CN117758155A - 一种油套管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种油套管及其制备方法，涉及石油管材制造技术领域，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：C 0.33％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.35％、V 0.015％～0.045％、Nb 0.015％～0.045％、Al 0.01％～0.015％、Re 0.001％～0.0015％、B 0％～0.003％、Ca 0％～0.02％、P 0％～0.015％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明提供的油套管中不含有价格较高的合金元素，在保证油套管具有足够的强度和韧性的前提下，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及石油管材制造技术领域，尤其涉及一种油套管及其制备方法。
背景技术
油套管(油管和套管)是油气开发的重要物资或器材，为了保障油套管的力学性能和使用性能，通常需要对其化学成分和制备工艺进行专门设计。例如在化学成分设计方面，往往会加入较多价格较高的合金元素，例如Cr、Mo等，导致生产制造成本的显著上升；另一方面，对N80Q及以上钢级油套管通常需要在轧制冷却后再加热进行调质热处理，也会导致生产制造成本的上升，进而引起油气开发成本的增加。在保障油套管性能和使用安全性的前提下，如何进一步降低油套管的生产制造成本，成为降低油气开发成本的重要方向。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种油套管及其制备方法，旨在保障油套管性能的前提下降低油套管的成本。
本发明的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供一种油套管，其中，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.35％、V 0.015％～0.045％、Nb 0.015％～0.045％、Al 0.01％～0.015％、Re 0.001％～0.0015％、B 0％～0.003％、Ca 0％～0.02％、P 0％～0.015％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
可选地，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.35％、V 0.015％～0.045％、Nb 0.015％～0.045％、Al 0.01％～0.015％、Re 0.001％～0.0015％、B 0％～0.002％、Ca 0％～0.02％、P 0％～0.012％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
可选地，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
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可选地，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
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可选地，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.34％～0.36％、Si 0.27％～0.37％、Mn 1.31％～1.34％、V 0.033％～0.035％、Nb 0.036％～0.039％、Al 0.011％～0.012％、Re 0.001％～0.0013％、B0.001％～0.0013％、Ca 0.015％～0.017％、P 0％～0.011％、S 0％～0.003％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
可选地，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.35％、Si 0.17％～0.29％、Mn 1.3％～1.35％、V 0.04％～0.045％、Nb 0.041％～0.045％、Al 0.013％～0.015％、Re 0.0013％～0.0015％、B0.0015％～0.002％、Ca 0.018％～0.02％、P 0％～0.012％、S 0％～0.003％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的第二方面，提供一种油套管的制备方法，其中，包括步骤：
根据本发明如上所述的油套管的化学成分进行配料、冶炼、连铸后，得到连铸坯；
对所述连铸坯进行热穿孔和热连轧，然后进行热处理和热矫直后，得到管坯；
对所述管坯进行螺纹加工后，得到所述油套管。
可选地，所述进行冶炼、连铸后，得到连铸坯的步骤具体包括：
将配料得到的原料依次经过氧吹转炉冶炼、喂稀土丝、炉外精炼和真空脱气后，得到钢液；
将所述钢液浇铸成棒状连铸坯。
可选地，所述对所述连铸坯进行热穿孔和热连轧，然后进行热处理和热矫直后，得到管坯的步骤具体包括：
将所述连铸坯在1180～1230℃的温度下加热90～120min，然后在1150～1215℃的温度下进行热穿孔，在900～1120℃的温度下进行热连轧，冷却后，在580-650℃的温度下进行热矫直后水冷，得到所述管坯；或，
将所述连铸坯在1180～1230℃的温度下加热90～120min，然后在1150～1215℃的温度下进行热穿孔，在900～1120℃的温度下进行热连轧，控制终轧温度为915±15℃，进行淬火，然后在620～690℃的温度下回火，进行第一次水冷后，在580～650℃的温度下进行热矫直后进行第二次水冷，得到所述管坯。
有益效果：本发明提供的油套管中不含有价格较高的合金元素，采用中C含量，加入Mn，加入微量V、Nb及Re，必要时加入少量B，在保证油套管具有足够的性能即室温屈服强度大于379～758MPa，室温屈服强度级别分别达到J55、N80-1、N80Q、R95、P110钢级，抗拉强度大于517～862MPa，总延伸率大于15％，夏比冲击韧性良好的前提下降低了成本。
具体实施方式
本发明提供一种油套管及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明实施例提供一种油套管，其中，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.35％、V 0.015％～0.045％、Nb 0.015％～0.045％、Al 0.01％～0.015％、Re 0.001％～0.0015％、B 0％～0.003％、Ca 0％～0.02％、P 0％～0.015％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明实施例在化学成分设计方面，在降低成本的前提下保证油套管的强度、韧性和安全可靠性，采用中C含量，加入Mn，加入微量V、Nb及Re(稀土元素)，必要时加入少量B，采用Al、Si全脱氧的镇静钢及纯净钢技术，不含有价格较高的合金元素，在保证油套管具有足够的性能即室温屈服强度大于379～758MPa，室温屈服强度级别分别达到J55、N80-1、N80Q、R95、P110钢级，抗拉强度大于517～862MPa，总延伸率大于15％，夏比冲击韧性良好的前提下降低了成本，可满足油气效益开发对不同钢级经济型油套管的需要。
其中，C是钢中最主要的强化元素，增加C含量可显著提高钢的淬透性进而提高强度，但C含量过高会损害钢的塑韧性，综合考虑，C的含量宜控制在0.33％～0.38％范围内。
Si是钢中常存元素，同时也是脱氧剂，Si的含量宜控制在0.15％～0.4％范围内。
Mn主要用于提高钢的淬透性进而提高强度，可部分替代价格较高的Cr、Mo元素，但Mn元素的偏析倾向较大，含量过高会导致组织结构和性能的不均匀，综合考虑，Mn的含量宜控制在1.2％～1.35％范围内。
V加入到钢中与钢中的C、N形成VC、VN，具有阻碍奥氏体晶粒长大、细化晶粒的作用，从而提高强度和韧性，但含量过高会形成过多的V的碳氮化合物而使钢的脆性增大且会导致成本增加，综合考虑，V的含量宜控制在0.015％～0.045％范围内。
Nb加入到钢中与钢中的C、N形成NbC、NbN，具有阻碍奥氏体晶粒长大、细化晶粒的作用，从而提高强度和韧性，但含量过高会形成过多的Nb的碳氮化合物而使钢的脆性增大且会导致成本增加，综合考虑，Nb的含量宜控制在0.015％～0.045％范围内。采用Nb、V复合微合金化，可以获得比单一微合金元素更好的强韧化效果。
B加入到钢中能显著提高钢的淬透性从而提高钢的强度，但含量过高会产生硼脆。综合考虑，B的含量宜控制在0％～0.003％范围内。
Re具有净化钢液、细化晶粒、变质夹杂、合金化多重作用，综合考虑，Re的含量宜控制在0.001％～0.0015％范围内。
Ca可以改善夹杂物的性质和形态，从而提高钢的韧性和耐腐蚀性能。Ca的含量宜控制0％～0.02％范围内。
Al与氧形成细小均匀分布的氧化物可以起到细化晶粒，同时提高强度和韧性的作用，也是重要的脱氧剂。Al的含量宜控制在0.01％～0.015％范围内。
P为有害杂质元素，主要影响钢的塑韧性。P的含量宜控制在P≤0.015％。
S为有害杂质元素，主要影响钢的塑韧性。S的含量宜控制S≤0.005％。
N、H、O为有害气体元素，主要影响钢的塑韧性。含量宜控制N+H+O≤0.01％(即N、H、O的总含量小于等于0.01％)，其中N≤0.006％。
在一些实施方式中，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.35％、V 0.015％～0.045％、Nb 0.015％～0.045％、Al 0.01％～0.015％、Re 0.001％～0.0015％、B 0％～0.002％、Ca 0％～0.02％、P 0％～0.012％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
在一些实施方式中，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.36％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.25％、V 0.015％～0.02％、Nb 0.015％～0.025％、Al 0.01％～0.013％、Re 0.0011％～0.0013％、P 0％～0.012％、S0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施方式中，所述油套管在具体较低成本的同时具有良好的综合性能，室温屈服强度达到J55钢级要求，室温屈服强度为465～473MPa，抗拉强度为581～592MPa，伸长率为33％～35％，室温夏比冲击韧性为52～59J。
在一些实施方式中，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.35％～0.37％、Si 0.21％～0.33％、Mn 1.22％～1.27％、V 0.023％～0.028％、Nb 0.021％～0.026％、Al 0.012％～0.013％、Re 0.0011％～0.0013％、P 0％～0.012％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施方式中，所述油套管在具体较低成本的同时具有良好的综合性能，室温屈服强度达到N80-1钢级要求，室温屈服强度为639～651MPa，抗拉强度为752～766MPa，伸长率为31％～33％，室温夏比V型缺口冲击韧性为64～69J。
在一些实施方式中，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.35％、Si 0.19％～0.35％、Mn 1.25％～1.29％、V 0.03％～0.036％、Nb 0.03％～0.034％、Al 0.012％～0.013％、Re 0.0011％～0.0013％、Ca0.012％～0.014％、P 0％～0.012％、S 0％～0.003％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施方式中，所述油套管在具体较低成本的同时具有良好的综合性能，室温屈服强度达到N80Q钢级要求，室温屈服强度为656～663MPa，抗拉强度为754～762MPa，伸长率为33％～35％，室温夏比V型缺口冲击韧性为91～96J。
在一些实施方式中，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.34％～0.36％、Si 0.27％～0.37％、Mn 1.31％～1.34％、V 0.033％～0.035％、Nb 0.036％～0.039％、Al 0.011％～0.012％、Re 0.001％～0.0013％、B0.001％～0.0013％、Ca 0.015％～0.017％、P 0％～0.011％、S 0％～0.003％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施方式中，所述油套管在具体较低成本的同时具有良好的综合性能，室温屈服强度达到R95钢级要求，室温屈服强度为710～719MPa，抗拉强度为798～808MPa，伸长率为29％～31％，室温夏比V型缺口冲击韧性为102～109J。
在一些实施方式中，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.35％、Si 0.17％～0.29％、Mn 1.3％～1.35％、V 0.04％～0.045％、Nb 0.041％～0.045％、Al 0.013％～0.015％、Re 0.0013％～0.0015％、B0.0015％～0.002％、Ca 0.018％～0.02％、P 0％～0.012％、S 0％～0.003％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施方式中，所述油套管在具体较低成本的同时具有良好的综合性能，室温屈服强度达到P110钢级要求，室温屈服强度为821～829MPa，抗拉强度为902～911MPa，伸长率为26％～28％，室温夏比V型缺口冲击韧性为92～99J。
油套管的综合性能除了需要化学成分及比例含量的合理设计外，制造工艺同样影响着油套管的最终性能，不同的化学成分设计需要使用不同的制造工艺才能使得油套管发挥出最佳的性能。本发明实施例针对上述比例含量的化学成分开发与之匹配的制造工艺，主要是通过炼钢(包括炉外精炼、真空脱气)、连铸、热穿孔、奥氏体区的热连轧、热处理、热矫直等工艺，使得油套管获得细小均匀的显微组织结构，来实现油套管强度与韧性的合理匹配。对于N80Q及以上钢级油套管，采用热连轧余热直接淬火+回火的热处理工艺替代通常采用的轧制冷却后再加热进行调质热处理的工艺，在保证性能达到要求的前提下可进一步降低成本，采用上述化学成分结合所述制备方法，使得所述油套管的成本降低5％～10％。具体地，本发明实施例提供一种油套管的制备方法，包括步骤：
S1、根据本发明实施例如上所述的油套管的化学成分进行配料、冶炼、连铸后，得到连铸坯；
S2、对所述连铸坯进行热穿孔和热连轧，然后进行热处理和热矫直后，得到管坯；
S3、对所述管坯进行螺纹加工后，得到所述油套管。
本发明实施例的化学成分及制造工艺配合使用，兼有经济性、提高强度、改善韧性的效果。本发明的制备方法针对上述化学成分的油套管，得到预期的组织结构和性能，充分发挥了油套管的性能，成本较低，且制程中的工艺参数容易控制，得到的油套管性能稳定。
步骤S1中，在一些实施方式中，所述进行冶炼、连铸后，得到连铸坯的步骤具体包括：
将配料得到的原料依次经过氧吹转炉冶炼、喂稀土丝、炉外精炼和真空脱气后，得到钢液；
将所述钢液浇铸成棒状连铸坯，连铸过程中采用电磁搅拌和轻压下技术以控制棒状连铸坯中的偏析。
本实施方式中，必要时，在真空脱气后，喂Si-Ca丝对夹杂物进行变性处理。
步骤S2中，根据不同钢级油套管性能要求的不同，采用三种方式进行热处理。
在一些实施方式中，对于J55钢级的油套管，所述对所述连铸坯进行热穿孔和热连轧，然后进行热处理和热矫直后，得到管坯的步骤具体包括：
将所述连铸坯在1180～1230℃的温度下加热90～120min，然后在1150～1215℃的温度下进行热穿孔，在900～1120℃的温度下进行热连轧，空冷后，获得珠光体和铁素体显微组织结构，晶粒度为7～9级，在580-650℃的温度下进行热矫直后水冷，得到所述管坯。
在一些实施方式中，对于N80-1钢级的油套管，所述对所述连铸坯进行热穿孔和热连轧，然后进行热处理和热矫直后，得到管坯的步骤具体包括：
将所述连铸坯在1180～1230℃的温度下加热90～120min，然后在1150～1215℃的温度下进行热穿孔，在900～1120℃的温度下进行热连轧，风冷后，获得珠光体和铁素体显微组织结构，晶粒度为8～9级，在580～650℃的温度下进行热矫直后水冷，得到所述管坯。
在一些实施方式中，对于N80Q、R95和P110钢级的油套管，所述对所述连铸坯进行热穿孔和热连轧，然后进行热处理和热矫直后，得到管坯的步骤具体包括：
将所述连铸坯在1180～1230℃的温度下加热90～120min，然后在1150～1215℃的温度下进行热穿孔，在900～1120℃的温度下进行热连轧，控制终轧温度为915±15℃，进行淬火，然后在620～690℃的温度下回火，进行第一次水冷后(回火后进行第一次水冷以避免可能存在的回火脆性)，获得回火索氏体显微组织结构，晶粒度为8～9级，在580～650℃的温度下进行热矫直后进行第二次水冷，得到所述管坯。
本实施方式中，采用直接淬火+回火，用热连轧余热直接淬火+回火的热处理工艺替代通常采用的轧制冷却后再加热进行调质热处理的工艺，在保证性能达到要求的前提下可进一步降低成本。
步骤S3中，所述螺纹为API(美国石油学会)标准螺纹或特殊螺纹。
下面通过具体的实施例进行详细说明。
以下实施例中油管和套管采用的化学成分如表1所示。
表1、油管和套管的化学成分
注：表1各实施例中，油管和套管的化学成分还包括N、H、O及Fe和不可避免的杂质，其中，N含量均为0.006％，N、H、O的总含量均为0.01％，Fe和不可避免的杂质为余量。
实施例1
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，包括如下步骤：
炼钢：根据上表1所示的实施例1的油管和套管的化学成分进行配料，然后依次经过氧吹转炉冶炼，喂稀土(Re)丝，炉外精炼和真空脱气后，得到钢液。
连铸：将钢液浇铸成棒状连铸坯，连铸过程中采用电磁搅拌和轻压下技术以控制连铸坯中的偏析。
热穿孔、热连轧、热处理和热矫直：将连铸坯在环形加热炉内加热，加热炉温度为1195±15℃，加热时间为120min，然后在1170±15℃的温度下进行热穿孔，然后进行热连轧，始轧温度为1120℃，终轧温度为915℃，热连轧后空冷，获得珠光体+铁素体显微组织结构，晶粒度为8级；然后在650℃的温度下进行热矫直，水冷后，得到管坯，进行API标准螺纹加工后，对螺纹进行磁粉检测，分别得到油管和套管。
实施例2
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例2的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例3
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例3的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例4
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，包括如下步骤：
炼钢：根据上表1所示的实施例4的油管和套管的化学成分进行配料，然后依次经过氧吹转炉冶炼，喂稀土(Re)丝，炉外精炼和真空脱气后，得到钢液。
连铸：将钢液浇铸成棒状连铸坯，连铸过程中采用电磁搅拌和轻压下技术以控制连铸坯中的偏析。
热穿孔、热连轧、热处理和热矫直：将连铸坯在环形加热炉内加热，加热炉温度为1215±15℃，加热时间为120min，然后在1190±15℃的温度下进行热穿孔，然后进行热连轧，始轧温度为1120℃，终轧温度为915℃，热连轧后风冷，获得珠光体+铁素体显微组织结构，晶粒度为9级；然后在630℃的温度下进行热矫直，水冷后，得到管坯，进行API标准螺纹加工后，对螺纹进行磁粉检测，分别得到油管和套管。
实施例5
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例4基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例5的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例6
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例4基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例6的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例7
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，包括如下步骤：
炼钢：根据上表1所示的实施例7的油管和套管的化学成分进行配料，然后依次经过氧吹转炉冶炼，喂稀土(Re)丝，喂Si-Ca丝对钢中的夹杂物进行变性处理，炉外精炼和真空脱气后，得到钢液。
连铸：将钢液浇铸成棒状连铸坯，连铸过程中采用电磁搅拌和轻压下技术以控制连铸坯中的偏析。
热穿孔、热连轧、热处理和热矫直：将连铸坯在环形加热炉内加热，加热炉温度为1200±15℃，加热时间为120min，然后在1180±15℃的温度下进行热穿孔，然后进行热连轧，始轧温度为1110℃，终轧温度为900℃，热连轧后直接淬火，并在680±10℃的温度下回火60min，回火后水冷，获得回火索氏体组织结构，晶粒度为9级；然后在630℃的温度下进行热矫直，然后水冷，得到管坯，进行API标准螺纹加工后，对螺纹进行磁粉检测，分别得到油管和套管。
实施例8
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例7基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例8的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例9
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例7基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例9的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例10
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，包括如下步骤：
炼钢：根据上表1所示的实施例10的油管和套管的化学成分进行配料，然后依次经过氧吹转炉冶炼，喂稀土(Re)丝，炉外精炼和真空脱气后，喂Si-Ca丝对钢中的夹杂物进行变性处理，得到钢液。
连铸：将钢液浇铸成棒状连铸坯，连铸过程中采用电磁搅拌和轻压下技术以控制连铸坯中的偏析。
热穿孔、热连轧、热处理和热矫直：将连铸坯在环形加热炉内加热，加热炉温度为1210±15℃，加热时间为120min，然后在1200±15℃的温度下进行热穿孔，然后进行热连轧，始轧温度为1100℃，终轧温度为915℃，热连轧后直接淬火，并在655±10℃的温度下回火75min，回火后水冷，获得回火索氏体显微组织结构，晶粒度为9级；然后在600℃的温度下进行热矫直，然后水冷，得到管坯，进行API标准螺纹加工后，对螺纹进行磁粉检测，分别得到油管和套管。
实施例11
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例10基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例11的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例12
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例10基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例12的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例13
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，包括如下步骤：
炼钢：根据上表1所示的实施例13的油管和套管的化学成分进行配料，然后依次经过氧吹转炉冶炼，喂稀土(Re)丝，炉外精炼和真空脱气后，喂Si-Ca丝对钢中的夹杂物进行变性处理，得到钢液。
连铸：将钢液浇铸成棒状连铸坯，连铸过程中采用电磁搅拌和轻压下技术以控制连铸坯中的偏析。
热穿孔、热连轧、热处理和热矫直：将连铸坯在环形加热炉内加热，加热炉温度为1205±15℃，加热时间为120min，然后在1195±15℃的温度下进行热穿孔，然后进行热连轧，始轧温度为1120℃，终轧温度为900℃，热连轧后直接淬火，并在630±10℃的温度下回火90min，回火后水冷，获得回火索氏体组织结构，晶粒度为9级；在580℃的温度下进行热矫直，然后水冷，得到管坯，进行API标准螺纹加工后，对螺纹进行磁粉检测，分别得到油管和套管。
实施例14
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例13基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例14的油管和套管的化学成分进行配料。
实施例15
本实施例提供一种油管和套管的制备方法，与实施例13基本相同，区别仅在于：根据上表1所示的实施例15的油管和套管的化学成分进行配料。
对实施例1-15中制备得到的油管和套管进行室温屈服强度测试、抗拉强度测试、伸长率测试、室温夏比V型缺口冲击韧性测试，结果如下表2所示。
表2、实施例1-15中油管和套管的性能结果
综上所述，经过适当的制备工艺后所述油管和套管具有优良的综合性能和经济性，可满足油气效益开发对不同钢级经济型油管和套管的需要。具体地，J55钢级油管和套管的室温屈服强度为465～473MPa，抗拉强度为581～592MPa，伸长率为33％～35％，室温夏比冲击韧性为52～59J；N80-1钢级油管和套管的室温屈服强度为639～651MPa，抗拉强度为752～766MPa，伸长率为31％～33％，室温夏比V型缺口冲击韧性为64～69J；N80Q钢级油管和套管的室温屈服强度为656～663MPa，抗拉强度为754～762MPa，伸长率为33％～35％，室温夏比V型缺口冲击韧性为91～96J；R95钢级油管和套管的室温屈服强度为710～719MPa，抗拉强度为798～808MPa，伸长率为29％～31％，室温夏比V型缺口冲击韧性为102～109J；P110钢级油管和套管的室温屈服强度为821～829MPa，抗拉强度为902～911MPa，伸长率为26％～28％，室温夏比V型缺口冲击韧性为92～99J。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种油套管，其特征在于，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.35％、V 0.015％～0.045％、Nb0.015％～0.045％、Al 0.01％～0.015％、Re 0.001％～0.0015％、B 0％～0.003％、Ca0％～0.02％、P 0％～0.015％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的油套管，其特征在于，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.35％、V 0.015％～0.045％、Nb0.015％～0.045％、Al 0.01％～0.015％、Re 0.001％～0.0015％、B 0％～0.002％、Ca0％～0.02％、P 0％～0.012％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的油套管，其特征在于，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.36％～0.38％、Si 0.15％～0.4％、Mn 1.2％～1.25％、V 0.015％～0.02％、Nb0.015％～0.025％、Al 0.01％～0.013％、Re 0.0011％～0.0013％、P 0％～0.012％、S0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的油套管，其特征在于，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.35％～0.37％、Si 0.21％～0.33％、Mn 1.22％～1.27％、V 0.023％～0.028％、Nb 0.021％～0.026％、Al 0.012％～0.013％、Re 0.0011％～0.0013％、P 0％～0.012％、S 0％～0.005％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的油套管，其特征在于，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.35％、Si 0.19％～0.35％、Mn 1.25％～1.29％、V 0.03％～0.036％、Nb0.03％～0.034％、Al 0.012％～0.013％、Re 0.0011％～0.0013％、Ca 0.012％～0.014％、P 0％～0.012％、S 0％～0.003％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
6.根据权利要求1所述的油套管，其特征在于，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.34％～0.36％、Si 0.27％～0.37％、Mn 1.31％～1.34％、V 0.033％～0.035％、Nb 0.036％～0.039％、Al 0.011％～0.012％、Re 0.001％～0.0013％、B 0.001％～0.0013％、Ca 0.015％～0.017％、P 0％～0.011％、S 0％～0.003％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
7.根据权利要求1所述的油套管，其特征在于，按质量百分含量计，所述油套管包括以下化学成分：
C 0.33％～0.35％、Si 0.17％～0.29％、Mn 1.3％～1.35％、V 0.04％～0.045％、Nb0.041％～0.045％、Al 0.013％～0.015％、Re 0.0013％～0.0015％、B 0.0015％～0.002％、Ca 0.018％～0.02％、P 0％～0.012％、S 0％～0.003％、N 0％～0.006％、N+H+O≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
8.一种油套管的制备方法，其特征在于，包括步骤：
根据权利要求1-7任一项所述的油套管的化学成分进行配料、冶炼、连铸后，得到连铸坯；
对所述连铸坯进行热穿孔和热连轧，然后进行热处理和热矫直后，得到管坯；
对所述管坯进行螺纹加工后，得到所述油套管。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，进行冶炼、连铸后，得到连铸坯的步骤具体包括：
将配料得到的原料依次经过氧吹转炉冶炼、喂稀土丝、炉外精炼和真空脱气后，得到钢液；
将所述钢液浇铸成棒状连铸坯。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述对所述连铸坯进行热穿孔和热连轧，然后进行热处理和热矫直后，得到管坯的步骤具体包括：
将所述连铸坯在1180～1230℃的温度下加热90～120min，然后在1150～1215℃的温度下进行热穿孔，在900～1120℃的温度下进行热连轧，冷却后，在580-650℃的温度下进行热矫直后水冷，得到所述管坯；或，
将所述连铸坯在1180～1230℃的温度下加热90～120min，然后在1150～1215℃的温度下进行热穿孔，在900～1120℃的温度下进行热连轧，控制终轧温度为915±15℃，进行淬火，然后在620～690℃的温度下回火，进行第一次水冷后，在580～650℃的温度下进行热矫直后进行第二次水冷，得到所述管坯。
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