天鋼80ksi鋼級抗硫抗擠毀石油套管鋼的生產(chǎn)實踐

詳細(xì)論述了石油套管用鋼j55在北鋼集團北營軋鋼廠1780mm熱連軋生產(chǎn)線的生產(chǎn)實踐,針對此鋼種高強度與高沖擊韌性等特殊的力學(xué)和工藝性能要求,在成份設(shè)計上采用了低c、中mn,并適當(dāng)添加了nb、ti等元素,在軋制工藝上采用了低終軋溫度、低溫大壓下量的控軋控冷工藝,使其產(chǎn)品性能與尺寸指標(biāo)均達到了用戶要求,從而具備了批量生產(chǎn)j55的能力。

文章介紹了用普通低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理(淬火+回火)生產(chǎn)n80q鋼級石油套管的工藝過程。經(jīng)檢驗證明,套管的機械性能和實物質(zhì)量完全達到了api標(biāo)準(zhǔn)的要求。

石油套管用N80鋼的研制

介紹了本溪鋼鐵公司和海特鋼管廠聯(lián)合研制石油套管用n80鋼和erw套管的情況。對研制的n80鋼和erw套管的化學(xué)成分、拉伸性能、沖擊韌性、金相組織等進行了試驗和分析。經(jīng)中國石油天然氣集團公司管材研究所評定,各項性能指標(biāo)完全能夠滿足apispec5ct標(biāo)準(zhǔn)的要求。

研究了lf造渣制度對石油套管鋼脫硫的影響,對影響鋼液脫硫的熱力學(xué)因素和動力學(xué)因素進行了分析討論,并結(jié)合煉鋼實際和冶煉品種特點,在精煉渣堿度、氟和氧化鎂含量等方面提出了lf精煉脫硫的技術(shù)措施。達到了提高lf爐精煉工藝水平,加快生產(chǎn)節(jié)奏,提高生產(chǎn)效率的目的。

文章介紹了用普通低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理(淬火+回火)生產(chǎn)l80-1鋼級石油套管的試制工藝過程。試制套管的機械性能和實物質(zhì)量完全達到了api標(biāo)準(zhǔn)的要求,而且用一個鋼種生產(chǎn)不同級別的套管可以降低冶煉生產(chǎn)的難度。

文章介紹了非調(diào)質(zhì)鋼的概念、分類及其特點,總結(jié)了采用非調(diào)質(zhì)鋼36mn2v在線常化生產(chǎn)n80-1的試制過程,給出了實驗結(jié)果。結(jié)果表明,n80-1的試制是成功的,各項指標(biāo)滿足滿足用戶要求。

采用gleebl-3800熱摸擬試驗機,測定了石油套管用鋼erw-n80-1的動態(tài)cct曲線,并通過光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡對連續(xù)冷卻后的組織和第二相析出物進行了觀察和分析。結(jié)果表明:隨著冷卻速度的提高,在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變組織中依次出現(xiàn)多邊形鐵素體、粒狀貝氏體、板條狀貝氏體、針狀貝氏體、板條狀馬氏體和針狀馬氏體,m/a組織的形貌依次為細(xì)長形、三角形、方形或圓形,高硬度相逐漸增多,試樣的宏觀硬度逐漸增加;同時,第二相粒子的尺寸趨于均勻,并逐漸細(xì)化。

文章闡述了用含稀土低合金鋼采用水淬調(diào)質(zhì)熱處理工藝,生產(chǎn)r95鋼級石油套管的實驗室及工業(yè)試驗過程,試驗室及工業(yè)試驗結(jié)果表明,該方法生產(chǎn)的r95鋼級石油套管的性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求,采用含稀土低合金鋼采用水淬調(diào)質(zhì)熱處理工藝還可以降低生產(chǎn)成本。

1、石油套管 （1）定義：石油套管是用于支撐油、氣井井壁的鋼管，以保證鉆井過程進行和完 井后整個油井的正常運行。每一口井根據(jù)不同的鉆井深度和地質(zhì)情況，要使用幾層套 管。套管下井后要采用水泥固井，它與油管、鉆桿不同，不可以重復(fù)使用，屬于一次 性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70%以上。套管按使用情況可分為： 導(dǎo)管、表層套管、技術(shù)套管和油層套管。 （2）分類：在石油開采過程中使用的不同類型的套管：表層石油套管-保護鉆 井，使其避免受淺水層及淺氣層污染，支撐井口設(shè)備并保持套管的其他層重量。技術(shù) 石油套管-分隔不同層面的壓力，以便鉆液額度正常流通并保護生產(chǎn)套管，以便在鉆 井內(nèi)安裝反爆裂裝置、防漏裝置及尾管。油層石油套管（生產(chǎn)套管）-將石油和天然 氣從地表下的儲藏層里導(dǎo)出，用于保護鉆井，將鉆探泥漿分層。石油套管生產(chǎn)時，外 徑通常為114.3毫米到508毫米。

針對傳統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼管韌性較差的問題,采用在中碳錳鋼中添加微合金化元素,并通過控軋控冷等工藝手段,實現(xiàn)析出強化和細(xì)化晶粒,從而提高鋼管的強度和韌性,使其接近或達到調(diào)質(zhì)鋼管的性能水平,以滿足大直徑非調(diào)質(zhì)石油套管高強度與沖擊韌性相匹配的要求。

采用120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-lf-vd-φ150～φ200mm圓坯連鑄流程,通過控制鐵水有害殘余元素含量,強化轉(zhuǎn)爐前期脫磷,控制終點[c]≥0.10%,出鋼鋼包渣厚≤50mm,控制精煉終渣(feo+mno)≤1.0%,提高vd過程底吹氬流量至200～300l/min,連鑄全程保護澆注等措施,天鋼完成j55(37mn5),l80(tc80,0.24%～0.28%c,1.40%～1.55mn),n80(36mrdv)和p110(26crm04)級石油套管鋼連鑄圓坯的開發(fā)生產(chǎn)。生產(chǎn)結(jié)果表明,j55鋼級的全氧含量≤25×10~(-6),p≤0.020%;n80、ls0和p110級別的全氧含量≤20×10~(-6),p≤0.015%;殘余有害元素(pb+sn+as+sb+bi)≤140×10~(-6),夾雜物總量≤2.5級,圓管坯的中心疏松和縮孔等分別≤1.0級。

對110鋼級(屈服強度達到758mpa)抗擠抗硫套管、常規(guī)套管和高抗硫套管進行了材料性能試驗和擠毀試驗,并進行了性能對比分析。結(jié)果表明:通過降低s元素的含量、調(diào)整合金元素的配比以及增加幾何尺寸精度,可以生產(chǎn)出具有高抗擠毀性能的抗硫套管。在高抗硫套管的加工過程中,提高幾何尺寸精度并降低殘余應(yīng)力可以改善高抗硫套管的抗擠毀性能,進而保證高抗硫套管在使用中的安全性。

石油套管光管

國內(nèi)第1根n80-1鋼級、規(guī)格為φ139.7mm×7.72mm的erw石油套管,于近日在中國石油集團渤海裝備鋼管制造公司(簡稱渤海裝備鋼管制造公司)成功下線。

國內(nèi)第1根n80—1鋼級、規(guī)格為中139．7mm×7．72mm的erw石油套管，于近日在中國石油集團渤海裝備鋼管制造公司（簡稱渤海裝備鋼管制造公司）成功下線。渤海裝備鋼管制造公司研發(fā)生產(chǎn)的n80—1鋼級和j55鋼級的erw焊管，采用了具有國際先進水平的日本中田公司ffx成型技術(shù)和固態(tài)高頻焊接工藝技術(shù)。此次研發(fā)的n80—1鋼級erw高端優(yōu)質(zhì)石油專用管，

湖南衡陽鋼管(集團)有限公司成功批量生產(chǎn)出HS95SS雙抗硫石油套管

通過對100tlf精煉37mn5套管鋼時1540～1580℃鋼水中穩(wěn)定氧化物夾雜含量與t[o]的關(guān)系以及鋼-渣平衡時渣堿度對鋼中活性氧含量影響的分析,提出降低鋼中t[o]和夾雜物含量的改進工藝措施。熱力學(xué)計算和試驗結(jié)果表明,當(dāng)[al]s為0.03%～0.04%,精煉渣堿度為3,(cao)/(al_2o_3)=3～3.5時,37mn5鋼中的氧含量降到10×10~(-6),管材基本消除了粗系夾雜,細(xì)系夾雜a+b+c+d≤5.0級,達到使用要求。

介紹了鞍鋼2150asp中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線開發(fā)11.99mm厚電阻焊石油套管用鋼n80-1熱軋卷板的難點和特點。成分設(shè)計上采用低碳高錳添加少量mo元素,碳當(dāng)量控制在0.45%以下;在工藝上采用純凈鋼冶煉、動態(tài)輕壓下連鑄技術(shù)、asp熱裝熱送工藝和tmcp技術(shù),解決了中薄板坯壓縮比小、卷板抗拉強度低等難題,成功實現(xiàn)了其批量供貨。卷板制管后,產(chǎn)品各項性能完全滿足apispec5ct標(biāo)準(zhǔn)要求。

不久前,打著包鋼標(biāo)識的1200t高鋼級石油套管發(fā)往哈薩克斯坦,此外還有1400t同鋼級、不同規(guī)格的石油套管正在無縫廠管加工生產(chǎn)線上加緊生產(chǎn)。據(jù)了解,這批出口合同共計2600t。均為p110高鋼級、高附加值石油套管。包鋼石油套管在中亞地區(qū)有較好聲譽,在土庫曼斯坦、吉爾吉斯斯坦等國家均有包鋼石油套管的銷售記錄,但完成此種鋼級大批量出口合同尚屬首次。在接到生產(chǎn)訂單后,無縫廠根據(jù)客戶需要確定了鋼種、規(guī)格尺寸等工藝路線。直徑180mm無縫管生產(chǎn)線全力以赴精心備料,管加工生產(chǎn)線認(rèn)真組織生

通過100tdc電弧爐-lf-vd-5流260mm×340mm連鑄-軋制流程開發(fā)了石油套管(φ139.7mm×7.72mm)用鋼25crmoti(/%:0.23～0.29c、0.15～0.35si、0.50～0.70mn、0.015～0.035ti、≤0.015p、≤0.003s、0.50～0.70cr、0.25～0.35mo、0.010～0.025alt)。通過電弧爐配加50%鐵水,控制鋼中有害元素as+sn+pb+sb+bi≤0.035%,高堿度渣(cao)/(sio_2)=4精煉,控制[s]≤0.002%,vd真空處理后喂ti線,并進行鈣處理,控制ca/s為1.5～2.0,連鑄全程保護澆鑄,采用結(jié)晶器和末端電磁攪拌,管坯中心疏松為1.0級,一般疏松、中心偏析為0.5級,各類非金屬夾雜物≤0.5級。在h_2s飽和溶液中720h的應(yīng)力腐蝕試驗后鋼管表面無裂紋,滿足c90-1石油套管的使用要求。

介紹了唐鋼1580生產(chǎn)線生產(chǎn)石油套管用鋼j55的工藝流程、產(chǎn)品成分性能及鋼卷表面出現(xiàn)翹皮缺陷的現(xiàn)象。對連鑄坯質(zhì)量、粗軋立輥軋制力、熱卷箱模式等因素進行了試驗分析,認(rèn)為j55出現(xiàn)翹皮缺陷是由于連鑄坯表面存在角裂紋,在經(jīng)粗軋立輥軋制后進一步加重產(chǎn)生的。而連鑄坯角裂缺陷的產(chǎn)生與連鑄拉速的波動及鈮的碳氮化物在奧氏體晶界析出有關(guān)。提出了加強對二冷噴嘴的檢查維護力度,保證鑄坯寬度方向溫度均勻分布;提高鑄坯矯直前溫度和鋼中鈦含量的改進措施。