一种制造稠油热采井用套管的方法技术

本发明专利技术提供一种制造稠油热采井用套管的方法，该方法包括：炼钢和连铸，炼钢包括初炼钢水、脱氧合金化和精炼，在初炼钢水中，控制钢水中的碳不小于0.06重量％且磷不大于0.003重量％，并控制出钢温度范围为1620℃～1660℃，由此在连铸后得到Cr-Mn钢，该钢的化学成分以重量计为：碳：0.24％～0.30％，硅：0.15％～0.40％，锰：0.8％～1.2％，铬：0.9％～1.30％，镍：≤0.30％，磷：≤0.005％，硫：≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质；轧管，将得到的钢进行轧管，以得到期望的管坯；热处理，包括淬火和回火，控制淬火加热温度为870℃～890℃，并控制回火加热温度为530℃～540℃，从而得到稠油热采井用套管。根据本发明专利技术的方法制造的套管具有优异的屈服强度、屈强比、延伸率和断面收缩率等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及稠油热采井用套管
，更具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
世界上稠油资源极为丰富，其储量远远超过普通原油的地质储量。据美国能源部估计，全世界稠油的潜在储量可能是已探明的普 通原油储量的6倍。我国地下也蕴藏着丰富的稠油资源，近年来稠油热采エ艺技术发展飞速，在产量构成中稠油占有相当大的比重。目前，随着石油エ业发展的深入，开采稠油已成为各大油田稳产、高产的主要措施之一。与之相对应的稠油作业的工作量也随之增加，部分热采油田选用普通API套管，但是使用普通API套管后，由于套管的过早损坏导致油井的提前报废，给油田造成较大的经济损失。据统计，套管的损坏形式主要为变形、错断、破损和套漏等。随着热采油田开发时间的延长，井下技术状况日趋复杂，开发稠油热采井套管对于油田可持续性发展，增产创效具有极其重要的意义。国内现行的热采井套管设计标准大多数都是遵循传统的基于应カ的设计准则，SP保证外载产生的套管应力或等效应カ不高于套管材料的最低屈服应力。基于应カ设计，要求套管抗拉、抗挤和抗内压满足强度设计要求，从而选择钢级，及根据热载荷产生的热应カ计算套管预应力。然而，期望的是，热采井用套管的设计思想为基于应变的设计，允许套管服役后产生一定的塑性应变，但套管服役后产生的塑性应变不高于规定的许用应变，另外对热循环温度载荷可能产生疲劳进行疲劳寿命预测。由于设计理念的不同导致热采井钢管的成分有所不同，国内目前稠油热采井用油套管主要采用Cr-Mo钢，如天津无缝钢管公司设计开发的TP110H(30CrMo)，但是其高昂的价格加重了各油田的生产成本。基于此，需要开发ー种制造稠油热采井石油套管的方法，以提供一种屈强比、延伸率、性价比综合性能高的稠油热采井石油套管。
技术实现思路
本专利技术提供了，所述方法包括炼钢和连铸，炼钢包括初炼钢水、脱氧合金化和精炼，在初炼钢水中，控制钢水中的碳不小于O. 06重量％且磷不大于O. 003重量％，并控制出钢温度范围为I 620°C 1660°C，在精炼中，以2. 5 3. 5kg/1加入BaSiAlCa脱氧剂或Ca系脱氧剂，并以I. Okg/1加入Al块，以进行脱氧合金化，在精炼结束后，炉外以O. 6 O. 8kg/t喂Ca-Si丝，并控制吹氩强度以保持钢液蠕动且钢液不得裸露，控制净吹时间> 12分钟，由此得到Cr-Mn钢，该钢的化学成分以重量计为碳0· 24 % O. 30 %，硅0· 15 % O. 40 %，锰0· 8 % I. 2 %，铬0· 9 % I. 30 %，镍<O. 30%，磷< O. 005%，硫< O. 005%，余量为铁和不可避免的微量杂质；轧管，将在连铸后得到的钢按照期望的壁厚和内径或外径进行轧管，以得到期望的管坯；以及热处理，包括淬火和回火，控制淬火加热温度为870°C 890°C，采用的淬火方式为喷淋+轴流，控制回火加热温度为530°C 540°C，从而在热处理后得到稠油热采井用套管。所述热采井用套管的延伸率大于20%，热采井用套管的常温屈強比小于O. 93，350°C高温屈强比小于O. 85。具体实施例方式本专利技术提供的制造稠油热采井用套管的方法包括下述步骤炼钢和连铸，炼钢包括初炼钢水、脱氧合金化和精炼，在初炼钢水中，控制钢水中的碳不小于O. 06重量％且磷不大于O. 003重量％，并控制出钢温度范围为1620°C 1660°C，在精 炼中，以2. 5 3. 5kg/1加入BaSiAlCa脱氧剂或Ca系脱氧剂，并以I. Okg/1加入Al块，以进行脱氧合金化，在精炼结束后，炉外以O. 6 O. 8kg/t喂Ca-Si丝，并控制吹氩强度以保持钢液蠕动且钢液不得裸露，控制净吹时间> 12分钟，由此得到Cr-Mn钢，该钢的化学成分以重量计为碳0· 24 % O. 30 %，硅0· 15 % O. 40 %，锰0· 8 % I. 2 %，铬0· 9 % I. 30 %，镍<O. 30%，磷< O. 005%，硫< O. 005%，余量为铁和不可避免的微量杂质；轧管，将在连铸后得到的钢按照期望的壁厚和内径或外径进行轧管，以得到期望的管坯；以及热处理，包括淬火和回火，控制淬火加热温度为870°C 890°C，采用的淬火方式为喷淋+轴流，控制回火加热温度为530°C 540°C，从而在热处理后得到稠油热采井用套管。所述热采井用套管的延伸率大于20%，热采井用套管的常温屈強比小于O. 93，350°C高温屈強比小于O. 85。下面将对炼钢、轧制和热处理工艺流程进行详细描述。炼钢和连铸エ艺流稈炼钢和连铸エ艺路线如下一类废钢、生鉄一初炼钢水(比如采用70t电炉)一预脱氧及初歩合金化一LF精炼炉精炼一钙处理一三流圆坯弧型连铸机连铸一铸坯清理、入库。由于诸如27CrMn钢的Cr-Mn钢对钢质纯净度、有害元素P、S和钢中非金属夹杂物有较严格的要求，炼钢时采取一系列エ艺措施，对炼钢原材料、电炉冶炼、LF炉精炼、连铸各エ序进行严格控制。在初炼钢水中，采用电炉冶炼来加强对电炉出钢温度和出钢碳、出钢P的控制，具体地控制出钢温度在1620°C 1660°C的范围内，并控制钢水中的碳不小于O. 06重量％且磷不大于O. 003重量％，以防止钢水过氧化，为后续脱氧及钢中夹杂的去除创造有利条件。在LF精炼炉精炼中，通过制定合理的精炼渣成分、精炼渣量、白渣保持时间、吹Ar強度、微钛处理、Ca处理、净吹エ艺等技术措施来保证钢水化学成份均匀及低的钢中夹杂物，具体地，以2. 5 3. 5kg/1加入BaSiAlCa脱氧剂或Ca系脱氧剂，并以I. Okg/1加入Al块，以进行脱氧合金化；在LF炉精炼结束后，炉外以O. 6 O. 8kg/t喂Ca-Si丝，并控制吹氩强度以保持钢液蠕动且钢液不得裸露，其中净吹时间> 12分钟。连铸采用连铸长水口+吹Ar保护+保护垫的保护浇注方式，防止钢水的吸氮和二次氧化，为了防止中包卷渣，对中包液位进行严格控制，并控制钢水的过热度，采用低过热度浇注，连铸保护渣采用专用保护渣。浇注过程中拉速控制稳定，ニ冷水全程自动配水。最終生产出化学成分均匀以及钢中夹杂物含量低的优质连铸坯。因此，在连铸后得到Cr-Mn钢。轧管エ艺流稈对轧管エ序而言，必须保证提供合格的管坯几何尺寸，因此必须制定合理的轧管壁厚控制范围-8% +12%，达到全面满足稠油热采井套管壁厚、称重、内通径要求的目的。具体地，在轧管中，将在连铸后得到的钢按照期望的壁厚和内径或外径进行轧管，以得到期望的管坯。热轧生产エ艺流程如下连铸圆管坯环形炉加热一穿孔机穿孔一连轧机轧管一定径机定径一矫直一冷床冷却一精整一检查、修磨一定尺、包装、入库。针对27CrMn钢种的轧制特点，环形炉加热温度优化为1250°C，穿孔机穿孔过程中加强顶头监护；连轧机的芯棒需有人在线检查，以确保变形工具的质量满足生产要求，并密切监护轧制负荷的变化，避免钢管表面产生划伤、裂纹、轧折、结疤等缺陷，減少轧制缺陷产生，提高品种成材率。热处理工艺流程热处理是提高管材强韧性并获得特殊使用性能的关键环节，因此需通过合理的热 处理工艺及严格的エ序设计来保证本专利技术的热采井用套管的性能指标，同时也保证最终管材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造稠油热采井用套管的方法，所述方法包括下述步骤 炼钢和连铸，炼钢包括初炼钢水、脱氧合金化和精炼，在初炼钢水中，控制钢水中的碳不小于O. 06重量％且磷不大于O. 003重量％，并控制出钢温度范围为1620°C 1660°C，在精炼中，以2. 5 3. 5kg/t加入BaSiAlCa脱氧剂或Ca系脱氧剂，并以I. Okg/t加入Al块，以进行脱氧合金化，在精炼结束后，炉外以O. 6 O. 8kg/t喂Ca-Si丝，并控制吹氩强度以保持钢液蠕动且钢液不得裸露，控制净吹时间> 12分钟，由此得到Cr-Mn钢，该钢的化学成分以重量计为碳0· 24% O. 30%，硅0· I 5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄英，滕建明，沈忠华，姬丙寅，张始伟，黄云，王绪华，边华川，江健，陈坤，
申请(专利权)人：攀钢集团成都钢钒有限公司，胜利油田孚瑞特石油装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：