本发明专利技术涉及石油管材技术领域，具体涉及一种ＣＯ↓［２］和Ｈ↓［２］Ｓ共存环境中使用的耐腐蚀低铬油套管。本发明专利技术为克服现有技术存在的在ＣＯ↓［２］和Ｈ↓［２］Ｓ共存环境日益增多的情况下，解决油套管易被腐蚀时管材成本过高的问题，现提供的技术方案是：包括Ｃ：０．１８～０．２４％，Ｓｉ：０．２５～０．５０％，Ｍｎ：０．４５～０．５５％，Ｐ：０．０１～０．０１５％，Ｓ：０．００３～０．００５％，Ｃｒ：２．９５～３．１０％，Ｍｏ：０．４０～０．７５％，Ｃｕ：０．１０～０．２５％，Ｎｉ：０．００９～０．０５％，Ａｌ：０．０１５～０．０５５％，Ｔｉ：０．０１０～０．０３５％，Ｂ：０．００１８～０．００２４％，Ｎｂ：０．０３～０．０６％，Ｖ：０．０５～０．１０％；受控制成分（ｗｔ％）为：Ａｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｎ，Ｃａ／Ｓ比为１．５；余量是Ｆｅ。与现有技术相比，本发明专利技术的优点如下：效果好，不增加成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油管材
，具体涉及一种C02和H2S共存环境中使用 的耐腐蚀低铬油套管。
技术介绍
随着油气田开发的深入，含C02/H2S的油气井数量越来越多，油套管腐蚀损 伤造成的事故频繁发生，严重影响到油气田的安全生产，并随着开发的深入而 日趋严重。针对C(VH^腐蚀所采取的防护措施主要有采用耐蚀材料(包括使 用玻璃钢和高合金成分的合金钢)、加注缓蚀剂和采用防腐涂覆层。但是，由于 缓蚀剂加注过程复杂，长期投资很高，涂覆层使用过程中的破损会造成局部腐 蚀隐患等问题，最安全的防护措施仍是使用耐蚀材料。但是，玻璃钢强度不足、 高合金钢--次性投资太大。尤其是针对同时含CO,和^S的油气井而言，按照目 前任何一个钢厂的选材方案基本都要采用双相不锈钢或者镍基耐蚀合金，这意味着仅仅每口并的油套管的投入就比一般材料高15倍以上，成本过高。
技术实现思路
本专利技术要提供一种co^和仏s共存环境中的耐腐蚀低铬油套管，以克服现有 技术存在的在C(^和H2S共存环境日益增多的情况下，解决油套管易被腐蚀时 管材成本过高的问题。为克服现有技术存在的问题，本专利技术提供的技术方案是-一种CO2和H^S共存环境中的耐腐蚀低铬油套管，包括C: 0. 18~0. 24%， Si: 0. 25~0. 50%， Mn: 0. 45~0. 55。/。 ， P: . 01 0. 015%， S: 0. 003 0. 005%， Cr: 2.95 3. 10%， Mo: 0.40-0. 75%， Cu: 0. 10 0.25%， Ni: 0. 009~0.05%， Al: 0. 015~0. 055%， Ti: 0. 010~0. 035%， B: 0. 0018 0. 0024%， Nb: 0. 03~0. 06%， V: 0.05 0. 10%;受控制成分(wtW)为As《0. 020%， Sn《0. 015%， Sb《0. 010%， N 《0. 007%， Ca处理，Ca/S比为1. 5;余量是Fe。与现有技术相比，本专利技术的优点是本专利技术中少量的加入Cu、 Ni、 Al和Cr，以改变钢的表面膜组成，促进钢在 酸性介质中表面形成富Cu、 Ni的致密氧化膜或氧化铝、氧化铬膜，阻碍氢原子 进入基体金属。本专利技术在提高钢的抗HIC性能的同时，还可以提高钢管材料对C02 腐蚀的抗力，小于3. P/。的Cr、不大于0.05596A1(总A1)、少量Ni(在低合金钢中l %附对钢的抗SSC不利)和Mo可以阻滞钢的阳极溶鮮，降低腐蚀过程的阴极还原 反应速率，从而抑制控制腐蚀过程的阴极反应。同时，本专利技术中加入不超过O. 06 X的Nb，保证在热加工包括二次热加工、热处理加热过程中通过分布在奧氏体 晶界伪碳化铌阻碍奥氏体晶粒的长大，以期获得细小的显微组织，提高钢的强 韧性。本专利技术中确定了添加Cr元素的最大量，这样可有效保证Cr元素在基体中 形成固溶体，而不是碳化物；同时添加一些微量强碳化物形成兀素(V、 Ti、 Mo 和Nb)，剩下未参加化学反应的Cr元素，固溶在基体中，添加微量的Ni以弥 补C减少所带来的强度下降。本专利技术通过合金化开发的低Cr非API钢级套管用钢，是一种含Cr约 2. 5 3. lwt。/。的调质钢，经过合金化处理，Cr元素在COJ卩H2S共存环境中在材料表面的富集，形成稳定的非晶态Cr(0H)3膜，提高材料抗的C02局部腐蚀和平 均腐蚀抗力。同时，在钢材中加入适量的B、 Nb和Mo的含量，增加低温转变组 织成分，形成弥散分布的碳化物颗粒及高密度的位错结，对位错起到钉扎作用， 提高了钢材抗貼应力腐蚀开裂(SSC)的能力。因此，本专利技术可满足既抗C02 腐蚀又抗H2S腐蚀性能的要求，可以在同时含有两种腐蚀性气体的环境中使用， 其抗C(VH2S腐蚀能力是当前所使用碳钢的2倍以上。同时，本专利技术制造成本不 超过碳钢的1.5倍，是一种经济型管材，在不会明显增加成本的情况下， 一旦 推广应用，可大幅度降低油气田的腐蚀问题，大大降低油田的腐蚀事故。具体实施方式-下面将通过具体实施例对本专利技术作详细地说明。油套管用钢在含有C02/H2S溶液中，会发生如"F阳极反应-同时，在C02/貼腐蚀的过程中，阴极反应过程控制着钢的腐蚀速率，主要 涉及到H+、 H2C03、跳—、H2S、 HS—的还原2//2C03 + 2e — 2好CO; + /f 2 2/fC03-+2e —^j+Sa^-总的电极反应为.-<formula>formula see original document page 5</formula>当Pco2/PH2S<20时，硫化氢腐蚀占主导；当Pco2/PH2S>500时，二氧化碳腐蚀占 主导；20<Pco2/PH2S<500时，腐蚀由二氧化碳和硫化氢共同控制。实施例l: 一种C02和H2S共存环境中的耐腐蚀低铬油套管，包括以下组分 (wt%)， C: 0.20%, Si: 0.37%, Mn: 0.47%, P: 0.011%, S: 0.003%， Cr: 2.95%， Mo: 0.67%, Cu: 0.11%, Ni: 0.009%, Al: 0.036%, Nb: 0.044%, Ti: 0.03%， B: 0.002%, V: 0.07%;控制成分范围(wt%)为As: 0.012%, Sn: 0. OO挑，Ca 处理，Ca/S比为1.5;其余为铁。实施例2: —种C02和H2S共存环境中的耐腐蚀低铬油套管，包括以下组分 (wt%)， C: 0.22%， Si: 0.50%， Mn: 0.50%, P: 0.015%, S: 0.004%, Cr: 3.10%, Mo: 0.42%, Cu: 0.15%， Ni: 0.05%， Al: 0.044%, Nb: 0.047%, Ti: 0.03%, B: 0.002%, V: 0.09%;控制成分范围为As: 0.014%, Sn: 0.01%， Ca处理，Ca/S 比为1.5;其余为铁。实施例3: —种C02和H2S共存环境中的耐腐蚀低铬油套管，包括以下组分 (wt%)， C: 0.24%, Si: 0.25%, Mm 0.45%, P: 0.010%, S: 0.005%, Cr: 3.00%, Mo: 0. 65%， Cm 0. 25%， Ni: 0. 025%, Al: 0. 015， Ti: 0.010%, B: 0. 0024%, Nb: 0.055%, V: 0.05%;受控制成分范围(wtM)为，As: 0.0120%， Sn: 0.012%, Sb: 0.006%， N《:0.005%， Ca处理，Ca/S比为1. 5;其余为铁。权利要求1、一种CO2和H2S共存环境中的耐腐蚀低铬油套管，包括C0.18～0.24％，Si0.25～0.50％，Mn0.45～0.55％，P0.01～0.015％，S0.003～0.005％，Cr2.95～3.10％，Mo0.40～0.75％，Cu0.10～0.25％，Ni0.009～0.05％，Al0.015～0.055％，Ti0.010～0.035％，B0.0018～0.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＣＯ↓［２］和Ｈ↓［２］Ｓ共存环境中的耐腐蚀低铬油套管，包括Ｃ：０．１８～０．２４％，Ｓｉ：０．２５～０．５０％，Ｍｎ：０．４５～０．５５％，Ｐ：０．０１～０．０１５％，Ｓ：０．００３～０．００５％，Ｃｒ：２．９５～３．１０％，Ｍｏ：０．４０～０．７５％，Ｃｕ：０．１０～０．２５％，Ｎｉ：０．００９～０．０５％，Ａｌ：０．０１５～０．０５５％，Ｔｉ：０．０１０～０．０３５％，Ｂ：０．００１８～０．００２４％，Ｎｂ：０．０３～０．０６％，Ｖ：０．０５～０．１０％；受控制成分（ｗｔ％）为：Ａｓ≤０．０２０％，Ｓｎ≤０．０１５％，Ｓｂ≤０．０１０％，Ｎ≤０．００７％，Ｃａ处理，Ｃａ／Ｓ比为１．５；余量是Ｆｅ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩勇，赵国仙，李平全，吕祥鸿，
申请(专利权)人：西安摩尔石油工程实验室，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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