一種含稀土bt90h鋼級稠油熱采井用套管及軋制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含稀土BT90H鋼級稠油熱采井用套管及軋制方法，套管材質的質量百分比化學成分：C0.20-0.30；Si0.10-0.37；Mn0.50-0.70；P≤0.015；S≤0.006；Cr：0.8-1.1；Mo：0.4-0.6，Ti：0.02-0.04，RE：0.0005-0.02，其余為鐵和不可避免的雜質，質量分數(shù)共計100%。其優(yōu)點是：本發(fā)明通過合理的化學成分設計、軋制工藝及淬火+回火熱處理工藝使設計鋼種達到了BT90H鋼級熱采井用套管所要求的力學性能指標；本發(fā)明在以Cr、Mo合金為主的基礎上，通過加入稀土元素使材料在達到強度的同時其韌性特別是橫向沖擊韌性得到了大幅度提高，其高溫力學性能都到明顯改善。
【專利說明】一種含稀土 BT90H鋼級稠油熱采井用套管及軋制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含稀土 BT90H鋼級稠油熱采井用套管及軋制方法，屬于冶金行業(yè)稠油熱采井用無縫鋼管的生產(chǎn)領域。
【背景技術】
[0002]據(jù)估計世界常規(guī)石油總資源量為3000億噸，除此之外還有稠油、油沙等非常規(guī)石油資源，他們總儲量約為八九千噸左右，遼河油田、勝利油田及克拉瑪依油田稠油資源豐富。稠油開采過程中需注入高溫高壓蒸汽，由于稠油具有特殊高粘度和高凝固的特點同時受高溫、應力的綜合作用，稠油油井套損較為嚴重，油井壽命較低。鋼中稀土具有變性作用及微合金化作用，可以改變夾雜物形狀，或者減少夾雜物數(shù)量，改善鋼的力學性能，而微合金化作用可以通過稀土固溶來提高材料的綜合力學性能及高溫性能。近年來，油田傾向于采用專門針對稠油開采而特殊設計的非API稠油熱采專用套管。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種含稀土 BT90H鋼級稠油熱采井用套管及軋制方法，本發(fā)明的套管在以Cr、Mo合金為主的基礎上加入稀土元素，通過一定的軋制方法，使材料強度達到要求的力學性能，同時韌性也得到大幅度提高，還具有更好的高溫力學性能。
[0004]本發(fā)明技術的方案如下:
[0005]一種BT90H鋼級稠油熱采井用套管，其材質的質量百分比化學成分:C0.20-0.30 ；Si0.10-0.37 ；Mn0.50-0.70 ；P ( 0.015 ；S ( 0.006 ；Cr:0.8-1.1 ；Mo:0.4-0.6，Ti:0.02-0.04，RE:0.0005-0.02，其余為鐵和不可避免的雜質，質量分數(shù)共計100%。
[0006]所述稀土為La、Ce混合稀土。
[0007]該套管C是提高基體強度最經(jīng)濟最基本的元素，但過高的C會降低材料的韌性，因此要控制C的含量，通過Mn元素的加入來補充C降低帶來強度的下降，其和S形成硫化錳夾雜也可以改善韌性，同時通過低P、S的控制來減小其對韌性的影響，適當?shù)募尤隒r、Mo可以提高其淬透性，起到析出強化，提高高溫回火抗性的作用，Ti可以起到細化晶粒的作用，稀土為有意加入的合金元素，加入量為0.0005-0.02%，其可以顯著提高材料的韌性及高溫力學性能。
[0008]本發(fā)明的套管按照以下工藝流程進行生產(chǎn):
[0009]煉鋼生產(chǎn)工藝:鐵水預處理一頂?shù)讖痛缔D爐冶煉一LF爐精煉一VD真空脫氣一圓坯連鑄。在冶煉過程中添加硅鈣線使鋼中夾雜物得到變性處理，終脫氧采用有鋁脫氧，在VD前LF后喂預定量稀土絲，并進行真空脫氣，提高鋼的純凈度。
[0010]軋制工藝為:圓還一鋸切一加熱一穿孔一軋管一張力減徑一取樣一冷卻一切頭尾一矯直一檢查一包裝一過磅一入庫。其中穿孔溫度為1250°c -1280°c，軋管溫度為10500C _1150°C，張減徑溫度為 900°C _830°C。
[0011]熱處理工藝為:淬火+回火 。淬火溫度:880-900°C，保溫時間:60-80分鐘；回火溫度:650°C _660°C，保溫時間:80-100分鐘，矯直溫度≥480°C。
[0012]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0013]1、本發(fā)明通過合理的化學成分設計、軋制工藝及淬火+回火熱處理工藝使設計鋼種達到了 BT90H鋼級熱采井用套管所要求的力學性能指標。
[0014]2、本發(fā)明在以Cr、Mo合金為主的基礎上，通過加入稀土元素使材料在達到強度的同時其韌性特別是橫向沖擊韌性得到了大幅度提高，其高溫力學性能都到明顯改善。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的套管熱處理后材料的組織相片圖。
【具體實施方式】
[0016]煉鋼生產(chǎn)工藝:鐵水預處理一頂?shù)讖痛缔D爐冶煉一LF爐精煉一VD真空脫氣一圓坯連鑄，全部采用預脫硫鐵水，采用單渣冶煉工藝，終渣堿度> 3.0，終脫氧采用有鋁脫氧，精煉全過程正常吹氬，LF后VD前加入預定量的稀土絲，VD深真空< 0.1OKpa,目標值(0.06Kpa，深真空時間> 15分鐘；真空處理后喂硅鈣線200米，喂絲后進行15分鐘的軟吹IS時間。
[0017]各實施例煉鋼工藝都相同，所不同的是管坯化學成分，對各實施例管坯化學成分檢驗如表1所示:
[0018]表1各實施例化學成分(質量百分數(shù)/%)
[0019]
【權利要求】
1.一種含稀土 BT90H鋼級稠油熱采井用套管，其特征是:其材質的質量百分比化學成分:C0.20-0.30 ；Si0.10-0.37 ；Mn0.50-0.70 ；P ≤0.015 ；S ≤0.006 ；Cr:0.8-1.1 ；Mo:0.4-0.6，Ti:0.02-0.04，RE:0.0005-0.02，其余為鐵和不可避免的雜質，質量分數(shù)共計100% O
2.一種根據(jù)權利要求1所述的含稀土 BT90H鋼級稠油熱采井用套管的軋制方法，其特征是:鋼坯加熱溫度為1240°C-1290°C，穿孔溫度為1250°C-1280 °C，軋管溫度為10500C _1150°C，張減徑溫度為 900°C _830°C。
3.根據(jù)權利要求2所述的含稀土BT90H鋼級稠油熱采井用套管的軋制方法，其特征是:熱處理工藝為淬火+回火，淬火溫度為880°C _900°C，保溫時間為60-80分鐘；回火溫度為6500C _660°C，保溫時間為80-100分鐘，矯直溫度為≥480°C，然后探傷得到成品。
【文檔編號】C22C38/28GK103469081SQ201310409233
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】馬愛清, 劉金, 賀景春, 張行剛, 王金龍, 石曉霞, 陳鎮(zhèn)方, 豐小冬 申請人:內蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司