[发明专利]含硫油气田使用的高强度钻杆

说明书

本发明涉及含硫油气田使用的高强度钻杆，其特征在于，管体的化学成分重量百分比为C 0.25%～0.34%，Si≤0.5%，Mn 0.4%～1%,P≤0.015%,S≤0.005%,Cr 0.8%～1.3%,Mo 0.4%～0.9%，Cu0.1%～0.2%,其余为Fe。本申请制备的钻杆用于含H₂S环境的油气资源开采作业过程中，可以防止钻杆发生氢脆断裂事故。

技术领域

本发明涉及含硫油气田使用的高强度钻杆。

背景技术

世界上高含H2S和CO2的油气资源，储量巨大。根据世界能源组织2018年的数据统计，除美国和加拿大以外的地区，H2S体积含量大于10%的天然气储量超过9.8x10⁴亿方，而CO2体积含量大于10%的超过1.8x10⁵亿方.到目前为止，全世界已经发现400多个高含H2S和CO2且具有工业开采价值的油气田，它们主要分布在加、法、德、俄、中等国家以及北美和中东地区。

早在上世纪50年代，国外就开始对高含H2S和CO2油气田进行大规模开发，加拿大是这方面的先驱。经过半个多世纪的发展，国外对高含硫酸性油气田的开发已经总结了大量经验，形成了一系列安全、可行的做法。

21世纪初，国内对高酸性油气田的开采还缺乏足够的经验，表现为工程技术不配套、安全管理体系不够完善等方面。2003年发生的“12.23井喷”事件就是一个惨痛的例子。

随着油气资源不断的开采，浅层油气资源日益减少，我们不得不到更深的地层、海洋、页岩中去探索油气资源。在我国四川盆地的油气矿藏中，含有较高的H₂S。川东川西等多数油气田含有一定量的H₂S，它们有的以分子态存在于油气中，有的以HS^～ ,S^2～存在于水中。在油气开采作业中，钻杆不可避免的要接触泥浆，地层等含水介质，在这些区块的作业环境中，H₂S腐蚀是不可避免的。常规的石油钻杆采用高强度合金钢加工成型，该材料在H₂S环境下作业时容易发生氢脆断裂， 氢脆断裂有以下特点：1、断裂应力较低，低于材料的屈服强度，也会发生断裂；2断裂突然发生，断裂前无明显征兆；3原材料化学成分，有害元素等夹杂物含量的不均匀，也会导致钻杆局部发生氢脆，而产生断裂。所以说开发一种适合含硫油气田使用的钻杆是行业内的一大难题。

发明内容

本发明提供含硫油气田使用的高强度钻杆，解决技术问题是用于含H₂S环境的油气资源开采作业过程中，防止钻杆发生氢脆断裂事故。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种含硫油气田使用的高强度钻杆，管体的化学成分重量百分比为C 0.25%～0.34%，Si ≤0.5%，Mn 0.4%～1%,P≤0.015%,S≤0.005%,Cr 0.8%～1.3%,Mo 0.4%～0.9%，Cu0.1%～0.2%,其余为Fe;所述管体采用调质处理来提高性能。

所述调质处理包括淬火、回火和保温。

所述回火为两次。

所述淬火温度为920～930℃，时间为20min。

所述回火中一次回火温度为710～720℃，时间为40min；二次回火温度为480～500℃，时间为20min。

所述保温温度为480～500℃，时间为20min。

发明具有以下有益技术效果：

本申请制备的钻杆用于含H₂S环境的油气资源开采作业过程中，可以防止钻杆发生氢脆断裂事故。

具体实施方式

下面结合具体实例进一步说明本发明。

实施例1