專利名稱：Tp65鋼級石油套管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油套管及其制造方法，特別涉及一種TP65鋼級石油套管及其制造方法。
目前在API標(biāo)準(zhǔn)鋼級中，N80以上鋼級套管，須經(jīng)調(diào)質(zhì)或在線?；に噷崿F(xiàn)；J55、K55則可以熱軋態(tài)交貨。因此，兩種工藝決定了兩類套管的化學(xué)成分及生產(chǎn)成本的顯著不同，N80以上鋼級的生產(chǎn)成本明顯高于熱軋態(tài)交貨的J55、K55鋼級。另外，就強度而言，N80鋼級較J55鋼級高出45％。以J55φ139.7×7.72mm規(guī)格套管為例，其單重為17lb/ft，連接強度為247000lbs(長圓扣)，因此，可以下深(安全系數(shù)2.0)2215米，或2460米(安全系數(shù)1.8)；同樣規(guī)格的N80套管，其長圓扣連接強度為348000lbs，因此，可以下深(安全系數(shù)2.0)3119米，或3466米(安全系數(shù)1.8)。因此，對于2200米以下的井深，可以采用J55鋼級套管，對于井深大于3200米的油井，可以采用N80以上鋼級套管；而對于井深在2200～3200米之間的油井，則只能選擇N80以上鋼級套管，顯而易見，按目前的套管價格，套管的采購成本將提高15％以上。這還只是從套管的連接強度一項指標(biāo)來考慮問題，若再考慮到套管的抗擠毀強度，抗內(nèi)壓強度等指標(biāo)，就更有必要在J55與N80鋼級之間插入一些中間鋼級，來完善套管鋼級系列，使油田用戶針對不同井深和條件，選擇不同的鋼級，從而降低套管的使用成本。
本發(fā)明的目的是提供一種TP65鋼級石油套管及其制造方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足。降低套管的成本。為此，發(fā)明的65KSI(TP65)鋼級套管適用于更深井，而生產(chǎn)成本并不顯著增加。通過重新設(shè)計鋼種成分和生產(chǎn)工藝，來顯著提高套管的使用性能，如套管的連接強度、抗密封性能、抗擠毀強度等。發(fā)明65KSI(TP65)套管的主要目的之一就是在保持J55價格優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，在適當(dāng)提高生產(chǎn)成本的同時，通過顯著提高套管的強度(連接強度、抗擠毀強度、抗內(nèi)壓強度)來部分取代原先需用N80的套管，從而讓油田降低套管采購成本。目的之二，是通過65KSI(TP65)鋼級套管所具有的高的抗擠毀強度、高抗密封性能、高強度來取代J55套管，從而提高油井的壽命。通過提高C、Mn含量及增加某些其它合金元素，都可以提高材料的強度指標(biāo)，但是增加合金元素，會顯著提高套管的生產(chǎn)成本，勢必增加套管的售價，因此，為生產(chǎn)出可以與J55售價相當(dāng)?shù)?5KSI(TP65)套管，通過調(diào)整C、Si、Mn等元素配比，或通過微合金化，同時采用熱軋旁通工藝或熱軋+中間控冷、或連軋后快速入爐+定徑工藝來實現(xiàn)。為此，發(fā)明的65KSI(TP65)鋼級套管適用于更深井，而生產(chǎn)成本并不顯著增加。通過重新設(shè)計鋼種成分和生產(chǎn)工藝，來顯著提高套管的使用性能，如套管的連接強度、抗密封性能、抗擠毀強度等。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種TP65鋼級石油套管，也稱為65KSI鋼級石油套管(簡稱TP65套管)，其特征在于化學(xué)成份(Wt％)(C0.32％～0.50％、Si0.15％～0.45％、Mn1.00％～1.80％、P≤0.030％、S≤0.030％)，或(C0.32％～0.50％、Si0.45％～1.20％、Mn1.00％～1.80％、P≤0.030％、S≤0.030％)，或(C0.20％～0.40％、Si0.15％～0.45％、Mn1.00％～1.80％、P≤0.030％、S≤0.030％，V0.05％～0.15％)，機械性能σb≥586Mpa；σt0.5＝448～586Mpa；δ≥18％。
TP65鋼級石油套管其制造方法工藝特點(1)工藝一鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱(1200～1300℃)→熱穿孔→連軋→定徑→冷卻等。(2)工藝二鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱(1200～1300℃)→熱穿孔→連軋→快速入再加熱爐(爐溫800～960℃)→定徑→冷卻等。(3)工藝三鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱→熱穿孔→連軋→中間控制冷卻(冷卻至600℃以下)→入再加熱爐加熱(爐溫800～960℃)→定徑→冷卻等。
本發(fā)明的優(yōu)點是TP65鋼級石油套管有高的抗擠毀強度、高抗密封性能、高強度，可取代J55套管，從而提高油井的壽命。為此，發(fā)明的65KSI(TP65)鋼級套管適用于更深井，而生產(chǎn)成本并不顯著增加。通過重新設(shè)計鋼種成分和生產(chǎn)工藝，來顯著提高套管的使用性能，如套管的連接強度、抗密封性能、抗擠毀強度等。使用本套管可降低使用成本。
下面結(jié)合


實施例本發(fā)明的特點在于通過三種不同的生產(chǎn)工藝，達到65KSI(TP65)鋼級套管的性能要求。工藝方案1.(1)鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱→熱穿孔→連軋→定徑→冷卻等。(2)鋼種成份C0.38％，Si0.30％，Mn1.55％。
性能
(3)鋼種35Mn2Si
性能
工藝方案2.(1)鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱→熱穿孔→連軋→快速入爐(爐溫890℃)→定徑→冷卻等。(2)鋼種成份C0.39％，Si0.31％，Mn1.50％。(3)性能
工藝方案3.(1)鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱→熱穿孔→連軋→中間控制冷卻(冷卻至550℃以下)→入再加熱爐加熱(爐溫920℃)→定徑→冷卻等。(2)鋼種成份C0.44％，Si0.23％，Mn1.12％。(3)性能
權(quán)利要求
1.一種TP65鋼級石油套管，其特征為其化學(xué)成份(Wt％)(C0.32％～0.50％、Si0.15％～0.45％、Mn1.00％～1.80％、P≤0.030％、S≤0.030％)，或(C0.32％～0.50％、Si0.45％～1.20％、Mn1.00％～1.80％、P≤0.030％、S≤0.030％)，或(C0.20％～0.40％、Si0.15％～0.45％、Mn1.00％～1.80％、P≤0.030％、S≤0.030％，V0.05％～0.15％)，其機械性能σb≥586Mpa；σt0.5＝448～586Mpa；δ≥18％，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TP65鋼級石油套管，其制造方法為鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱1200～1300℃→熱穿孔→連軋→定徑→冷卻等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TP65鋼級石油套管，其制造方為鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱1200～1300℃→熱穿孔→連軋→快速入再加熱爐其爐溫800～960℃→定徑→冷卻等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TP65鋼級石油套管，其制造方為鋼坯冶煉→連鑄→鑄坯加熱→熱穿孔→連軋→中間控制冷卻，冷卻至600℃以下→入再加熱爐加熱，其爐溫800～960℃→定徑→冷卻等。
全文摘要
TP65鋼級石油套管,此鋼級套管是界于API N80和J55之間的新鋼級套管。本發(fā)明的特點在于以用中碳低合金鋼經(jīng)過連鑄、穿孔、連軋(控制軋制)、定徑、探傷、螺紋加工等工序,得到F+P組織,其屈服強度在448Mpa～586Mpa之間,韌性指標(biāo):沖擊功≥15J(21℃±3℃,10×5×55,縱向試樣)。優(yōu)點是:有高的抗擠毀強度、高抗密封性能、高強度,可取代J55套管,從而提高油井的壽命。本套管的使用成本低。
文檔編號C22C38/04GK1361303SQ0013666
公開日2002年7月31日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者孫開明, 付繼成, 張傳友, 劉俏梅, 胡秉仁, 邱峰, 楊文晨, 鄭貴英, 趙曉琳, 胡儒卓, 安建波 申請人:天津鋼管公司