[发明专利]一种直连型套管热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，尤其是一种直连型套管热处理工艺。

背景技术

油气井开采中常用的直连型套管，由于管端部分为加厚端，其厚度与管体的厚度差异较大，在同等的淬火温度和冷却条件下进行热处理时，管端越厚，则管端相对于管体的冷却速度就越慢，管端的淬火硬度就越低，这样经回火后，管端的力学性能一般来说要比管体部分低50MPa左右，严重时甚至低100MPa以上，管端的硬度也大大低于管体。由于直连型套管相互之间的连接是通过在加厚管端上加工内外螺纹后进行连接的，因此，如果套管的加厚端力学性能偏低，将对套管的整体性能和使用安全产生直接的影响。由于高性能套管设计主要考虑的是力学性能，热处理时，钢材中含有的C、Mn是提高淬透性的主要材料，为了保证套管加厚端的淬透性，应加入较高的C、Mn，但由于管体壁厚较薄，淬透性过高则容易使管体产生淬裂，为此又应适当降低淬透性，造成两者之间的矛盾，而现有的套管所用的钢种中，C、Mn含量都很高，淬透性非常好，但在保证直连型套管加厚端的淬透情况下，管体则很容易出现淬火裂纹。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种直连型套管热处理工艺，使直连型套管管体和加厚端部分具有一致且较高的力学性能，确保生产出的套管抗挤毁性能大于API 5C2标准规定值15％以上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直连型套管热处理工艺，适用于对下列成分及重量百分比的钢种进行热处理：C：0.22～0.28；Si：0.15～0.35；Mn：1.35～1.60；Cr：≤0.15；P：≤0.02；S：≤0.01；Cu：≤0.20；Ni：≤0.20；V：0.08～0.15；Ti：0.015～0.022，余量为铁，该热处理工艺具有如下步骤：

a、将管端已加厚的套管送入淬火炉，进行整体加热至950～1000℃；

b、将加热后的套管通过滚道放置于旋转淬火架上，在900℃温度时对套管进行整体水淬，淬火方式为在套管旋转的同时，对套管内壁喷水冷却，套管表面水幕冷却，套管两端的加厚端部分分别增加一台冷却水泵喷水冷却，冷却水温为25～30℃；

c、把淬火后的套管送进回火炉中加热至600～650℃，对套管进行回火处理，套管出回火炉后进行空冷。

本发明的有益效果是：本发明所述热处理工艺，本发明所述热处理工艺，可以调节管体和加厚端在淬火后具有不同的冷却速度，保证25mm以上厚度的套管加厚端完全淬透，使套管加厚端与管体部分具有相同的淬火组织，在不产生淬火裂纹的情况下，经回火后能保证直连型套管管体和加厚端部分具有一致且较高的力学性能，确保生产出的套管抗挤毁性能大于API 5C2标准规定值15％以上。本发明适用于含有较高量的Mn以及含有一定量的V的钢种制作的套管的热处理加工。

具体实施方式

现在结合优选实施例对本发明作进一步的说明。

以下以如下规格的直连型套管为例，对本发明作进一步的说明。

表1

  规格  加厚端外径  加厚端内径  加厚端长度  管体平均壁厚  127×9.19  140.5  100.2  125  9.3