一种含稀土低成本高抗挤毁石油套管及其生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104630643A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510088968.9(22)申请日2015.02.27(71)申请人内蒙古包钢钢联股份有限公司地址014000内蒙古自治区包头市昆区河西工业区(72)发明人贺景春李春龙丰小冬(74)专利代理机构北京爱普纳杰专利代理事务所(特殊普通合伙)11419代理人何自刚(51)Int.Cl.C22C38/38(2006.01)C22C38/22(2006.01)C21D8/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种含稀土低成本高抗挤毁石油套管及其生产方法(57)摘要本发明涉及一种含稀土低成本高抗挤毁石油套管及其生产方法，属于冶金及成型技术领域，管坯化学成分及含量(Wt％)为：C0.15-0.23；Si0.15-0.35；Mn1.50-1.80；P≤0.020；S≤0.010；Cr1.00-1.30；Mo0.10-0.20；Al0.01-0.03；稀土元素RE0.0005-0.0100；Cu≤0.10；其工艺流程为：铁水预处理→转炉冶炼→精炼→真空处理→连铸→切割→管坯加热→穿孔→连轧→定径→冷却→锯切→热处理→矫直→探伤→车丝扣；屈服强度为860～960MPa、0℃时的横向冲击值≥60J/cm2。本发明的产品具有生产成本低、强韧性能匹配高、组织均匀细小、残余应力低、抗挤毁性能高的特点。CN104630643ACN104630643A权利要求书1/1页1.一种含稀土低成本高抗挤毁石油套管，其特征在于：所述石油套管化学成分按重量百分比含量分别为：C0.15-0.23％；Si0.15-0.35％；Mn1.50-1.80％；P≤0.020％；S≤0.010％；Cr1.00-1.30％；Mo0.10-0.20％；Al0.01-0.03％；稀土元素RE0.0005-0.0100％；Cu≤0.10％；余量为基体Fe；其中稀土元素RE组分为：67％的Ce和33％的La制成。2.根据权利要求1所述含稀土低成本高抗挤毁石油套管，其特征在于其包括以下重量份的组分制备而成：高炉铁水：90份；废钢：10份；预脱氧合金：3.6-4.6份；铝铁合金：0.03-0.10份；白灰块：0.2份；钼铁合金：0.18-0.36份；稀土丝：0.02份；硅钙线：0.05份；其中所述稀土丝由稀土元素RE组分为67％的Ce和33％的La制成。3.根据权利要求1所述含稀土低成本高抗挤毁石油套管，其特征在于所述预脱氧合金选自硅锰合金、锰铁合金和铬铁合金两种或两种以上任意比例的混合物。4.一种生产如权利要求1-3中任一项所述含稀土低成本高抗挤毁石油套管的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)高炉铁水预处理：将所述高炉铁水中S含量降低到重量百分比0.010％以下；(2)顶底复吹转炉冶炼：将所述处理后的高炉铁水和所述废钢加入顶底复吹转炉冶炼，出钢过程中采用所述预脱氧合金进行预脱氧合金化，终脱氧采用铝铁合金进行有铝脱氧工艺，出钢过程进行挡渣或扒渣，出钢过程中合金加完以后加入所述白灰块；(3)LF炉精炼：将步骤(2)冶炼后的钢水加入LF炉精炼，精炼时吹氩气，采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式将温度从1530℃升至1620℃；采用造白渣操作并加入所述钼铁合金；最后保持底部软吹氩气，加入所述稀土丝；(4)VD真空处理：真空处理的真空度≤0.10KPa，深真空时间≥13分钟后，喂入所述硅钙丝，喂丝后进行8-12分钟软吹氩气；(5)圆坯连铸：采用低拉速的恒速控制和电磁搅拌工艺并控制钢水过热度≤30℃进行圆坯连铸：铸坯出二次冷却区域后进行矫直，然后切割为圆管坯；(6)之后进行管坯加热、穿孔、连轧、定径、冷却、锯切、热处理、矫直、探伤、车丝扣，其中热处理工艺为：890±10℃保温30～50min进行水淬，600±20℃保温60～80min进行空冷；回火后执行带温矫直，矫直温度≥500℃；然后对钢管逐支进行探伤检测，合格者在两端进行车丝扣加工。2CN104630643A说明书1/5页一种含稀土低成本高抗挤毁石油套管及其生产方法技术领域[0001]本发明涉及黑色金属冶炼及金属压力加工领域，具体涉及一种含稀土低成本高抗挤毁石油套管及其生产方法。背景技术[0002]处于岩盐层、泥岩层、膏岩层等高地层压力状况下的油井，经常会发生套管被挤毁的失效事故，给油田生产带来巨大的经济损失，为适应这种特殊地质工况条件对石油套管的苛刻要求，特开发一种含稀土低成本高抗挤毁石油套管。[0003]专利申请号：201010216630.4“一种高强度抗挤毁石油套管管柱及其制造方法”，其存在以下问题和缺点：钢中含有贵重元素V、Nb和Zr，因此生产工艺相对复杂、