[发明专利]低成本含稀土抗H2S腐蚀石油套管材料及其生产方法

权利要求书

1.一种低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管材料，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C0.18～0.23%、Si0.15～0.35%、Mn0.50～0.70%、P≤0.015%、S≤0.005%、Al0.010～0.030%、Cr0.80～1.00%、Mo0.20～0.30%、Ca0.0015～0.0020%、La≤0.03%，其余为基体Fe和杂质元素。

2.如权利要求1所述的低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管材料，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C0.22%、Si0.35%、Mn0.70%、P0.010%、S0.002%、Al0.019%、Cr0.90%、Mo0.30%、Ca0.0020%、La0.002%；或者，C0.19%、Si0.23%、Mn0.57%、P0.008%、S0.004%、Al0.010%、Cr0.93%、Mo0.25%、Ca0.0016%、La0.001%；或者，C0.18%、Si0.22%、Mn0.55%、P0.015%、S0.005%、Al0.015%、Cr1.00%、Mo0.27%、Ca0.0015%、La0.003%；或者，C0.23%、Si0.15%、Mn0.50%、P0.007%、S0.005%、Al0.030%、Cr0.80%、Mo0.20%、Ca0.0018%、La0.003%。

3.一种低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的生产方法，其特征在于，包括：炼钢生产、套管的轧制和轧态套管热处理，生产得到的所述低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的化学成分的质量百分含量包括：C0.18～0.23%、Si0.15～0.35%、Mn0.50～0.70%、P≤0.015%、S≤0.005%、Al0.010～0.030%、Cr0.80～1.00%、Mo0.20～0.30%、Ca0.0015～0.0020%、La≤0.03%，其余为基体Fe和杂质元素。

4.如权利要求3所述的低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的生产方法，其特征在于，所述炼钢生产包括：铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、LF炉精炼、VD炉真空处理和圆坯连铸。

5.如权利要求4所述的低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的生产方法，其特征在于：

所述铁水预处理以高炉铁水为原料；

所述顶底复吹转炉冶炼的出钢温度为1630～1670℃，出钢钢水中碳的质量百分含量为0.06～0.18%、磷的质量百分含量为0.004～0.011%、硫的质量百分含量为0.007～0.023%；

所述LF炉精炼前按照成分设计加入Cr、Mo合金，其中，每吨所述转炉冶炼的出钢钢水中加入中碳铬铁13.1千克，每吨所述转炉冶炼的出钢钢水中加入钼铁4.6千克，所述LF炉精炼时每100吨LF炉精炼钢水添加铁钙线300米，同时添加La稀土包芯线200米；

所述VD炉真空处理的真空度＜0.07Kpa，深真空时间＞13分钟；

所述圆坯连铸的过热度为20～30℃，连铸拉速为1.01～1.08m/min。

6.如权利要求4所述的低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的生产方法，其特征在于，所述套管的轧制包括：圆坯加热、穿孔、连轧、定张减径、冷床冷却和锯切。

7.如权利要求6所述的低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的生产方法，其特征在于：所述圆坯加热包括加热段和均热段，所述加热段包括加热一段，温度为750～900℃；加热二段，温度为850～1100℃；加热三段，温度为1200～1280℃；所述均热段温度为1240～1290℃；所述圆坯加热后进行高压水除鳞。

8.如权利要求7所述的低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的生产方法，其特征在于：所述穿孔后的温度为1205～1225℃，所述连轧的开轧温度为1220～1240℃，所述定张减径后的温度为905～930℃。

9.如权利要求3所述的低成本含稀土抗H2S腐蚀石油套管的生产方法，其特征在于：所述轧态套管热处理包括淬火和回火，所述淬火的温度为890±10℃，保温40min；所述回火的温度为700±20℃，保温60min，所述回火后进行带温矫直，矫直温度≥520℃。

10.如权利要求3～9任一项所述的低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的生产方法，其特征在于，生产得到的所述低成本含稀土抗H₂S腐蚀石油套管的化学成分的质量百分含量包括：C0.22%、Si0.35%、Mn0.70%、P0.010%、S0.002%、Al0.019%、Cr0.90%、Mo0.30%、Ca0.0020%、La0.002%；或者，C0.19%、Si0.23%、Mn0.57%、P0.008%、S0.004%、Al0.010%、Cr0.93%、Mo0.25%、Ca0.0016%、La0.001%；或者，C0.18%、Si0.22%、Mn0.55%、P0.015%、S0.005%、Al0.015%、Cr1.00%、Mo0.27%、Ca0.0015%、La0.003%；或者，C0.23%、Si0.15%、Mn0.50%、P0.007%、S0.005%、Al0.030%、Cr0.80%、Mo0.20%、Ca0.0018%、La0.003%。