天钢N80石油套管用钢生产实践

详细论述了石油套管用钢j55在北钢集团北营轧钢厂1780mm热连轧生产线的生产实践,针对此钢种高强度与高冲击韧性等特殊的力学和工艺性能要求,在成份设计上采用了低c、中mn,并适当添加了nb、ti等元素,在轧制工艺上采用了低终轧温度、低温大压下量的控轧控冷工艺,使其产品性能与尺寸指标均达到了用户要求,从而具备了批量生产j55的能力。

采用gleebl-3800热摸拟试验机,测定了石油套管用钢erw-n80-1的动态cct曲线,并通过光学显微镜和电子显微镜对连续冷却后的组织和第二相析出物进行了观察和分析。结果表明:随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体、粒状贝氏体、板条状贝氏体、针状贝氏体、板条状马氏体和针状马氏体,m/a组织的形貌依次为细长形、三角形、方形或圆形,高硬度相逐渐增多,试样的宏观硬度逐渐增加;同时,第二相粒子的尺寸趋于均匀,并逐渐细化。

为满足市场对高强度高抗挤毁套管的需求,天津钢铁集团有限公司开发了80ksi钢级抗硫抗挤毁石油套管钢27crmo圆坯。介绍了该石油套管钢的生产工艺路线,通过对钢中的磷硫含量、全氧含量、五害元素及气体含量的控制,使圆坯产品实现了生产。经检验,成品石油套管的抗硫性能和抗挤毁性能完全满足相关标准的要求,化学成分稳定,铸坯质量良好。

文章介绍了用普通低合金钢经调质处理(淬火+回火)生产n80q钢级石油套管的工艺过程。经检验证明,套管的机械性能和实物质量完全达到了api标准的要求。

介绍了鞍钢2150asp中薄板坯连铸连轧生产线开发11.99mm厚电阻焊石油套管用钢n80-1热轧卷板的难点和特点。成分设计上采用低碳高锰添加少量mo元素,碳当量控制在0.45%以下;在工艺上采用纯净钢冶炼、动态轻压下连铸技术、asp热装热送工艺和tmcp技术,解决了中薄板坯压缩比小、卷板抗拉强度低等难题,成功实现了其批量供货。卷板制管后,产品各项性能完全满足apispec5ct标准要求。

介绍了莱钢开发j55石油套管用钢的过程。通过铌、钛复合微合金化的成分设计与合理的生产工艺制定,开发了具有高强度、高韧性和良好焊接性能的石油套管用钢产品,产品具有成分均匀、氧含量低、晶粒细小的特点,较好地满足了用户的使用要求。

针对传统的非调质钢管韧性较差的问题,采用在中碳锰钢中添加微合金化元素,并通过控轧控冷等工艺手段,实现析出强化和细化晶粒,从而提高钢管的强度和韧性,使其接近或达到调质钢管的性能水平,以满足大直径非调质石油套管高强度与冲击韧性相匹配的要求。

文章介绍了非调质钢的概念、分类及其特点,总结了采用非调质钢36mn2v在线常化生产n80-1的试制过程,给出了实验结果。结果表明,n80-1的试制是成功的,各项指标满足满足用户要求。

1、石油套管 （1）定义：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。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套 管。套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属于一次 性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70%以上。套管按使用情况可分为： 导管、表层套管、技术套管和油层套管。 （2）分类：在石油开采过程中使用的不同类型的套管：表层石油套管-保护钻 井，使其避免受浅水层及浅气层污染，支撑井口设备并保持套管的其他层重量。技术 石油套管-分隔不同层面的压力，以便钻液额度正常流通并保护生产套管，以便在钻 井内安装反爆裂装置、防漏装置及尾管。油层石油套管（生产套管）-将石油和天然 气从地表下的储藏层里导出，用于保护钻井，将钻探泥浆分层。石油套管生产时，外 径通常为114.3毫米到508毫米。

介绍了唐钢1580生产线生产j55石油套管用钢的工艺流程、产品性能及钢卷表面出现翘皮缺陷的现象。通过对比分析,查明产生翘皮缺陷的原因主要与连铸过程的工艺控制有关,连铸拉速的波动导致板坯表面微裂纹和重皮的形成,轧制后即在钢卷对应区域产生翘皮缺陷。粗扎立辊轧制力的大小不是造成翘皮缺陷的主要原因,但对翘皮的严重程度有一定的影响。

文章介绍了用普通低合金钢经调质处理(淬火+回火)生产l80-1钢级石油套管的试制工艺过程。试制套管的机械性能和实物质量完全达到了api标准的要求,而且用一个钢种生产不同级别的套管可以降低冶炼生产的难度。

石油套管是石油钻探用重要器材，其主要器材还包括钻杆、岩心管和套管、钻铤及小口径钻进用钢管等。 国产套管以地质钻探用钢经热轧或冷拔制成，钢号用“地质”(dz)表示，常用的套管钢级有dz40、dz55、 dz753种。 1.用途 用于石油井钻探。 2.种类 按sy/t6194-96“石油套管”分短螺纹套管及其接箍和长螺纹套管及其接箍两种。 3.规格及外观质量 (1)国产套管按sy/t6194-96规定，套管长度不定尺，其范围8-13m。但不短于6m的套管可以提供， 其数量不得超过20%。 (2)套管的内外表面不得有折叠、发纹、离层、裂纹、轧折和结疤。这些缺陷应完全清除掉，清除深 度不得超过公称壁厚的12.5%。 (3)接箍外表面不得有折叠、发纹、离层、裂纹、轧折、结疤等缺陷。 (4)套管及接箍螺纹表面应光滑，不允许有毛刺、撕破及足以使螺纹中断影响强

冶炼套管和油管用钢的生产实践

本专利涉及低屈强比直缝焊石油套管用钢的生产。其化学成分(质量分数,%)为:c0.2～0.3,si0.1～0.5,mn0.8～1.5,p≤0.02,s≤0.01,al0.005～0.050,其余为fe和不可避免的杂质。

莱钢采用uhpeaf冶炼—lf(vd)精炼—连铸—轧制短流程工艺路线开发生产了n80级36mn2v非调质油井管用钢,通过采取精料、严格控制电炉终点(tpc)、强化预脱氧、合理调整精炼炉渣、连铸保护浇注、钢管轧后控冷等工艺措施,使生产出的产品具有成分均匀、残余元素含量低、氧含量低、夹杂物少、晶粒细小的特点,较好地满足了石油工业对高质量油井管的要求。

石油套管光管

国内第1根n80-1钢级、规格为φ139.7mm×7.72mm的erw石油套管,于近日在中国石油集团渤海装备钢管制造公司(简称渤海装备钢管制造公司)成功下线。

介绍了唐钢1580生产线生产石油套管用钢j55的工艺流程、产品成分性能及钢卷表面出现翘皮缺陷的现象。对连铸坯质量、粗轧立辊轧制力、热卷箱模式等因素进行了试验分析,认为j55出现翘皮缺陷是由于连铸坯表面存在角裂纹,在经粗轧立辊轧制后进一步加重产生的。而连铸坯角裂缺陷的产生与连铸拉速的波动及铌的碳氮化物在奥氏体晶界析出有关。提出了加强对二冷喷嘴的检查维护力度,保证铸坯宽度方向温度均匀分布;提高铸坯矫直前温度和钢中钛含量的改进措施。

最近，济钢成功为华锐石油钢管公司供应500tjh80q石油套管用热轧薄板，成分性能均满足用户要求，标志着济钢具备了批量生产高强度石油套管用钢的能力。为共同应对市场挑战，2008年11月，济钢与渤海石油装备制造有限公司、华锐石油钢管有限公司签署战略合作协议。供需双方商定联合进行产品研发，优先保证产品供应，实现互利共赢。

攀枝花钢铁集团公司研制的"j55级erw直缝石油套管用热轧钢带和光管",最近通过四川省冶金厅鉴定,标志攀钢已成为每年能够向市场供应10万吨石油套管用钢带和5万吨光管的较大型供货基地。攀钢采用与国内外不同的脱氧工艺和钢质净化手段,成功地生产出合格的j55级erw直缝石油套管用热轧钢带1.6万吨,全部在w孔型连续辊式成型直缝电阻焊机组上顺利制成j55级石油套管用光管。光管综合性能良好,得到油田、气田用户的好评。

攀钢石油套管用钢带和光管通过鉴定

通过100tdc电弧炉-lf-vd-5流260mm×340mm连铸-轧制流程开发了石油套管(φ139.7mm×7.72mm)用钢25crmoti(/%:0.23～0.29c、0.15～0.35si、0.50～0.70mn、0.015～0.035ti、≤0.015p、≤0.003s、0.50～0.70cr、0.25～0.35mo、0.010～0.025alt)。通过电弧炉配加50%铁水,控制钢中有害元素as+sn+pb+sb+bi≤0.035%,高碱度渣(cao)/(sio_2)=4精炼,控制[s]≤0.002%,vd真空处理后喂ti线,并进行钙处理,控制ca/s为1.5～2.0,连铸全程保护浇铸,采用结晶器和末端电磁搅拌,管坯中心疏松为1.0级,一般疏松、中心偏析为0.5级,各类非金属夹杂物≤0.5级。在h_2s饱和溶液中720h的应力腐蚀试验后钢管表面无裂纹,满足c90-1石油套管的使用要求。