[发明专利]一种低成本SEW石油套管用钢、套管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低成本SEW石油套管用钢、套管，按重量百分比包括如下化学成分：C：0.20‑0.25％、Si：0.15‑0.25％、Mn：1.20‑1.30％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.015‑0.025％、Al：0.020‑0.050％、N：≤50ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。还公布了其制备方法。本发明通过高C、Mn微合金化成分设计，降低合金成本，并采取高洁净度冶炼和连铸技术，结合控轧控冷工艺，得到一种显微组织为细小均匀的铁素体+珠光体钢带，产品的性能满足J55级石油套管使用要求。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，特别涉及一种低成本SEW石油套管用钢(TG22)、套管及其制备方法。

背景技术

石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个油井的正常运行，是维持油井运行的生命线。

石油套管按生产工艺分为无缝石油套管和电阻焊管石油套管。SEW工艺具有生产效率高、质量控制好、尺寸精度高、生产成本低的特点，使得电阻焊管在价格上比同类无缝套管更便宜。国外如美、德等国普遍采用电阻焊管替代无缝钢管，国内油田也在加大推广使用。目前国内每年对套管的需求量为百万吨，其中J55钢级石油套管需求量占到50％以上。在能源结构变革的大潮中，石油供需格局发生根本性改变，石油低成本勘探开发将成为常态。目前J55级石油套管生产工艺较成熟，在满足套管使用要求前提下，企业降本增效需要寻找较低成本的生产工艺。

采用SEW工艺，即高频电阻焊焊接(HFW)+热张力减径+控冷工艺，钢带成分设计采用高C、Mn微合金化降低合计成本，结合SEW工艺，生产TG22石油套管具有成本低、内在质量好、尺寸精度高、抗挤毁性能高、综合性能优良等特点，产品的性能满足J55级石油套管使用要求，为石油套管行业低成本高效益生产创造了更大的空间。

专利公开号CN 104632064 A公布了一种高频焊J55套管用钢、套管及其制造方法，其化学成分为C：0.13-0.18％，Si：0.15-0.25％，Mn：0.60-1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Nb：0.008-0.020％，Ca：0.0010-0.0045％，Alt：0.010-0.040％，N：≤0.008％。钢带经HFW电阻焊接成型得到钢管，对钢管的焊缝进行正火热处理，得到套管管体和焊缝性能满足要求。但该发明元素C元素含量较低，钢管螺纹车削加工性能和抗粘扣性能较差；焊接质量很大程度取决于钢带质量，对钢带夹杂物级别和组织偏析要求很严格，该发明并未提供；该发明钢管的焊缝进行正火热处理与本发明热张力减径+控冷工艺不同。

专利公开号CN 102373368 A公布了一种石油套管用钢及其制造方法，其化学成分：C：0.14-0.20％，Si：0.10-0.25％，Mn：0.75-1.20％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Nb：0.010-0.030％，Ti：0.008-0.025％，Ca：0.0015-0.0045％，Alt：0.015-0.045％。采用本发明所述的成分和TMCP工艺制成钢卷，钢卷经HFW焊接成型，用中频加热对焊缝进行正火热处理，制造出性能稳定的HFWJ55套管。该发明成分采用Nb-Ti合金化，合金成本较高；未提供钢带夹杂物级别和组织偏析；该发明钢管的焊缝进行正火热处理与本发明热张力减径+控冷工艺不同。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低成本SEW石油套管用钢、套管及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种低成本SEW石油套管用钢、套管，按重量百分比包括如下化学成分：C：0.20-0.25％、Si：0.15-0.25％、Mn：1.20-1.30％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.015-0.025％、Al：0.020-0.050％、N：≤50ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。