[发明专利]一种调质型高强度抗硫化氢石油管用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于石油套管用钢技术领域，具体地讲，本发明涉及一种调质型高强度抗硫化氢石油管用钢及其制造方法。

背景技术

随着石油工业的发展，油气井深度不断增加，地质条件复杂化，对石油套管的要求也越来越特殊和严格。尤其是在全世界范围内开发的严重腐蚀等严苛环境下的油气田和深井，为了减轻套管串的重量，增加套管环隙，需要使用更高等级、高强度、高耐腐蚀性的石油套管，并且对石油套管用钢的化学成分、力学性能、冶金质量和钢管尺寸有着严格要求。目前API5CT《套管及油管规范》标准中对L80级油井管的材质没有明确规定，仅规定P、S含量为P≤0.03wt%、S≤0.03wt%。然而，API标准已经不能满足某些严苛环境下的作业要求。为此，非API钢级发展迅速，在实际使用的石油套管中约40%是非API钢级。国内外加大了对高CO₂及CO₂、H₂S、CI^-共存的耐腐蚀油井管的研究和开发。

公开号为CN1088998A的中国发明专利申请公开了一种高韧性高强度石油管用钢。具体地讲，在该申请中，提供了一种N80石油管用钢，其主要成分按重量百分比计为：C0.15wt%～0.60wt%；Si0.08wt%～0.5wt%；Mn0.70～1.5wt%；Cr0.20wt%～1.00wt%；Ca0.003wt%～0.015wt%；Al0.01wt%～0.08wt%、S≤0.035wt%、P≤0.035wt%；Ni≤0.3wt%；Mo≤0.2wt%；Cu≤0.4wt%；V≤0.2wt%；Ti≤0.10wt%；Ni≤0.05wt%；RE≤0.02wt%；余量为铁。这种N80石油管用钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率均可达到API新标准要求，并且具有高的冲击韧性。然而，这种N80石油管用钢对成分的要求严格，生产工艺难以控制，并且这种钢中有害元素的设计控制影响了钢的耐腐蚀性。

如今随着开采难度的加大，对于石油套管的抗拉、抗压、抗挤毁、耐腐蚀、耐低温等整体性能的要求更高。石油套管用钢中的氢是导致白点和发裂的主要原因。氢含量越高，裂纹产生的几率越大，腐蚀率越高，平均裂纹长度增加越显著，严重影响使用寿命和作业率。磷对石油套管用钢的低温性能影响较大，易造成低温脆性。可以预见，开发高强度及特殊性能的石油套管用钢的发展空间巨大，以满足严重腐蚀环境以及深井作业等苛刻环境下的需求。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术存在的缺点而提出的，本发明提供了一种调质型高强度抗硫化氢石油管用钢及其制造方法。根据本发明的调质型高强度抗硫化氢石油管用钢的纯净度高，具有良好的抗硫化氢和综合性能。

为了实现本发明的一个目的，提供了一种调质型高强度抗硫化氢石油管用钢，所述调质型高强度抗硫化氢石油管用钢的化学成分按重量百分比计为：C0.23wt%～0.30wt%；Si0.17wt%～0.37%wt%；Mn0.50wt%～1.00wt%；Cr0.50wt%～1.00%wt%；Mo0.15wt%～0.50wt%；P≤0.015wt%；S≤0.005wt%；Alt0.010wt%～0.060wt%；Ti0.010wt%～0.10wt%；Ni0.10wt%～0.40wt%；Cu≤0.15wt%；As≤0.020wt%；Sn≤0.020wt%；Pb≤0.0025wt%；Sb≤0.025wt%；Bi≤0.005wt%；[O]≤15ppm；[H]≤2.5ppm；其余为Fe和不可避免的杂质。

优选地，所述调质型高强度抗硫化氢石油管用钢的化学成分按重量百分比计为：C0.24wt%～0.27wt%；Si0.20wt%～0.37wt%；Mn0.52wt%～0.68wt%；Cr0.58wt%～0.70wt%；Mo0.25wt%～0.35wt%；P≤0.015wt%；S≤0.005wt%；Alt0.020wt%～0.040wt%；Ti0.015wt%～0.040wt%；Ni0.10wt%～0.20wt%；Cu≤0.15wt%；As≤0.020wt%；Sn≤0.020wt%；Pb≤0.0025wt%；Sb≤0.025wt%；Bi≤0.005wt%；[O]≤15ppm；[H]≤2.5ppm；其余为Fe和不可避免的杂质。