm以下的厚度，并且具有以管外表面的面积率计分散50％以上的表层组织。