CN106011641A - 一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材 - Google Patents
一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106011641A CN106011641A CN201610514406.0A CN201610514406A CN106011641A CN 106011641 A CN106011641 A CN 106011641A CN 201610514406 A CN201610514406 A CN 201610514406A CN 106011641 A CN106011641 A CN 106011641A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- butt welding
- oil casing
- shearing
- present
- welding procedure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000005298 Iron-Sulfur Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010081409 Iron-Sulfur Proteins Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，解决了现有合金材料不能同时满足高强度、韧性和低成本的问题。本发明按照质量百分比由以下成份组成：C 0.3％～0.5％，Mn 0.7％～0.9％，Cr 0.6％～0.8％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％～0.3％，N 0.2％～0.3％,S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。本发明具有高强度、高韧性、高耐磨性、便于焊接等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢材，具体涉及一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材。
背景技术
石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个油井的正常运行。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管。套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属于一次性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70%以上。套管按使用情况可分为：导管、表层套管、技术套管和油层套管。
石油套管是维持油井运行的生命线。由于地质条件不同，井下受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用于管体，这对套管本身的质量提出了较高的要求。一旦套管本身由于某种原因而损坏，可能导致整口井的减产，甚至报废。
剪切对焊工序中，不仅仅需要钢材满足自身强度、韧性等的需求，而且还需妈祖焊接的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有合金材料不能同时满足高强度、韧性和低成本的问题，提供解决上述问题的一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材。
本发明通过下述技术方案实现：
一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，按照质量百分比由以下成份组成：C 0.3％～0.5％，Mn 0.7％～0.9％，Cr 0.6％～0.8％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％～0.3％，N 0.2％～0.3％, S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。
进一步，所述C 0.3％～0.4％，Mn 0.8％～0.9％，Cr 0.6％～0.7％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％，N 0.3％, S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。
作为其中一种优选地设置方式，所述C 0.3％，Mn 0.9％，Cr 0.6％，Cu 0.3％，Ti 0.2％，N 0.3％。
作为另一种优选设置方式，所述C 0.4％，Mn 0.8％，Cr 0.7％，Cu 0.4％，Ti 0.3％，N 0.2％。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明具有高强度、高韧性、高耐磨性、便于焊接等优点；
2、本发明成本低廉。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，按照质量百分比由以下成份组成：C 0.3％～0.5％，Mn 0.7％～0.9％，Cr 0.6％～0.8％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％～0.3％，N 0.2％～0.3％, S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。本发明的具体组成成份如表1所示。
表1
本发明根据上述比例，采用下述具体制备方法：
步骤一、将生铁投入炉中熔化作为铁基质，经过脱硫、脱氧、脱磷处理，处理后使生铁中硫含量低于0.02％、磷含量低于0.03％；
步骤二、将Mn 、Ti加入到铁基质中混合均匀后，加热至熔融状态，保持1～2h后，再加入C、Cr、Cu、N，混合均匀，在750～800℃条件下保温10～15min后，以5～10℃/min的升温速度增加到1100～1200℃，保温2～3h后，再在800～850℃条件下恒温浇铸；
步骤三、浇铸完成后以5～10℃/min的降温速度降低到400～450℃，然后快速冷却到200℃以下；该快速冷却的降温速度大于100℃/min；
步骤四，冷却后的放入800～850℃的炉火中保温1～2h，最后经过淬火、回火后制成成品。
本实施例中脱硫、脱氧、脱磷处理，以及淬火、回火处理工序均是现有技术，因此不再赘述。
根据上述组成成份和比例的物质组成的钢材，进行性能测试，测试结果如表2所示。
表2
通过上述表2的试验数据可知，本发明通过对组分进行合理的优选，并优化配比的设置，能有效提高综合力学性能，尤其在低生产成本的条件下，有效满足具有高强度、高耐磨性、高硬度，且有效满足焊接需求。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，其特征在于，按照质量百分比由以下成份组成：C 0.3％～0.5％，Mn 0.7％～0.9％，Cr 0.6％～0.8％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％～0.3％，N 0.2％～0.3％, S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，其特征在于，所述C 0.3％～0.4％，Mn 0.8％～0.9％，Cr 0.6％～0.7％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％，N 0.3％, S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，其特征在于，所述C 0.3％，Mn 0.9％，Cr 0.6％，Cu 0.3％，Ti 0.2％，N 0.3％。
4.根据权利要求1所述的一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，其特征在于，所述C 0.4％，Mn 0.8％，Cr 0.7％，Cu 0.4％，Ti 0.3％，N 0.2％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610514406.0A CN106011641A (zh) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | 一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610514406.0A CN106011641A (zh) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | 一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106011641A true CN106011641A (zh) | 2016-10-12 |
Family
ID=57106306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610514406.0A Pending CN106011641A (zh) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | 一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106011641A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106437540A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-02-22 | 无锡金顶石油管材配件制造有限公司 | 一种耐腐蚀石油套管 |
| CN106437541A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-02-22 | 无锡金顶石油管材配件制造有限公司 | 一种防腐石油套管 |
| CN106437542A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-02-22 | 无锡金顶石油管材配件制造有限公司 | 一种高强石油套管 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101245437A (zh) * | 2007-02-15 | 2008-08-20 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高抗挤毁和抗硫化氢腐蚀低合金石油套管及其生产方法 |
| CN102899573A (zh) * | 2011-07-25 | 2013-01-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强度耐磨套管用钢及其制造方法 |
| CN104630656A (zh) * | 2013-11-07 | 2015-05-20 | 孙娜 | 一种高强度油田套管的材料 |
| CN104789882A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-07-22 | 天津欧派卡石油管材有限公司 | 一种石油套管的生产方法 |
-
2016
- 2016-07-04 CN CN201610514406.0A patent/CN106011641A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101245437A (zh) * | 2007-02-15 | 2008-08-20 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高抗挤毁和抗硫化氢腐蚀低合金石油套管及其生产方法 |
| CN102899573A (zh) * | 2011-07-25 | 2013-01-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强度耐磨套管用钢及其制造方法 |
| CN104630656A (zh) * | 2013-11-07 | 2015-05-20 | 孙娜 | 一种高强度油田套管的材料 |
| CN104789882A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-07-22 | 天津欧派卡石油管材有限公司 | 一种石油套管的生产方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 包燕平等: "《钢铁冶金学教程》", 31 July 2008, 冶金工业出版社 * |
| 本书编辑委员会: "《品种钢优特钢连铸900问》", 30 April 2007, 中国科学技术出版社 * |
| 雷亚等: "《炼钢学》", 30 June 2010, 冶金工业出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106437540A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-02-22 | 无锡金顶石油管材配件制造有限公司 | 一种耐腐蚀石油套管 |
| CN106437541A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-02-22 | 无锡金顶石油管材配件制造有限公司 | 一种防腐石油套管 |
| CN106437542A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-02-22 | 无锡金顶石油管材配件制造有限公司 | 一种高强石油套管 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101613829B (zh) | 150ksi钢级高强韧油气井井下作业用钢管及其生产方法 | |
| CN100500917C (zh) | 抗硫腐蚀钢的冶炼方法 | |
| JP2004176172A (ja) | 耐水素誘起割れ性に優れた高強度継目無鋼管およびその製造方法 | |
| JP2013040405A (ja) | ベンド管の製造方法とその特性改善方法 | |
| CN106011641A (zh) | 一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材 | |
| JP5445723B1 (ja) | 溶接用超高張力鋼板 | |
| CN104789882A (zh) | 一种石油套管的生产方法 | |
| CN103952632B (zh) | 石油钻采设备泥浆泵承压件用铸钢及制备方法 | |
| CN106191671A (zh) | 高强度抗硫化氢腐蚀无缝管线管及其制备方法 | |
| JPWO2012108027A1 (ja) | スチーム配管用高強度鋼材およびその製造方法 | |
| CN101984124A (zh) | 耐腐蚀抗挤套管 | |
| CN106086645B (zh) | 抗硫化氢腐蚀油套管及其制造方法 | |
| CN103215517A (zh) | 一种含稀土耐湿h2s腐蚀l485qs管线用无缝钢管及其生产方法 | |
| CN103194680B (zh) | X级钻杆管体用无缝钢管的制备方法 | |
| CN104942469A (zh) | 一种适用于低强度耐h2s腐蚀管线钢埋弧焊接用焊丝 | |
| CN108857137B (zh) | 一种高强度连续管用气保焊丝 | |
| CN105483528A (zh) | 页岩气用80ksi抗H2S腐蚀套管钢及其制造方法 | |
| CN105950978A (zh) | 适于剪切对焊的石油套管钢材的制备方法 | |
| CN105925911A (zh) | 一种用于石油套管的钢材 | |
| CN105986178A (zh) | 一种合金结构钢 | |
| JPS61174335A (ja) | 靭性の優れた掘削用ドリルパイプの製造法 | |
| CN103233164B (zh) | 一种含稀土石油钻铤钢材料及其生产工艺 | |
| CN105950977A (zh) | 一种石油套管用金属基体材料 | |
| CN105950976A (zh) | 综合性能优异的石油套管用钢材制备方法 | |
| JP6153747B2 (ja) | 構造用高強度鋳鋼材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161012 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |