CN101541998A - 在矿井内被扩径的扩径用油井管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扩径用油井管及其制造方法。该扩径用油井管，在矿井内被扩径，具有铁素体率为80％以上的组织和如下化学成分，该化学成分以质量％计，含有C：0.05～0.08％、Si：0.50％以下、Mn：0.80～1.30％、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Cr：0.08～0.50％，N：0.01％以下、Al：0.005～0.06％、Ti：0.05％以下、Cu：0.50％以下以及Ni：0.50％以下，剩余部分由Fe和杂质组成。该扩径用油井管具有276MPa～379MPa的屈服强度和16％以上的均匀延伸率。因此，本发明的扩径用油井管具有优异的扩径性。

Description

在矿井内被扩径的扩径用油井管及其制造方法
技术领域
本发明涉及油井管及其制造方法，更详细地说，涉及在矿井内被扩径的扩径用油井管及其制造方法。
背景技术
在对生产石油和气体用的井(油井和气井)进行施工时，将多个油井管插入矿井内。以往的井的施工方法如下所述。利用钻杆挖掘矿井到规定距离后，插入油井管。接着，进一步挖掘矿井后，插入外径小于已插入的油井管内径的油井管。这样，以往的施工方法中，随着矿井变深所插入的油井管的外径逐渐减小。换言之，油井变得越深，矿井的上部(地表附近部分)所使用的油井管的内径越大。其结果，挖掘面积增大，挖掘费用也增加。
用于减小挖掘面积来降低挖掘费用的新的施工方法被日本特表平7-507610号公报和国际公开的第WO98/00626号小册子公开。这些文献所公开的方法如下所述。首先，将外径小于已配设在矿井内的油井管内径的油井管插入矿井内。使油井管插入得比已配设的油井管更深之后，对插入的油井管进行扩径，使油井管的内径与先配设的油井管的内径相等。总之，在该方法中，在矿井内对油井管进行扩径。因此即使油井再深，也不需要在矿井上部使用大外径的油井管，可比以往的施工方法减小挖掘面积和钢管使用量。
对上述新的施工方法所使用的油井管(下面称为扩径用油井管)进行了各种研究。特别是在国际公开第WO2004/001076号小册子、国际公开第W02005/080621号小册子以及日本特开2002-349177号公报中，公开了以抑制扩径后的压塌强度的降低为目的的扩径用油井管。在日本特开2002-266055号公报中，公开了以提高耐腐蚀性为目的的扩径用油井管。
不过，扩径用油井管为了在矿井内进行扩径，要求在扩径时管进行均匀地变形的性能(下面称为扩径性)。为了得到优异的扩径性，要求在加工时不产生缩径地变形的性能，即，要求可通过拉伸试验评价的高均匀延伸率。在此所谓的均匀延伸率是指拉伸试验的最大负荷点的变形(％)。特别是，在成为在矿井内上下排列的油井管彼此重复部分的钟状部(bell part)上，扩径率最高。若考虑钟状部的扩径率，优选扩径用油井管的均匀延伸率为16％以上。
在日本特开2002-129283和日本特开2005-146414号公报中公开了以提高扩径性为目的的扩径用油井管。在日本特开2002-129283号公报中，不对油井管实施淬火、回火，且钢的组织由5％～70％体积％的铁素体相、马氏体相和贝氏体相这样的低温相变相构成。由此油井管具有优异的扩径性。
不过，认为若马氏体相和贝氏体相这样的低温相变相在组织内所占的比例大的话，不能得到高均匀延伸率。
日本特开2005-146414号公报中公开的油井管实施了公知的淬火、在不足Ac1温度的条件下公知的回火，且其屈服比为0.85以下，由此具有优异的扩径性。不过，调查的结果是在日本特开2005-146414号公报中公开的油井管有时不能得到16％以上的均匀延伸率。并且，日本特开2005-146414号公报中公开的油井管在实施例的记载中含有1.45％的Mn。这样高的Mn的成分有可能降低韧性。这样高的Mn的成分的回火温度高，因此有可能产生脱碳、炉壁的磨损这样的问题。
扩径用油井管也如日本特开2002-349177号公报等公开那样，优选对外压的压塌强度、即压扁强度高。压扁强度受到油井管的椭圆率和偏厚率的影响。为了得到高的压扁强度，优选降低油井管的偏厚而使偏厚率变小，且使横截面接近正圆而使椭圆率变小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异的扩径性的扩径用油井管。具体来说，提供一种具有16％以上的均匀延伸率的扩径用油井管。
本发明人进行了各种调查。结果发现，为了扩径用油井管具有高均匀延伸率，特别是具有16％以上的均匀延伸率，必须满足以下事项(1)和(2)。
(1)金属组织中的铁素体率为80％以上。铁素体相软，因此通过提高金属组织中的铁素体率，能得到高均匀延伸率。
(2)调整屈服强度处于276MPa～379MPa的范围。由此能得到作为油井管所必须的强度，且能得到高均匀延伸率。
本发明人还发现为了扩径用油井管具有18％以上的均匀延伸率，除了上述(1)和(2)外，满足以下事项(3)也是有效的。
(3)实施淬火、回火且回火温度为Ac1点以上。在此，回火处理的具体工序如下所述。使淬火后的扩径用油井管升温到Ac1点以上的回火温度，升温后，进行规定时间的均热。均热后，使扩径用油井管进行空冷。通过进行以上处理，能得到18％以上的高均匀延伸率。其理由虽未确定，但认为通过使回火温度为Ac1点以上，在均热过程中奥氏体相析出，由此钢中的结晶粒子微细化的缘故。
本发明人还发现，在进行淬火、回火处理之前，若对管坯进行冷加工，维持上述的均匀延伸率的情况下，可减少扩径用油井管的椭圆率和偏厚率，其结果可提高扩径用油井管的压扁强度。
本发明是基于上述见解而做成的。本发明的主旨如下所述。
本发明的扩径用油井管在矿井内被扩径。扩径用油井管具有铁素体率为80％以上的组织和如下化学成分，该化学成分以质量％计，含有C：0.05～0.08％、Si：0.50％以下、Mn：0.80～1.30％、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Cr：0.08～0.50％，N：0.01％以下、Al：0.005～0.06％、Ti：0.05％以下、Cu：0.50％以下以及Ni：0.50％以下，剩余部分由Fe和杂质组成。扩径用油井管还具有276MPa～379MPa的屈服强度，具有16％以上的均匀延伸率。在此所谓的铁素体率是指铁素体面积率。
本发明的扩径用油井管的化学成分也可以含有从由Mo：0.10％以下、V：0.10％以下、Nb：0.040％以下、Ca：0.005％以下及稀土类元素(REM)：0.01％以下组成的群中所选择的1种或2种以上以替代一部分Fe。
优选扩径用油井管具有18％以上的均匀延伸率。优选扩径用油井管在淬火之后，以Ac1点以上的回火温度(即，所谓双相域的温度)进行回火。
优选本发明的扩径用油井管的椭圆率为0.7％以下，且偏厚率为6.0％以下。
此时，提高了扩径用油井管的压扁强度。
优选本发明的扩径用油井管在进行冷加工之后，进行淬火、回火。在此，冷加工例如通过冷拉伸进行。
此时，维持16％以上的均匀延伸率的同时，扩径用油井管的椭圆率为0.7％以下，偏厚率为6.0％以下。
本发明的扩径用油井管的制造方法，包括：制造管坯的工序，该管坯具有如下化学成分，该化学成分以质量％计，含有C：0.05～0.08％、Si：0.50％以下、Mn：0.80～1.30％、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Cr：0.08～0.50％，N：0.01％以下、Al：0.005～0.06％、Ti：0.05％以下、Cu：0.50％以下以及Ni：0.50％以下，剩余部分由Fe和杂质组成；淬火、回火工序，对制造的管坯进行淬火、回火，形成具有铁素体为80％以上的组织、276MPa～379MPa的屈服强度，16％以上的均匀延伸率的扩径用油井管。
另外，管坯的化学成分也可以含有上述选择元素(Mo、V、Nb、Ca、REM)一种以上以替代一部分Fe。
优选在淬火、回火工序中，对淬火后的管坯以Ac1点以上的回火温度进行回火，使扩径用油井管的均匀延伸率为18％以上。
优选本发明的扩径用油井管的制造方法还具有对制造的管坯进行冷加工而使扩径用油井管的椭圆率为0.7％以下、且偏厚率为6.0％以下的工序。在淬火、回火工序中，对上述冷加工后的管坯进行淬火、回火。
附图说明
图1是表示在实施例2中所制造的扩径用油井管的椭圆率和偏厚率之间的关系的图。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行详细说明。本发明的扩径用油井管由具有以下化学成分和金属组织。以后关于元素的％是指质量％。
1.化学成分
C：0.05～0.08％
碳(C)提高钢的强度。若C含有量不足0.05％，就不能得到本发明所需的屈服强度。另一方面，C含有量超过0.08％时，均匀延伸率就降低。因此，C含有量为0.05～0.08％。
Si：0.50％以下
硅(Si)使钢脱氧。提高回火软化阻力而提高了钢的强度，不过，Si含有量超过0.50％时，钢的热加工性就降低。因此，Si含有量为0.50％以下。为了有效地得到上述效果，优选Si含有量为0.1％以上。但是，即使Si含有量不足0.1％，也能一定程度地得到上述效果。
Mn：0.80～1.30％
锰(Mn)提高了钢的淬硬性，提高了钢的强度。若Mn含有量不足0.80％，就不能得到本发明所需的强度。另一方面，Mn含有量超过1.30％时，钢中的偏析就增加，钢的韧性降低。因此，Mn含有量为0.80～1.30％。较好的Mn含有量为1.20～1.30％。
P：0.030％以下
磷(P)是杂质。P通过在晶界偏析，而降低钢的韧性。因此，优选尽可能降低P含有量。因此，P含有量为0.030％以下。较好的P含有量为0.015％以下
S：0.020％以下
硫(S)是杂质。S与Mn或Ca结合而形成夹杂物。形成的夹杂物在热加工时被延伸，其结果，降低钢的韧性。因此优选尽可能降低S含有量。因此，S含有量为0.020％以下。较好的S含有量为0.0050％以下。
Al：0.005～0.06％
铝(Al)使钢脱氧。若铝含有量不足0.005％，由于脱氧不充分而降低钢的纯度，其结果，钢的韧性就降低。另一方面，铝含有量超过了0.06％的情况下，钢的韧性也降低。因此，铝含有量为0.005～0.06％。优选铝含有量为0.02～0.06％。另外，在本说明书中所谓的铝含有量是指酸溶Al(sol.Al)的含有量。
N：0.01％以下
氮(N)是杂质。N与Al、Ti和Nb结合而形成氮化物。若AlN和TiN大量析出，钢的韧性就降低。因此，优选尽可能降低N含有量。因此，N含有量为0.01％以下。
Cr：0.08～0.50％
铬(Cr)提高了钢的淬硬性。还提高了抗二氧化碳腐蚀性能。若Cr含有量不足0.08％，抗二氧化碳腐蚀性能就降低。另一方面，若增加Cr含有量，易于形成粗大的碳化物，因此，Cr含有量的上限为0.50％。因此，Cr含有量为0.08～0.50％。较好的Cr含有量为0.08～0.35％。更优选0.08～0.25％。
Ti：0.05％以下
钛(Ti)与N结合而形成TiN，抑制高温区域的结晶粒子的粗大化。但是，Ti含有量超过0.05％时，与C结合而形成TiC，其结果，钢的韧性就降低。因此Ti含有量为0.05％以下。另外，认为抑制上述结晶粒子的效果在Ti含有量为0.001％左右的杂质水平也一定程度地存在，但在Ti含有量为0.005％以上时，显现得更加明显。
Cu：0.50％以下
铜(Cu)通过固溶强化而提高了钢的强度。但是，若Cu含有量过多，钢就脆化，若含有量超过0.50％，钢就显著脆化。因此，Cu含有量为0.50％以下。另外，若Cu含有量为0.01％以上，显著地显现出提高上述钢的强度的效果。
Ni：0.50％以下
镍(Ni)提高了钢的韧性的同时，在与Cu共存的情况下，抑制起因于Cu的钢的脆化。但是，若Ni含有量超过0.50％，该效果就饱和。因此，Ni含有量为0.50％以下。若Ni含有量为0.01％以上，就显著地显现上述效果。
另外，化学成分的剩余部分由Fe和杂质组成。
本发明的扩径用油井管还根据需要含有Mo来替代一部分Fe。
Mo：0.10％以下
钼(Mo)是任意添加元素。Mo通过提高淬硬性，提高钢的强度。Mo还抑制P等所导致的脆化。不过，若含有过量Mo，就形成粗大的碳化物。因此Mo含有量为0.10％以下。为了有效地得到上述效果，较好的Mo含有量为0.05％以上。但是，即使Mo含有量不足0.05％，也可以一定程度地得到上述效果。
本发明的扩径用油井管还根据需要含有从Nb和V组成的群中所选择的一种或两种来替代一部分Fe。
Nb：0.040％以下
V：0.10％以下
铌(Nb)和钒(V)都是任意添加元素。它们都提高钢的强度。具体来说，Nb通过形成碳氮化物来提高钢的强度。V通过形成碳化物来提高钢的强度。不过，若含有过量Nb，就发生偏析和延伸粒。若含有过量V，钢的韧性就降低。因此，Nb含有量为0.040％以下，V含有量为0.10％以下。为了有效地得到上述效果，较好的Nb含有量为0.001％以上，较好的V含有量为0.02％以上。但是，即使含有量不足上述下限值，也可以一定程度地得到上述效果。
本发明的扩径用油井管还根据需要含有从Ca和稀土类元素(REM)组成的群中所选择的一种或两种来替代一部分Fe。
Ca：0.005％以下
REM：0.01％以下
钙(Ca)和REM都是任意添加元素。Ca和REM有助于控制硫化物的形态，其结果提高了钢的韧性。不过，Ca含有量超过0.005％时，或REM含有量超过0.01％时，大量发生夹杂物。因此，Ca含有量为0.005％以下，REM含有量为0.01％以下。为了有效地得到上述效果，较好的Ca含有量为0.001％以上，较好的REM含有量为0.001％以上。但是，即使Ca含有量和REM含有量不足上述下限值，也可以一定程度地得到上述效果。
2.金属组织
金属组织内的铁素体率为80％以上。在此，铁素体率为铁素体面积率。通过以下方法测量。从扩径用油井管的任意处采集试样。对所采集的试样机械研磨之后，将所研磨的试样在4％苦味酸酒精溶液中进行蚀刻。通过光学显微镜观察蚀刻的试样表面，利用基于ASTM E562的计点法测量铁素体率。
另外，在金属组织内，除了铁素体相之外的其他部分由低温相变相组成。低温相变相包括贝氏体、马氏体和珠光体之中的一种或两种以上。
本发明的扩径用油井管的软的铁素体相占金属组织的比例大，因此认为能得到16％以上的均匀延伸率。若铁素体率不足80％，比铁素体相硬的低温相变相的比例增加，因此均匀延伸率不足16％。
3.屈服强度
钢的屈服强度处于276MPa～379MPa的范围内。在此，屈服强度是指基于ASTM标准的0.2％偏压耐力。屈服强度超过379MPa时，均匀延伸率不足16％。另一方面，若屈服强度不足276MPa，就不能得到作为油井管所需的强度。因此，屈服强度为276MPa～379MPa。
4.椭圆率和偏厚率
本发明的扩径用油井管优选椭圆率为0.7％以下，偏厚率为6.0％以下。
椭圆率由下式(1)决定。
椭圆率(％)＝(最大外径Dmax-最小外径Dmin)/平均外径Dave×100(1)
在此，最大外径Dmax、最小外径Dmin和平均外径Dave例如通过以下方法测量。在扩径用油井管的任意横截面中，对同一个圆的外径每隔22.5°进行测量。由此，测量了16(＝360°/22.5°)个外径。以所测量的16个外径中最大的外径为Dmax，以最小的外径为Dmin。所测量的16个外径的平均值为Dave。
偏厚率由下式(2)决定。
偏厚率(％)＝(最大壁厚Tmax-最小壁厚Tmin)/平均壁厚Tave×100(2)
在此，最大壁厚Tmax、最小壁厚Tmin和平均壁厚Tave例如通过以下方法测量。在扩径用油井管的任意横截面中，每隔11.25°测量壁厚。由此，测量了32(＝360°/11.25°)个壁厚。以所测量的32个壁厚中最大的壁厚为Tmax，以最小的壁厚为Tmin。所测量的32个壁厚的平均值为Tave。
如后所述，若对热加工的管坯在进行淬火、回火之前进行冷加工，能得到具有0.7％以下的椭圆率且6.0％以下的偏厚率的扩径用油井管。这样的扩径用油井管在几何学上均匀性高。因此，压扁强度高，抗压塌性优异。更优选椭圆率为0.5％以下，偏厚率为5.0％以下。
另外，在上述中，测量了16个外径和32个壁厚，只要将同一圆周等分为8份以上，在各等分点测量外径和壁厚，测量数量不进行特别的限制。
5.制造方法
说明本发明的扩径用油井管的制造方法的一个例子。熔炼上述化学成分的钢，制造钢坯。对所制造的钢坯进行加工而制造管坯(管坯制造工序)。在管坯制造工序中，例如通过热加工来制造管坯。具体来说，对钢坯进行穿孔轧制而形成管坯。或者也可以通过对钢坯进行热挤压来形成管坯。
对所制造的管坯实施淬火、回火，形成本发明的扩径用油井管(淬火、回火工序)。淬火温度为公知的温度(Ac3点以上)。另一方面，回火温度优选Ac1点以上。回火的较好的具体工序如下所述。将淬火后的管坯升温到Ac1点以上的回火温度。升温后，以回火温度进行规定时间(例如，具有12.5mm的壁厚的管坯的情况下，约30分钟)的均热。均热后，对管坯空冷。
若回火温度为Ac1点以上，均匀延伸率为18％以上。其理由虽不能确定，但认为通过使回火温度为Ac1点以上，在均热过程中析出奥氏体相，由此，钢中的结晶粒微细化，因此均匀延伸率为18％以上。
较好的回火温度的上限为Ac3点。回火温度若超过Ac3点，扩径用油井管的强度就降低。因此，较好的回火温度为Ac1点以上且小于Ac3点。
另外，回火温度即使不足Ac1点，只要铁素体率为80％以上、屈服强度为276～379MPa，能得到16％以上的均匀延伸率。
Ac1点和Ac3点可通过Formaster试验求出。在Formaster试验中，使用相变点测量装置(Formaster全自动膨胀仪)，测量试验片的热膨胀量，基于所测量的热膨胀量求出相变点(Ac1点、Ac3点)。
优选在管坯制造工序之后即在淬火、回火工序之前实施冷加工工序。在冷加工工序中，对制造的管坯进行冷加工。冷加工例如是冷缩径加工。更具体来说，通过利用冷拉伸和冷皮尔格式轧机等的冷轧制来进行。更优选冷加工由冷拉伸来进行。通过冷加工，扩径用油井管的椭圆率为0.7％以下，偏厚率为6.0％以下。
另外，也可以在冷加工工序前，对上述管坯实施淬火、回火等热处理。通过上述方法制造的扩径用油井管为无缝管，但本发明的扩径用油井管也可以是电焊钢管所代表的焊接管。但是，在焊接管中可能在焊接部的耐腐蚀性方面产生问题，因此本发明的扩径用油井管优选无缝钢管。
实施例1
制造具有表1所示的化学成分的多个圆钢坯。
表1
表1
Figure A20088000013000151
参照表1，钢种C和钢种E的化学成分处于本发明的范围内。另一方面，Mn含有量超过了本发明的上限。钢种B的C含有量和Mn含有量超过了本发明的上限。钢种D的Mn含有量和Cr含有量超出了本发明的范围。
从各圆钢坯采集试验片，使用所采集的试验片而实施Formaster试验，求出了各钢种的Ac1点(℃)。求出的Ac1点表示在表1中。
在加热炉中对钢种A～E的多个圆钢坯进行加热。对已加热的多个圆钢坯进行穿孔轧制，制造了多个无缝钢管(管坯)。无缝管的公称外径为203.2mm，公称壁厚为12.7mm。以表2所示的淬火温度(℃)和回火温度(℃)对所制造的无缝钢管实施淬火、回火，制造了扩径用油井管。回火处理的均热时间为30分钟。对表2中的试验编号13、14的圆钢坯进行穿孔轧制，形成了公称外径为219.1mm，公称壁厚为14.5mm的无缝钢管。然后以18.4％的截面减少率对制造的无缝钢管实施冷拉伸，形成了公称外径为203.2mm，公称壁厚为12.7mm的无缝钢管。在此，截面减少率(％)由下式(3)定义。
截面减少率(％)＝(冷拉伸前的无缝钢管的截面积-冷拉伸后的无缝钢管的截面积)/冷拉伸前的无缝钢管的截面积×100(3)
并且，对冷拉伸的无缝钢管实施了淬火、回火。
表2
表2
  试验编号   钢种   淬火温度(℃)   回火温度(℃)   铁素体率(％)   YS(MPa)   TS(MPa)   均匀延伸率(％)
  1   A   950   660   60   520   596   9.4
  2   A   950   715   70   450   529   10.7
  3   A   950   730   80   350   540   15.3
  4   B   950   690   60   476   565   13.6
  5   B   950   715   70   385   580   15.9
  6   B   950   730   80   378   717   15.1
  7   C   950   550   55   448   536   11.6
  8   C   950   710   80   360   460   16.3
  9   C   950   720   85   324   478   18.0
  10   C   950   730   90   301   490   19.0
  11   D   950   650   10   683   767   7.1
  12   D   950   715   20   465   627   11.2
  13   E   920   640   80   359   462   17.6
  14   E   920   740   80   301   487   20.1
铁素体率的测量
通过以下方法求出表2所示的试验编号1～14的扩径用油井管的铁素体率。从各扩径用油井管采集组织观察用的试验片。对采集的试验片进行机械研磨，将研磨后的试验片在4％苦味酸酒精溶液中进行了蚀刻。用光学显微镜(500倍)观察蚀刻后的试样表面。此时，观察到的区域的面积大约为36000μm2。在所观察的区域内求出了铁素体率(％)。铁素体率通过基于ASTM E562计点法求出。求出的铁素体率(％)表示在表2中。
拉伸试验
从试验编号1～14的扩径用油井管采集拉伸试验片，实施了拉伸试验。具体来说，从各扩径用油井管的长度方向采集了外径6.35mm，平行部长度25.4mm的圆棒试验片。在常温下对所采集的圆棒试验片实施了拉伸试验。将拉伸试验所得到的屈服强度(MPa)显示在表2中的“YS”栏，将拉伸强度(MPa)显示在表2中的“TS”栏，均匀延伸率(％)显示在表2中“均匀延伸率”栏。基于ASTM标准的0.2％偏压耐力为屈服强度(YS)。拉伸试验的最大负荷点的试验片的变形为均匀延伸率(％)。
试验结果
参照表2，试验编号8～10、13和14的油井管的化学成分、金属组织(铁素体率)、屈服强度处于本发明的范围内，因此均匀延伸率为16％以上。并且，试验编号9、10和14的油井管的回火温度为Ac1点以上，因此均匀延伸率为18％以上。
试验编号13的椭圆率为0.22％，偏厚率为3.66％。试验编号14的椭圆率为0.21％，偏厚率为2.22％。
也就是说，试验编号13和14的椭圆率为0.7％以下，偏厚率为6.0％以下。另外，椭圆率和偏厚率通过上述4.所示的方法求出。
另一方面，试验编号1～3的油井管的Mn含有量超过了本发明的上限，因此均匀延伸率不足16％。特别是试验编号3的油井管的金属组织、屈服强度虽处于本发明的范围内，但化学成分的Mn含有量超出了范围，因此均匀延伸率不足16％。
试验编号4～6、11和12的油井管的化学成分处于本发明的范围外，因此均匀延伸率不足16％。
试验编号7的油井管的化学成分虽处于本发明的范围内，但铁素体率和屈服强度超出了本发明的范围，因此均匀延伸率不足16％。
实施例2
制造了多个扩径用油井管，对制造的扩径用油井管的椭圆率和偏厚率进行了调查。具体来说，准备了具有表1所示的化学成分的8根圆钢坯。对8根中的4根进行热穿孔轧制，形成了公称外径为203.2mm，公称壁厚为12.7mm的无缝钢管。以950℃的淬火温度对制造的无缝管进行了淬火。然后，在淬火后以650℃的回火温度进行回火，形成了扩径用油井管。以下将这4根扩径用油井管称为热加工件1～4。
另一方面，其他4根圆钢坯通过以下方法制造了扩径用油井管。首先，进行热穿孔轧制，形成了公称外径为219.1mm，公称壁厚为14.5mm的无缝钢管。接着，以18.4％的截面减少率对制造的无缝钢管实施冷拉伸，形成为公称外径为203.2mm，公称壁厚为12.7mm。冷拉伸后，以920℃的淬火温度进行了淬火，以640℃～740℃的回火温度进行回火，形成了扩径用油井管。以下将这些扩径用油井管称为冷加工件1～4。
与实施例1同样地对热加工件1～4和冷加工件1～4测量了铁素体率、屈服强度和均匀延伸率。其结果，热加工件和冷加工件的铁素体率都为80％以上，屈服强度为276～379MPa。均匀延伸率都为16％以上。
并且，调查了热加工件1～4和冷加工件1～4的椭圆率和偏厚率。具体来说，通过上述4.记载的方法，测量了16个外径，求出了最大外径Dmax、最小外径Dmin、平均外径Dave。然后使用式(1)求出了椭圆率。通过4.记载的方法测量32个壁厚，求出了最大壁厚Tmax、最小壁厚Tmin、平均壁厚Tave。然后使用式(2)求出了偏厚率。调查结果表示在表3和图1。图1中的“○”表示热加工件，“●”表示冷加工件。
表3
表3
  试验材料   钢种   椭圆率(％)   偏厚率(％)
  热加工件1   E   0.73   5.38
  热加工件2   E   0.48   10.67
  热加工件3   E   0.47   12.11
  热加工件4   E   0.46   11.39
  冷加工件1   E   0.22   3.66
  冷加工件2   E   0.21   2.22
  冷加工件3   E   0.27   3.96
  冷加工件4   E   0.34   4.43
参照表3和图1，冷加工件1～4的椭圆率小于热加工件1～4，为0.7％以下。冷加工件1～4的偏厚率小于热加工件1～4，为6.0％以下。
以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只不过是用于实施本发明的例示。因此，本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可对上述实施方式进行适当地变形来实施。
工业实用性
本发明的扩径用油井管可广泛用于油井管，特别是可用作在矿井内被扩径的油井管。

Claims (10)

1.一种扩径用油井管，在矿井内被扩径，其特征在于，扩径用油井管具有铁素体率为80％以上的组织和如下化学成分，该化学成分以质量％计，含有C：0.05～0.08％、Si：0.50％以下、Mn：0.80～1.30％、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Cr：0.08～0.50％，N：0.01％以下、Al：0.005～0.06％、Ti：0.05％以下、Cu：0.50％以下以及Ni：0.50％以下，剩余部分由Fe和杂质组成，该扩径用油井管具有276MPa～379MPa的屈服强度和16％以上的均匀延伸率。
2.根据权利要求1所述的扩径用油井管，其特征在于，
上述化学成分含有从由Mo：0.10％以下、V：0.10％以下、Nb：0.040％以下、Ca：0.005％以下及稀土类元素：0.01％以下组成的群中所选择的1种或2种以上以替代一部分Fe。
3.根据权利要求1或2所述的扩径用油井管，其特征在于，
具有18％以上的均匀延伸率。
4.根据权利要求3所述的扩径用油井管，其特征在于，
在淬火之后，以Ac1点以上的回火温度进行回火。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的扩径用油井管，其特征在于，
扩径用油井管具有0.7％以下的椭圆率，6.0％以下的偏厚率。
6.根据权利要求5所述的扩径用油井管，其特征在于，
在进行冷加工之后，进行淬火、回火。
7.一种扩径用油井管的制造方法，其特征在于，包括：制造管坯的工序，该管坯具有如下化学成分，该化学成分以质量％计，含有C：0.05～0.08％、Si：0.50％以下、Mn：0.80～1.30％、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Cr：0.08～0.50％、N：0.01％以下、Al：0.005～0.06％、Ti：0.05％以下、Cu：0.50％以下以及Ni：0.50％以下，剩余部分由Fe和杂质组成；淬火、回火工序，对上述制造的管坯进行淬火、回火，形成具有铁素体率为80％以上的组织、276MPa～379MPa的屈服强度、16％以上的均匀延伸率的扩径用油井管。
8.根据权利要求7所述的扩径用油井管的制造方法，其特征在于，
上述管坯的化学成分含有由Mo：0.10％以下、V：0.10％以下、Nb：0.040％以下、Ca：0.005％以下以及稀土类元素：0.01％以下组成的群中所选择的一种以上以替代一部分Fe。
9.根据权利要求7或8所述的扩径用油井管的制造方法，其特征在于，
在上述淬火、回火工序中，对淬火后的上述管坯以Ac1点以上的回火温度进行回火，使上述扩径用油井管的均匀延伸率为18％以上。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的扩径用油井管的制造方法，其特征在于，
还具有对上述制造的管坯进行冷加工而使上述扩径用油井管的椭圆率为0.7％以下，且偏厚率为6.0％以下的工序，
在上述淬火、回火工序中，对上述冷加工的管坯进行淬火、回火。
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