[发明专利]X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种及无缝桩腿管制造方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工业的无缝钢管制造技术，涉及一种X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种及无缝桩腿管制造方法。

背景技术

石油和天然气仍是未来世界很长一段时间内能源消费的主要来源。而目前陆地油气资源探明率70%以上，海洋油气资源探明率仅30%左右。据剑桥能源咨询公司统计，2009年海洋石油产量占全球石油总产量的33%，预计到2020年这一比例升至35%。寻求资源独立和开发技术水平的逐年提升，使油气资源开发从陆地转向海洋、浅海转向深海成必然趋势。

随着海上油气田勘探与开发的不断深入，海上采油平台用桩柱管的需求也迅速增长。由于桩柱用管在工作状态下不仅要对钻井平台起到支撑作用，而且其水下部分还需要抵抗低温环境下水流和海浪的强烈冲击，因此对其低温的高强韧性匹配提出了较高的要求。另外，受船体负重的限制，对桩柱管的尺寸精度也提出了更高的要求。

目前，我国开发的均为浅海、近海的油气资源，现在加大对海上油气田勘探和开发后，逐渐勘探更深水域，就需要自升式的钻井平台来勘探开发深水区的油气资源，因此国内企业也加大了对自升式钻井平台的需求。海上采油平台桩柱管为钻井平台的最主要支撑结构，先国内还没有正式生产厂，其所用无缝钢管的主要供货方为V&M和Tenaris等几家国外知名无缝钢管企业，也仅限于钢级不超过X80级别。

冶金技术的进步和微合金化管线钢的发展，使生产具有高强度、高韧性、良好焊接性管线钢成为现实。目前针对API5L高钢级管线的设计制造方面的专利有X80，X100钢级，但是这些专利都是针对焊管而言，而针对无缝钢管X100钢级的管线管专利尚未发现。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种及无缝桩腿管制造方法，满足市场对X100钢级无缝钢管的需要。通过该方法制造的无缝管线管能达到API5L规定的X100钢级的力学性能，并且具有优良焊接性能。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种，钢种组成元素的重量配比为C：0.08～0.14%，Si：0.25～0.40%，Mn：1.10～1.40%，P≤0.010%，S≤0.004%，Mo：0.20～0.50%，Al：0.005～0.045%，Nb：0.03～0.06%，V：0.05～0.10%，Cu：≤0.30%，Ni：0.30～0.50%，Cr：0.20～0.50%，Ti：≤0.015%，Ca：0.0015～0.0060%，B：≤0.0005%，N：≤0.012%，其余为铁，杂质元素微量。

同时提供一种X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管的制造方法。

本发明的有益效果具体表现在：1）采用微合金钢设计，适用于生产外径不超过355.6mm，壁厚不超过35mm X100钢级自升式钻井平台用无缝桩腿管，管体整体组织均匀，为均匀的B_回+F（回火贝氏体+铁素体）组织，焊接性能良好，具有优良的低温冲击性能，成本低廉，完全可以满足X100钢级自升式钻井平台用管的要求；2）连铸、穿孔和轧制工艺制定的合理，最大限度地提高了自升式钻井平台用管的机械性能；3）采用双淬火+回火的调质热处理方式，大大提高了钢管的淬透性；4）高温回火充分，管体整体组织均匀。

附图说明

图1为Φ273.05×21.41mm X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管中心500X金相照片。

具体实施方式

结合附图对本发明的X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种及无缝桩腿管制造方法加以说明。

本发明的X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种的组成元素的重量配比为：

C：0.08～0.14%，Si：0.25～0.40%，Mn：1.10～1.40%，P≤0.010%，S≤0.004%，Mo：0.20～0.50%，Al：0.005～0.045%，Nb：0.03～0.06%，V：0.05～0.10%，Cu：≤0.30%，Ni：0.30～0.50%，Cr：0.20～0.50%，Ti：≤0.015%，Ca：0.0015～0.0060%，B：≤0.0005%，N：≤0.012%，其余为铁，杂质元素微量。

对上述主要组成成分选取理由如下：

碳：钢中最经济、最基本的强化元素，通过固溶强化和析出强化的作用对提高钢的强度有明显的作用，具有成本低、调控敏感性好的优点。良好的焊接性能是自升式钻井平台用桩腿管所必需具备的性能，碳低则相应的焊接性能良好。