[发明专利]一种抗硫化物应力腐蚀的油套管及其制备方法

说明书

本发明公开一种抗硫化物应力腐蚀的油套管及其制备方法，按质量百分含量计，抗硫化物应力腐蚀的油套管包括以下化学成分：C 0.21％～0.26％、Si 0.19％～0.39％、Mn 0.65％～0.75％、Cr 0.95％～1.05％、Mo 0.35％～0.55％或W 0.70％～1.10％、Ni 0～0.25％、Cu 0～0.25％、Nb 0.035％～0.065％或V 0.035％～0.065％、RE 0.005％～0.010％、Al 0.006％～0.018％、Ca 0.006％～0.010％、P≤0.012％、S≤0.003％、O≤0.002％、H≤0.00015％、N≤0.003％、余量为Fe和不可避免的杂质；其中，Mo/P≥25或W/P≥50；Al/N≥2；(Ca+RE)/S≥3。本发明提供的抗硫化物应力腐蚀的油套管的屈服强度高、韧性好且抗硫化物应力腐蚀性能好，其室温屈服强度大于552～862MPa、抗拉强度大于655～931MPa、总延伸率≥14～18％、夏比冲击韧性≥100J、NACE TM 0177A法硫化氢应力腐蚀试验720小时不发生断裂，可满足酸性环境油气开发对油套管的综合性能要求。

技术领域

本发明涉及油套管技术领域，尤其涉及一种抗硫化物应力腐蚀的油套管及其制备方法。

背景技术

我国油气资源中酸性油气占有较大比重，主要分布在西南、塔里木、大庆、长庆、大港、华北等油气田。钢铁材料在硫化氢环境中，在腐蚀介质和工作应力的协同作用下，很容易发生硫化物应力腐蚀破坏，往往导致严重后果。钢铁材料强度越高，产生硫化物应力腐蚀破坏的概率越大。随着深井、超深井、高酸性油气田的开发，不但对油套管(油管和套管)的强度和韧性有较高要求，而且对油套管的抗硫化氢腐蚀、特别是抗硫化氢应力腐蚀性能有较高要求。而钢铁材料的强度与韧性和抗硫化物应力腐蚀性能往往表现为此消彼长的关系，这就使得高强度抗硫化物应力腐蚀的油套管的制造十分困难。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗硫化物应力腐蚀的油套管及其制备方法，旨在解决现有油套管的抗硫化物应力腐蚀性能、强度、韧性等综合性能还有待提高的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种抗硫化物应力腐蚀的油套管，其中，按质量百分含量计，所述抗硫化物应力腐蚀的油套管包括以下化学成分：

C 0.21％～0.26％、Si 0.19％～0.39％、Mn 0.65％～0.75％、Cr 0.95％～1.05％、Mo 0.35％～0.55％或W 0.70％～1.10％、Ni 0～0.25％、Cu 0～0.25％、Nb0.035％～0.065％或V 0.035％～0.065％、RE 0.005％～0.010％、Al 0.006％～0.018％、Ca 0.006％～0.010％、P≤0.012％、S≤0.003％、O≤0.002％、H≤0.00015％、N≤0.003％、余量为Fe和不可避免的杂质；其中，Mo/P≥25或W/P≥50；Al/N≥2；(Ca+RE)/S≥3。

可选地，按质量百分含量计，所述抗硫化物应力腐蚀的油套管包括以下化学成分：

C 0.21％～0.24％、Si 0.21％～0.37％、Mn 0.68％～0.73％、Cr 0.96％～1.03％、Mo 0.35％～0.40％或W 0.70％％、Nb 0.035％～0.040％或V 0.035％～0.038％、RE 0.005％～0.010％、Al 0.006％～0.011％、Ca 0.006％～0.010％、P≤0.011％、S≤0.003％、O≤0.002％、H≤0.00015％、N≤0.003％、余量为Fe和不可避免的杂质；其中，Mo/P≥35或W/P≥70；Al/N≥2；(Ca+RE)/S≥3。

可选地，按质量百分含量计，所述抗硫化物应力腐蚀的油套管包括以下化学成分：