[发明专利]合金钢、无缝钢管及其制作方法、钻井隔水管

说明书

本发明提供了一种合金钢、无缝钢管及其制作方法、钻井隔水管，其中，按照重量百分比计算，合金钢包括：Fe、C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、P、S和Al；其中，各组分的含量为：0.06％≤C≤0.12％，0.20％≤Si≤0.50％，1.30％≤Mn≤1.60％，0.10％≤Cr≤0.50％，0.10％≤Mo≤0.50，0.15％≤Ni≤0.30％，0.01％≤Nb≤0.05％，0.010％≤Al≤0.040％，P≤0.015％，S≤0.003％。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的合金钢材料无法满足钻井隔水管的生产需求的问题。

技术领域

本发明涉及管道生产加工技术领域，具体而言，涉及一种合金钢、无缝钢管及其制作方法、钻井隔水管。

背景技术

随着陆上石油和天然气资源的不断开采，油气勘探与开发正朝着海洋方向进行拓展，而海洋油气的勘探与开发就必须使用到钻井隔水管。

海洋钻井隔水管是海上石油勘探与开发的重要工具，是连接海洋平台或钻井船与海底井口的重要部分，主要起隔离海水和支撑各种控制管线的作用，是影响整个海洋钻井系统安全性的关键环节。海洋钻井隔水管的服役条件恶劣，需要承受非常高的外部海水压力、海底洋流、涡激震动、周期扭转、旋转弯曲等复杂多变的应力和载荷，因此海洋钻井隔水管的技术指标要求非常苛刻，不仅要求具有较高的拉伸性能、优异的低温韧性、抗挤毁性能和抗疲劳性能，而且对钢管的几何尺寸精度提出了非常高的要求，是一种具有高技术难度、高风险的石油钻采装备。传统的合金钢材料无法满足钻井隔水管的生产需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种合金钢、无缝钢管及其制作方法、钻井隔水管，以解决现有技术中的合金钢材料无法满足钻井隔水管的生产需求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种合金钢，按照重量百分比计算，合金钢包括：Fe、C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、P、S和Al；其中，各组分的含量为：0.06％≤C≤0.12％，0.20％≤Si≤0.50％，1.30％≤Mn≤1.60％，0.10％≤Cr≤0.50％，0.10％≤Mo≤0.50，0.15％≤Ni≤0.30％，0.01％≤Nb≤0.05％，0.010％≤Al≤0.040％，P≤0.015％，S≤0.003％。

进一步地，合金钢中的Cr的含量为：0.20％≤Cr≤0.40％。

进一步地，合金钢中的Mo的含量为：0.20％≤Mo≤0.40％。

根据本发明的另一方面，提供了一种无缝钢管，无缝钢管采用合金钢制成，合金钢为上述的合金钢。

根据本发明的另一方面，提供了一种无缝钢管的其制作方法，无缝钢管为上述的无缝钢管，其制作方法的步骤包括：将合金钢进行冶炼以得到坯料；对坯料依次进行加热、穿孔、轧制得到预管坯；对预管坯进行热扩得到荒管；对荒管进行冷拔得到预制钢管；对预制钢管进行热处理得到无缝钢管。

进一步地，合金钢进的冶炼步骤包括：对合金钢的原材料进行电炉冶炼，并得到初坯；对初坯进行炉外精炼，以得到精坯；对精坯进行真空脱气并进行弧形连铸，以得到坯料。

进一步地，精坯采用弧形连铸机进行弧形连铸；弧形连铸机包括结晶器，结晶器在弧形连铸的过程中，结晶器控制的拉坯速度在0.4m/min～0.6m/min之间，结晶器的振动频率在160opm～220opm之间，结晶器的振幅在2mm～5mm之间，控制结晶器的偏移量调整范围在12％～28％之间。

进一步地，预管坯的制作步骤包括：将坯料加热至1240℃～1260℃，并保温3h～3.5h，以得到热坯料；将热坯料在1130℃～1200℃下进行锥形穿孔，以得到毛管；将毛管进行轧管，以得到预管坯。