一种超深井油气用钢及其制备方法技术

技术编号:34376486 阅读:29 留言:0更新日期:2022-07-31 13:45
本发明专利技术提供了一种超深井油气用钢及其制备方法,所述制备方法包括铁水依次经过预处理、转炉冶炼、LF精炼以及VD真空脱气,得到处理后的铁水;所述处理后的铁水依次经过连铸、缓冷以及精整后得到所述超深井油气用钢;所述LF精炼过程中补充含V合金;所述VD真空脱气过程中补充含Ti合金。本发明专利技术对所述超深井油气用钢的化学成分中C、Mn、Cr以及Mo含量进行了优化设计、并在钢中添加一定量V、Ti元素,细化了钢中晶粒组织,增强了钢种的强度及韧性,提高抗腐蚀性,使钢管具超高强度及高韧性。使钢管具超高强度及高韧性。

A steel for oil and gas in ultra deep wells and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种超深井油气用钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金
,涉及一种深井用钢,尤其涉及一种超深井油气用钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着石油工业的发展,油管下井深度越来越深,所需钢级越来越高。深超深井用套管服役的地质条件极其恶劣,套管要承受很大的内外压力和轴向载荷,因高强度套管的韧性不足引起的事故频繁,而超深井用石油套管要求高强度高韧性,对材料的综合性能有严格的要求。
[0003]在油气田开发的过程中,磨损损坏在井下套管损坏的情况中最为严重,特别是在超深井中,由于井深轨迹、钻柱横向重力效应的影响,井下套管的磨损十分严重。因为超深井井筒磨损情况较为严重以及其高温、高压的特点,所以在开发中一般采用高强度、高韧性钢材的套管。
[0004]常规Q125级油气用钢通过热轧及热处理后制成无缝钢管,钢管屈服强度834

950Mpa,抗拉强度≥931Mpa,已不满足超深井油田的使用。
[0005]CN 103451544A公开了一种含硼深井超深井用140ksi钢级石油套管及生产方法,所述石油套管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超深井油气用钢,其特征在于,所述超深井油气用钢的化学成分质量百分比含量为:C为0.28

0.30%,Si为0.20

0.29%,Mn为1.08

1.15%,P≤0.012%,S≤0.003%,Cr为1.45

1.55%,Mo为0.16

0.22%,V为0.015

0.025%,Ti为0.010

0.020%,Ni≤0.05%,余量为Fe和不可避免杂质,共计质量分数为100%。2.根据权利要求1所述的超深井油气用钢,其特征在于,所述超深井油气用钢的化学成分质量百分比含量为:C为0.29

0.30%,Si为0.25

0.29%,Mn为1.10

1.12%,P≤0.010%,S≤0.003%,Cr为1.48

1.52%,Mo为0.17

0.20%,V为0.015

0.017%,Ti为0.013

0.017%,Ni≤0.05%,余量为Fe和不可避免杂质,共计质量分数为100%。3.一种如权利要求1或2所述的超深井油气用钢的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:铁水依次经过预处理、转炉冶炼、LF精炼以及VD真空脱气,得到处理后的铁水;所述处理后的铁水依次经过连铸、缓冷以及精整后得到所述超深井油气用钢;所述LF精炼过程中补充含V合金;所述VD真空脱气过程中补充含Ti合金。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述预处理包括KR脱硫;优选地,所述KR脱硫中添加脱硫剂;优选地,所述脱硫剂包括氧化钙、萤石粉和铝粉;优选地,所述氧化钙的添加量为10

15kg/t;优选地,所述萤石粉的添加量为1.5

2.5kg/t;优选地,所述铝粉的添加量为0.5

1kg/t;优选地,所述KR脱硫中搅拌的速率为70

85r/min;优选地,所述KR脱硫中搅拌的时间为12

15min;优选地,所述KR脱硫后铁水中的硫含量≤0.003%。5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,所述转炉冶炼中出钢的温度为1600

1650℃;优选地,所述转炉冶炼的终点为C含量为0.05

0.08%,P含量≤0.012%。6.根据权利要求3

5任一项所述的制备方法,其特征在于,所述含V合金包括钒铁合金和/或片钒;优选地,所述含V合金在LF精炼第一次通电≥15min后补充,并搅拌2

3min;优选地,所述LF精炼中补充脱氧剂;优选地,所述脱氧剂包括铝粉和/或碳化硅;优选地,所述LF精炼的白渣保持时间≥15min,优选为15

30min;优选地,所述LF精炼的渣系组成以质量百分数计包括:CaO为45

53wt%、MgO为3

6wt%、SiO2≤8wt%以及余量的Al2O3,共计质量分数为100wt%;优选地,所述LF精炼的出钢温度为1601

1631℃;优选地,所述LF精炼的时间≥60min;...

【专利技术属性】
技术研发人员:王雪原刘明洋尹修刚姚忠李刚李自勇
申请(专利权)人:承德建龙特殊钢有限公司
类型:发明
国别省市:

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