NO332018B1 - Stal for oljebronnror med hoy korrosjonsmotstand mot vat karbondioksid og sjovann, samt et somlost oljebronnror - Google Patents

Stal for oljebronnror med hoy korrosjonsmotstand mot vat karbondioksid og sjovann, samt et somlost oljebronnror Download PDF

Info

Publication number
NO332018B1
NO332018B1 NO19992584A NO992584A NO332018B1 NO 332018 B1 NO332018 B1 NO 332018B1 NO 19992584 A NO19992584 A NO 19992584A NO 992584 A NO992584 A NO 992584A NO 332018 B1 NO332018 B1 NO 332018B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
steel
corrosion
seawater
resistance
martensite
Prior art date
Application number
NO19992584A
Other languages
English (en)
Other versions
NO992584D0 (no
NO992584L (no
Inventor
Masakatsu Ueda
Hideki Takabe
Original Assignee
Sumitomo Metal Ind
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Ind filed Critical Sumitomo Metal Ind
Publication of NO992584D0 publication Critical patent/NO992584D0/no
Publication of NO992584L publication Critical patent/NO992584L/no
Publication of NO332018B1 publication Critical patent/NO332018B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/20Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26Methods of annealing
    • C21D1/28Normalising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/902Metal treatment having portions of differing metallurgical properties or characteristics
    • Y10S148/909Tube

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Stål for oljebrønnrør med utmerket motstand mot lokal korrosjon i CO2-miljø og korrosjon i sjøvann, og et sømløst rør lagd av nevnte stål er vedlagt. Stålet består av, i masse-%, mer enn 0,10% til 0,30% C, 0,10% til 1,0% Si, 0,1% til 3,0% Mn, 2,0% til 9,0% Crog 0,01% til 0,10% Al og alternativt 0,05% til 0,5% Cu, mengden Fe for å balansere dette og tilfeldige urenheter. P som urenhet ikke mer enn 0,03% og S som urenhet ikke mer enn 0,01%. Stålet har en hovedsakelig enkel martensittstruktur i en bråkjølt eller i normalisert tilstand, og har ikke under 552 MPa flytegrense i en seigherdet eller i en normalisert anløpt tilstand.

Description

I de senere år har såkalte lavsvoveloljebrønner (sweet oil wells) inneholdende karbondioksyd (heretter vist til som C02) blitt utnyttet pga. økt energibehov og mangel på oljeressurser med høykvalitet og som lett kan utnyttes. I tillegg er det en økning av utnyttelsen av relativt små oljereservoarer med en kort levetid dvs. omtrent 10 år pga. de relativt små reservene. Når en oljebrønns produksjons-effektivitet avtar, blir avluftet (avgasset) sjøvann sprøytet inn i røret, som vanligvis blir brukt for oljerørsproduksjon, for å gjenvinne effektiviteten i oljeproduksjonen.
I den ovenfor nevnte situasjon er det nødvendig med et oljebrønnrør som har høy korrosjonsmotstand både mot CO2og sjøvann som inneholder små mengder oppløst oksygen (i størrelsesorden 500 ppb). Sjøvannet som inneholder en liten mengde oksygen som nevnt ovenfor henvises til som sjøvann i denne spesifikasjonen.
Det blir gjerne brukt en inhibitor for å undertrykke korrosjon av karbonstålrør når røret blir brukt både for oljeproduksjon og sjøvannsinnsprøytning. Imidlertid øker ikke bare inhibitoren produksjonskostnadene, men introduserer også foru-rensning. Det er derfor ønskelig med et stål for et oljerør som har en tilstrekkelig korrosjonsmotstand til at inhibitoren kan elimineres.
I de følgende henvisningene 1 og 2 er det allerede kjent at ståls korrosjonshastighet i C02-miljøet avtar og motstanden mot generell korrosjon blir forbedret i samsvar med økning av Cr-innholdet. Faktisk er JIS SUS 410 serien med stål som inneholder 12 til 13% Cr ("%" i forbindelse av innholdet legeringselementer betyr "masse %" i denne spesifikasjonen), allerede blitt brukt for oljebrønnrør.
Referanse 1: A. Ikeda, M. Ueda og S. Mukai "Corrosion/83"
NACE Houston, Paper No. 45, 1983
Referanse 2: Masaki Ueda og A. Ikeda "Corrosion/96"
NACE Houston, Paper No. 13, 1996
Imidlertid er SUS 410 seriene stål dyre pga. av sitt høye Cr-innhold. I tillegg, har slike stål med høyt Cr-innhold den ulempen at de er utsatt for lokal korrosjon (pitting) i sjøvann som inneholder lite oppløst oksygen.
Et stål som inneholder mindre mengder Cr og er billigere enn stål med 12 til 13% Cr, er å foretrekke i forbindelse med oljebrønnrør for brønner med kort levetid som beskrevet ovenfor. Videre, tatt i betraktning nevnte sjøvannsinnsprøytning, er det nødvendig å ha et stål med motstand mot lokal og generell korrosjon i sjøvann, dvs. et sjøvannsbestandig stål.
Tokuko Sho 53-38687 (referanse 3) vedlegger et lavlegert sjøvannsbestan-dig stål inneholdende 1,0 - 6,0% Cr og 0,1 - 3,0% Al. Imidlertid er dette stålet ikke ment for et oljebrønnrør, og dets CCvkorrosjonsmotstand er ikke kjent.
Tokukai Sho 57-5846 (referanse 4) vedlegger et stål inneholdende
0,5 - 5% Cr og har god motstand mot søt korrosjon (sweet corrosion). Mens referanse 4 hevder at dette stålet har god korrosjonsmotstand i sjøvann som inneholder C02, er denne motstanden kun den generelle korrosjonsmotstanden som har blitt estimert ved hjelp av vekttap pga. korrosjonen. I tillegg, er dets mikrostruktur ikke helt klart fordi stålets produksjonsmetode ikke er vedlagt.
Tokuko Sho 57-37667 (referanse 5) foreslår et stål som er motstandsdyktig mot våt CO2for rørledninger og som inneholder mer enn 3,0% til 12,0% Cr. Dette stålets motstand mot lokal korrosjon er forbedret i spesifikke områder eksempelvis de sveisede delene, der den foregående varmebehandlingen er forskjellig i forhold til andre områder. Imidlertid kan stålet ikke ha en enkel martensittmikrostruktur pga. sitt lave C-innhold. Følgelig har ikke rør laget av dette materialet tilstrekkelig strekkfasthet og motstand mot lokal korrosjon.
Tokukai Hei 5-112844 (referanse 6) fremlegger et stålrør som har god korrosjonsmotstand og som kan bli brukt for oljebrønnrør. Imidlertid er dette rørets Cr-innhold så lavt som 0,25 - 1,0%, siden dette røret ikke ble funnet opp for å forbedre motstanden mot sjøvannskorrosjon. I tillegg, er dette rørets korrosjonsmotstand mot CO2forbedret av et avkullet lag med en tykkelse på over 100 u,m på rørets innside.
Fra JP 60238418 (A) fremgår det en pumpestang for en oljebrønn med god korrosjonsfasthet og korrosjonsutmatning. Pumpestangen har et innehold som følger: (i vekt %), 0.1-0.3% C, 0.1-0.8% Si, 0.3-1.2% Mn, <=0.025% P, <=0.01% S, 8-15% Cr og 0.001-0.05% Sol.AI raffineres. Stålets overlfate utsettes for partikkelblåsing og stålet bråkjøles etter oppvarming i en karbonrik atmosfære ved 900-1,000 °C. Ståle anløpes ved 600-700 °C og utsettes for kuleblåsing.
Som nevnt ovenfor er det allerede kjent at økning av Cr-innholdet forbedrer stålets generelle korrosjonsmotstand i et C02-miljø. Imidlertid er det uøkonomisk å bruke stål med mer enn 10% Cr-innhold for oljebrønner med kortere levetid eksempelvis 10 år eller mindre. I tillegg har stål som har et så høyt Cr-innhold den ulempen at det er utsatt for lokal korrosjon (pitting) i sjøvann med lite oppløst oksygen. Oljebrønnrøret blir ubrukelig etter at det har blitt utsatt for lokal korrosjon som passerer gjennom rørveggen, selv om det har god generell korrosjonsmotstand. Dette betyr at det ikke bare er den generelle korrosjonsmotstanden, men også lokal korrosjonsmotstand som er av betydelig viktighet for stålet i et olje-brønnrør.
Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe et stål som har alle de følgende egenskaper: 1) Flytegrense ikke mindre enn 552 MPa (flytegrense i henhold til grad API 80 eller mer) i en varmebehandlet tilstand ved seigherding eller normaliserings-anløpning (quenching-tempering or normalizing-tempering). 2) Overlegen motstand mot lokal korrosjon i miljø med våt CO2og sjøvann med lite oppløst oksygen. 3) Overlegen motstand mot generell korrosjon i sjøvann med lite oppløst oksygen.
Et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å fremskaffe et relativt billig sømløst oljebrønnrør laget av det ovenfor nevnte stål.
Oppfinnerne har gransket måter å forbedre et oljebrønnrør av ståls motstand mot lokal korrosjon i et C02-miljø og korrosjon i sjøvann. Oppfinnerne har derved funnet ut at ikke bare motstanden mot lokal korrosjon i C02-miljøet, men også motstanden mot korrosjon i sjøvann kan bli bemerkelsesverdig forbedret ved å lage en mikrostruktur hovedsakelig av enkel martensitt i en som bråkjølt eller normalisert tilstand.
Det er kjent at motstand mot lokal korrosjon i et miljø med våt CO2i forbindelse med Cr-fritt karbonstål avhenger av mikrostrukturen og det er også kjent at ferritt - perletitt dupleks (tofase) strukturer er bedre enn enkle homogene marten-sittstrukturer i forbindelse med motstand mot lokal korrosjon. Imidlertid har, i forbindelse med stål inneholdende Cr, den enkle martensittstrukturen (single marten-site structure) overlegen motstand mot lokal korrosjon i et miljø med våt CO2i henhold til undersøkelser gjort av de foreliggende oppfinnere.
Den foreliggende oppfinnelse fremskaffer på grunnlag av nevnte oppdag-else, et stål for et oljebrønnrør som har alle de følgende egenskaper:
(a) Kjemisk sammensetning:
Stålet består av i masse-%, mer enn 0,10% til 0,30% C, 0,10% til 1,0% Si, 0,1 % til 3,0% Mn, 2,0% til 7,0% Cr og 0,01 % til 0,10% Al, og Fe for å balansere dette, samt tilfeldige urenheter; urenhet av P på ikke mer enn 0,03% og S som urenhet på ikke mer enn 0,01%. Videre kan det inneholde 0,05% til 0,5% Cu som et legeringselement.
(b) Mikrostruktur:
Mikrostrukturen er en hovedsakelig enkel martensittstruktur i en bråkjølt eller normalisert tilstand. Nevnte "hovedsakelig enkle martensittstruktur" betyr at strukturen inneholder 95% martensitt eller mer i et tverrsnittsarealforhold. I tillegg til martensitt, kan det tillates mindre enn omtrent 5% totalt med ferritt, bainitt og/eller perletitt.
(c) Styrke:
Flytegrensen er ikke lavere enn 552 MPa etter varmebehandling med "seigherding" eller "normaliseringsanløpning".
Den foreliggende oppfinnelsen fremskaffer også et sømløst oljebrønnrør som er laget av det ovenfor nevnte stål og som har uovertruffen motstand mot C02-korrosjon og sjøvannskorrosjon.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Figur 1 er en tabell som viser en kjemisk sammensetning av de utprøvede stål og testresultater i det følgende eksempel. Figur 2 er en kurve som viser forholdet mellom Cr-innholdet og martensitt-arealforholdet og lokal korrosjonsmotstand i vått C02-miljø og kunstig sjøvann. Figur 3 er en kurve som viser forholdet mellom Cr-innhold på 2,0 - 7,0% Cr-stål i henhold til den foreliggende oppfinnelsen og korrosjonshastigheten i kunstig sjøvann.
BESTE UTFØRELSESFORM AV OPPFINNELSEN
Stål for oljebrønnrør i henhold til oppfinnelsen har alle egenskapene fra (a) til (c) som nevnt ovenfor. Hver av disse egenskapene vil heretter bli beskrevet.
1. Kjemisk sammensetning av stålet
Først vil det bli beskrevet grunnene for å velge de ovenfor nevnte legeringselementer og mengder.
C:
C er nødvendig for å forbedre stålets herdbarhet og for å gjøre at dets struktur hovedsakelig er enkel martensitt, og derved bekrefte stålets korrosjonsmotstand og styrke. Hvis mengden C ikke er mer enn 0,10%, er ikke herdbarheten god nok for å oppnå nevnte struktur og verken korrosjonsmotstanden eller styrken er tilstrekkelig. På den annen side, induserer mer enn 0,30% C bråkjølingssprekker, hvilket forvansker produksjon av det sømløse røret. Følgelig blir mengden C valgt i området fra mer enn 0,10% til 0,30%. Fortrinnsvis er området mer enn 0,10% og opp til 0,25%.
Si:
Si blir brukt som deoksyderingsmiddel for stålet, og det er nødvendig med et innhold ikke mindre enn 0,10%. Mer enn 1,0% Si imidlertid haren uheldig effekt på stålets bearbeidbarhet og seighet.
Mn:
Det er nødvendig med ikke mindre enn 0,1% Mn for å forbedre stålets styrke og seighet. Imidlertid reduserer mer enn 3,0% Mn motstand mot C02-korrosjon. Følgelig er det riktige Mn-innholdet i området fra 0,1 - 3,0%.
Cr:
Cr forbedrer stålets herdbarhet for å øke styrke og korrosjonsmotstand i et vått C02-miljø og i sjøvann, som inneholder en liten mengde oppløst oksygen. Hvis Cr-innholdet er mindre enn 2,0%, er nevnte effekt ikke tilstrekkelig. På den annen side gjør tillegging av en stor mengde Cr at stålet blir dyrt. Videre oppstår det i stål som inneholder mer enn 9,0% Cr lokalisert korrosjon lett i nevnte sjøvann og seig- heten avtar. Følgelig kan et riktig område for Cr-innhold være 2,0 - 9,0%. Tatt i betraktning balansering av stålkostnadene og egenskapene, er imidlertid området i henhold til oppfinnelsen fra 2,0 - 7,0% Cr.
Al:
Al blir brukt som deoksyderingsmiddel for stålet. Hvis dets innhold er mindre enn 0,01%, er det fare for utilstrekkelig deoksydering. På den annen side, forringer mer enn 0,10% Al de mekaniske egenskapene eksempelvis seighet.
Cu:
Selv om Cu ikke er et uunnværlig element, kan stålet alternativt inneholde dette fordi det er effektivt for å forbedre motstanden mot sjøvannskorrosjon. En slik virkning er ikke tilstrekkelig når dets innhold er mindre enn 0,05%. På den annen side, forringer mer enn 0,5% Cu stålets varmbearbeidbarhet. Følgelig må Cu-innholdet være i området fra 0,05 - 0,5% når dette tilsettes.
Stålet i henhold til oppfinnelsen består av de ovenfor nevnte elementer og Fe for å balansere dette, samt tilfeldige urenheter. Blant urenhetene, skal særlig P og S bli begrenset som følger.
P:
Det er uunngåelig at stålet inneholder P. Siden mer enn 0,03% P segregerer langs korngrensene og forringer stålets seighet, er det begrenset til ikke mer enn 0,03%.
S:
Det er også uunngåelig at stålet inneholder S og går sammen med Mn for å utgjøre MnS og forringer stålets seighet. Følgelig er dets innhold begrenset til ikke mer enn 0,01%.
2. Mikrostruktur
Én av stålets mest oppsiktsvekkende egenskaper i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er at dets mikrostruktur hovedsakelig er enkel martensitt. Stålrør
laget av stålet i henhold til oppfinnelsen blir brukt som anløpt etter bråkjøling eller etter normalisering. Følgelig blir sluttstrukturen hovedsakelig enkel anløpt martensitt.
Avhengig av den ovenfor nevnte kjemiske sammensetning og mikrostruktur, har stålet i henhold til oppfinnelsen motstand mot lokal korrosjon i våte C02-miljøer, motstand mot sjøvannskorrosjon og tilstrekkelig styrke. Som tidligere beskrevet, betyr "hovedsakelig enkel martensitt" at strukturen består av, i areal-%
(målt ved mikroskopering), omtrent 95% eller mer martensitt. Det er å foretrekke at mengden martensitt ikke er mindre enn 98%.
Grunnen for forbedringen av lokal korrosjonsmotstand i våte C02-miljøer og sjøvann av mikrokstrukturen som inneholder hovedsakelig enkel martensitt er enda ikke helt klar. Imidlertid kan det vurderes som beskrevet under.
Lokalisert korrosjon fortsetter ikke mens korrosjonsproduktene, som dannes i korrosive miljøer, dekker stålets overflate på en jevn måte. Korrosjonsproduktets struktur avhenger av stålstrukturen. Følgelig oppstår ikke lokal korrosjon hvis stålets struktur er enkel martensitt fordi korrosjonsproduktet dekker stålets overflate på en jevn måte. Hvis andre strukturer enn martensitt finnes i mengder på 5% eller mer, blir korrosjonsproduktet på de strukturene annerledes fra korrosjonsproduktene på martensitten. Nevnte forskjell i korrosjonsproduktet eller delvis av-skalling av korrosjonsproduktet induserer den lokale korrosjon.
Den ovenfor nevnte struktur kan oppnås ved varmebehandling, og dennes be-tingelser blir bestemt skikkeligere avhengig av stålets kjemiske sammensetning. For eksempel kan en hovedsakelig enkel martensittstruktur utformes i en prosess hvori stålet varmes opp til et område fra 900 - 1100 og så kjølt med en kontrol-lert kjølingshastighet ved vannkjøling (bråkjøling) eller luftkjøling (normalisering). Anløpningstemperaturen kan bli valgt i et område fra 450 - 700 ^C.
3. Stålets styrke
Stålet i henhold til oppfinnelsen har en flytegrense på 552 MPa eller mer, i til-standen som seigherdet eller normalisert og anløpt som nevnt ovenfor. Denne flytegrensen samsvarer med oljebrønnrør av Grade 80 (minimum flytegrense er 80.000 psi) eller høyere, standardisert i API (American Petroleum Institute). Følgelig kan oljebrønnrøret laget av stålet i henhold til oppfinnelsen bli brukt som høyfaste oljebrønnrør med Grade 80 eller høyere.
Selv om det ovenfor nevnte stål i henhold til oppfinnelsen kan brukes for sveisede oljebrønnrør, passer det bedre for sømløse oljebrønnrør. Rørene kan fremstilles med en vanlig fremgangsmåte. Sømløse rør kan fremstilles ved Mannesmann-fremgangsmåten, varmekstruderingsfremgangsmåte etc. Etter fremstilling, bør røret varmebehandles for å gjøre at strukturen hovedsakelig blir enkel anløpt martensitt.
UTFØRELSESEKSEM PEL
Stål som har en kjemisk sammensetning vist på fig. 1 ble produsert i en vakuumovn og støpt til blokker med 550 mm diameter. Så ble disse blokkene varmsmidd til finemner med 150 mm diameter ved 1200 °C. Sømløse rør med 188 mm utvendig diameter og 12 mm tykkelse ble fremstilt fra finemner i Mannesmann rørfremstillingsprosessen.
Rørene ble varmet til 900 - 1100 °C og bråkjølt eller normalisert for å frem-stille Martensittstruktur med 83 - 99 areal-%. Martensittens areal-% ble variert ved å kontrollere varmetemperaturen i nevnte område og kjølingshastigheten i et område 5 - 40<<>>C/sek., avhengig av stålets kjemiske sammensetning.
Prøver for mikroskopering ble skåret ut av nevnte rør ettersom de var brå-kjølt eller normalisert for å inspisere martensittens areal-%. Deretter ble rørene an-løpt ved et temperaturområde på 500 - 650 °C for å lage rør med en flytegrense tilsvarende API Grade 80 (flytegrense: 552 - 655 MPa).
På nevnte rør ble det utført hardhetsprøver, strekkprøver og korrosjons-prøver som heretter beskrives.
(A) Hardhetsprøve
HRC-hardhet ble målt på tverrsnitt loddrett på røret prøven ble tatt på langsgående retning (rør anløpt etter bråkjøling eller normalisering).
(B) Strekktest
Testprøveeksemplarene ble skåret ut av prøverørene med 4,0 mm diameter
og 20 mm lengde i parallelt stykke. Tester ble utført ved romtemperatur og flytegrensen ved 0,5% av total forlengelse og strekkfasthet ble målt. Forholdet mellom nevnte flytegrense og strekkfastheten (flyteforholdet, YR) ble også regnet ut.
(C) Forholdet martensittareal
Ti synlige områder av hvert tverrsnitt, vertikalt i forhold til rørets langsgående
retning etter bråkjøling eller normalisering, ble inspisert med et optisk mikroskop med 100 gangers forstørrelse. Martensittens arealforhold ble målt med dette og deres gjennomsnitt ble regnet ut.
(D) Lokal korrosjonstest i våte C02-miljø
Prøveeksemplarer med 22 mm bredde, 3 mm tykkelse og 76 mm lengde ble
skåret ut av prøverørene. Prøveeksemplarene ble prøvet etter å ha blitt polert med smergelpapir nr. 600, avfettet og tørket ved nedsenkning i 720 timer i den følg-ende testløsning. Prøvenes vekttap ble målt etter fjerning av korrosjonsproduktene og prøven ble inspisert visuelt for å se etter lokal korrosjon.
Testløsning:
5% NaCI-løsning mettet med 3 bar C02
Agitert ved strømningshastighet på 2,5 mm/s
Løsningstemperatur på 80 ^C.
(E) Korrosjonstest i sjøvann
Det ble brukt prøveeksemplar på 22 mm bredde, 3 mm tykkelse og 76 mm
lengde, skåret ut av prøverøret, polert med smergelpapir nr. 600, avfettet og tørket. Nevnte prøver ble senket ned i kunstig sjøvann med 500 ppb oppløst oksygen (i samsvar med ASTM D 1141-52 standarden) i 72 timer. Deretter ble prøvens korrosjonsprodukt fjernet og vekttap ble målt. Prøven ble også inspisert for å se om det fantes lokal korrosjon ved visuell inspisering.
Testresultatene er vist på fig. 1, hvori "O" betyr at ingen lokal korrosjon i den våte C02-korrosjonstesten eller i den kunstige sjøvannskorrosjonstesten og "x" indikerer at det forefinnes lokal korrosjon i de samme testene. Fig. 2 er en kurve som viser forholdet mellom Cr-innholdet, martensittforholdet og motstanden mot lokal korrosjon i C02-miljøer og i kunstig sjøvann, som vist på fig. 1. Fig. 3 er en kurve som viser forholdet mellom stålets Cr-innhold i henhold til oppfinnelsen og korrosjonshastigheten i kunstig sjøvann vist på fig. 1. Henvis-ningstallene på fig. 2 og fig. 3 er de samme som på fig. 1.
Det fremgår fra testresultatene på fig. 1, fig. 2 og fig. 3 at stålene i henhold til oppfinnelsen (nr. 1, 2, 6-9), som har et overflateareal på over 95% martensitt etter anløpning eller normalisering aldri ble utsatt for lokal korrosjon i verken C02-miljø eller i kunstig sjøvann. Disse stålene har god motstandsdyktighet mot generell korrosjon i det kunstige sjøvannet og høy styrke eksempelvis en flytegrense som ikke er under 552 MPa ved 0,5% total forlengelse.
Stålene i henhold til nr. 6 - 9 inneholder Cu i henhold til denne oppfinnelsen. Disse stålenes korrosjonshastighet er mye lavere.
Stålene med nr. 11 - 16 er sammenlignbare stål. Blant dem er stålene 11 og 12 underlegne med hensyn til motstand mot generell korrosjon i sjøvann og er også utsatt for lokal korrosjon pga. et for lavt Cr-innhold. Stålene med nr. 13 - 16 harde kjemiske sammensetninger i henhold til oppfinnelsen, imidlertid er marten-sittandelene små. Følgelig blir alle utsatt for lokal korrosjon i sjøvann og i våte C02-miljøer, selv om noen av dem (ståelene 14-16) viser god motstand mot generell korrosjon i sjøvann. Det fremgår fra nevnte opplysninger at ikke bare valg av de riktige kjemiske sammensetningene, men også den hovedsakelig enkle martensittstrukturen er nødvendig for å forhindre lokal korrosjon.
INDUSTRIELL ANVENDBARHET
Stålene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er suverene i forbindelse med motstand mot lokal korrosjon i både våte CCvmiljø og sjøvann, samt motstand mot generell korrosjon i sjøvann. I tillegg har stålet i henhold til den foreliggende oppfinnelse en flytegrense som ikke er under 552 MPa, i seigherdet eller normalisert - anløpt tilstand.
Siden stålrør laget av stålet i henhold til oppfinnelsen er relativt billige, kan de ble brukt som oljebrønnrør for miljøer med CO2og sjøvann, selv i oljebrønner med kort levetid.

Claims (3)

1. Stål med utmerket motstand mot våt C02-korrosjon og sjøvannskorrosjon,karakterisert vedat det består av, i masse-%, mer enn 0,10% til 0,30% C, 0,10% til 1,0% Si, 0,1% til 3,0% Mn, 2,0% til 7,0% Cr og 0,01% til 0,10% Al, og den mengde Fe for å balansere dette, og tilfeldige urenheter; P som urenhet på ikke mer enn 0,03% og S som urenhet på ikke mer enn 0,01%; og ogsåkarakterisert veden hovedsakelig martensittstruktur, i hvilket omtrent 95% eller mer av tverrsnittarealforholdet er martensitt i en bråkjølt eller i normalisert tilstand, og ikke under 552 MPa flytegrense, i en seigherdet eller i en normalisert anløpt tilstand.
2. Stål med utmerket motstand mot våt CCVkorrosjon og sjøvannskorrosjon,karakterisert vedat den består av, i masse-%, mer enn 0,10% til 0,30% C, 0,10% til 1,0% Si, 0,1% til 3,0% Mn, 2,0% til 7,0% Cr og 0,01% til 0,10% Al, 0,05% til 0,5% Cu og mengden Fe til å balansere dette, og tilfeldige urenheter; P som urenhet ikke mer enn 0,03% og S som urenhet ikke mer enn 0,01%; og ogsåkarakterisert veden hovedsakelig martensittstruktur, i hvilket omtrent 95% eller mer av tverrsnittarealforholdet er martensitt i en bråkjølt eller i normalisert tilstand, og ikke under 552 MPa flytegrense, i en seigherdet eller i en normalisert anløpt tilstand.
3. Sømløst oljebrønnrør laget av stål i henhold til krav 1 eller 2.
NO19992584A 1997-09-29 1999-05-28 Stal for oljebronnror med hoy korrosjonsmotstand mot vat karbondioksid og sjovann, samt et somlost oljebronnror NO332018B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26356197 1997-09-29
PCT/JP1998/004349 WO1999016921A1 (fr) 1997-09-29 1998-09-28 Acier pour tubes de puits de petrole avec bonne resistance a la corrosion par gaz carbonique humide et par eau de mer, et tube sans soudure pour puits de petrole

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO992584D0 NO992584D0 (no) 1999-05-28
NO992584L NO992584L (no) 1999-07-20
NO332018B1 true NO332018B1 (no) 2012-05-29

Family

ID=17391266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19992584A NO332018B1 (no) 1997-09-29 1999-05-28 Stal for oljebronnror med hoy korrosjonsmotstand mot vat karbondioksid og sjovann, samt et somlost oljebronnror

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6217676B1 (no)
EP (1) EP0995809B1 (no)
JP (1) JP3262807B2 (no)
DE (1) DE69821486T2 (no)
NO (1) NO332018B1 (no)
WO (1) WO1999016921A1 (no)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3262807B2 (ja) * 1997-09-29 2002-03-04 住友金属工業株式会社 耐湿潤炭酸ガス腐食性と耐海水腐食性に優れた油井管用鋼および継目無油井管
JP4203143B2 (ja) * 1998-02-13 2008-12-24 新日本製鐵株式会社 耐炭酸ガス腐食性に優れた耐食鋼及び耐食油井管
US20070228729A1 (en) * 2003-03-06 2007-10-04 Grimmett Harold M Tubular goods with threaded integral joint connections
US20060006648A1 (en) * 2003-03-06 2006-01-12 Grimmett Harold M Tubular goods with threaded integral joint connections
EA008812B1 (ru) * 2003-04-25 2007-08-31 Тубос Де Асеро Де Мексико, С.А. Бесшовная стальная труба, предназначенная для использования в трубопроводе, и способ ее производства
US7169239B2 (en) 2003-05-16 2007-01-30 Lone Star Steel Company, L.P. Solid expandable tubular members formed from very low carbon steel and method
MXPA05008339A (es) * 2005-08-04 2007-02-05 Tenaris Connections Ag Acero de alta resistencia para tubos de acero soldables y sin costura.
CN100347326C (zh) * 2005-11-24 2007-11-07 天津钢管集团有限公司 一种合金钢无缝钢管及其生产方法
WO2008000300A1 (en) * 2006-06-29 2008-01-03 Tenaris Connections Ag Seamless precision steel tubes with improved isotropic toughness at low temperature for hydraulic cylinders and process for obtaining the same
MX2007004600A (es) * 2007-04-17 2008-12-01 Tubos De Acero De Mexico S A Un tubo sin costura para la aplicación como secciones verticales de work-over.
US8691030B2 (en) 2007-06-18 2014-04-08 Exxonmobil Upstream Research Company Low alloy steels with superior corrosion resistance for oil country tubular goods
US7862667B2 (en) 2007-07-06 2011-01-04 Tenaris Connections Limited Steels for sour service environments
WO2009065432A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Tenaris Connections Ag High strength bainitic steel for octg applications
CA2686301C (en) * 2008-11-25 2017-02-28 Maverick Tube, Llc Compact strip or thin slab processing of boron/titanium steels
US20100304184A1 (en) * 2009-06-01 2010-12-02 Thomas & Betts International, Inc. Galvanized weathering steel
EP2325435B2 (en) 2009-11-24 2020-09-30 Tenaris Connections B.V. Threaded joint sealed to [ultra high] internal and external pressures
US9163296B2 (en) 2011-01-25 2015-10-20 Tenaris Coiled Tubes, Llc Coiled tube with varying mechanical properties for superior performance and methods to produce the same by a continuous heat treatment
IT1403689B1 (it) 2011-02-07 2013-10-31 Dalmine Spa Tubi in acciaio ad alta resistenza con eccellente durezza a bassa temperatura e resistenza alla corrosione sotto tensioni da solfuri.
IT1403688B1 (it) 2011-02-07 2013-10-31 Dalmine Spa Tubi in acciaio con pareti spesse con eccellente durezza a bassa temperatura e resistenza alla corrosione sotto tensione da solfuri.
US8636856B2 (en) 2011-02-18 2014-01-28 Siderca S.A.I.C. High strength steel having good toughness
US8414715B2 (en) 2011-02-18 2013-04-09 Siderca S.A.I.C. Method of making ultra high strength steel having good toughness
FI20125063L (fi) * 2012-01-19 2013-07-20 Rautaruukki Oyj Menetelmä sääkestävän kuumavalssatun ultralujan rakenneterästuotteen valmistamiseksi ja sääkestävä kuumavalssattu ultraluja rakenneterästuote
US9340847B2 (en) 2012-04-10 2016-05-17 Tenaris Connections Limited Methods of manufacturing steel tubes for drilling rods with improved mechanical properties, and rods made by the same
MX2015008990A (es) 2013-01-11 2015-10-14 Tenaris Connections Ltd Empalme para herramientas de tuberia de perforacion resistente a la excoriacion y tuberia de perforacion correspondiente.
US9187811B2 (en) 2013-03-11 2015-11-17 Tenaris Connections Limited Low-carbon chromium steel having reduced vanadium and high corrosion resistance, and methods of manufacturing
US9803256B2 (en) 2013-03-14 2017-10-31 Tenaris Coiled Tubes, Llc High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same
EP2789701A1 (en) 2013-04-08 2014-10-15 DALMINE S.p.A. High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes
EP2789700A1 (en) 2013-04-08 2014-10-15 DALMINE S.p.A. Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes
KR102368928B1 (ko) 2013-06-25 2022-03-04 테나리스 커넥션즈 비.브이. 고크롬 내열철강
CN106555113B (zh) * 2015-09-24 2018-09-04 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧性无缝钢管及其制造方法
US11124852B2 (en) 2016-08-12 2021-09-21 Tenaris Coiled Tubes, Llc Method and system for manufacturing coiled tubing
US10434554B2 (en) 2017-01-17 2019-10-08 Forum Us, Inc. Method of manufacturing a coiled tubing string
CN115066312A (zh) * 2020-02-05 2022-09-16 日产自动车株式会社 热喷涂线材
CN111575466B (zh) * 2020-06-29 2021-10-22 张家港联峰钢铁研究所有限公司 一种热强耐蚀钢的热处理制备方法
CN115369316A (zh) * 2021-05-21 2022-11-22 宝山钢铁股份有限公司 一种抗二氧化碳腐蚀性能优良的高强度无缝钢管及其制造方法
USD1008950S1 (en) * 2022-01-11 2023-12-26 Volta Charging, Llc Charging station

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4925527B1 (no) * 1969-03-20 1974-07-01
JPS5338687B2 (no) * 1972-09-20 1978-10-17
CA1103065A (en) * 1976-12-20 1981-06-16 George M. Waid Well casing steel
GB1568616A (en) * 1977-09-02 1980-06-04 British Steel Corp Corrosion resistant steels
JPS5848024B2 (ja) * 1979-03-26 1983-10-26 住友金属工業株式会社 耐食性のすぐれた油井管用鋼
JPS5693856A (en) * 1979-12-27 1981-07-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Steel for line pipe with excellent corrosion resistance against wet carbon dioxide
JPS575846A (en) * 1980-06-11 1982-01-12 Kawasaki Steel Corp Low-alloyed steel having sweet corrosion resistance
JPS60238418A (ja) * 1984-05-11 1985-11-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 湿潤炭酸ガス環境用サツカ−ロツドの製造法
JPS616208A (ja) * 1984-06-21 1986-01-11 Nippon Steel Corp 硫化物応力腐食割れ抵抗性に優れた低合金高張力鋼の製造方法
JPH0250941A (ja) * 1988-08-12 1990-02-20 Nippon Steel Corp 耐炭酸ガス腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたステンレス鋼
JP2620809B2 (ja) * 1989-02-18 1997-06-18 新日本製鐵株式会社 耐高温高塩化物イオン濃度湿潤高圧炭酸ガス環境腐食性、耐応力腐食割れ性の優れた高強度マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
US5049210A (en) * 1989-02-18 1991-09-17 Nippon Steel Corporation Oil Country Tubular Goods or a line pipe formed of a high-strength martensitic stainless steel
JPH02236257A (ja) * 1989-03-08 1990-09-19 Nippon Steel Corp 高強度かつ耐食性、耐応力腐食割れ性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP3120337B2 (ja) 1989-07-21 2000-12-25 大成建設株式会社 組織培養幼植物体の育成方法と育成装置
JPH03120337A (ja) * 1989-10-03 1991-05-22 Sumitomo Metal Ind Ltd マルテンサイト系ステンレス鋼と製造方法
JPH05112844A (ja) * 1991-10-21 1993-05-07 Kawasaki Steel Corp 耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管
JPH05163529A (ja) * 1991-12-11 1993-06-29 Nippon Steel Corp 高温耐食性に優れた複層型溶接鋼管の製造方法
JPH06128627A (ja) * 1992-10-13 1994-05-10 Nippon Steel Corp 耐蝕性および靭性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法
JP3116156B2 (ja) * 1994-06-16 2000-12-11 新日本製鐵株式会社 耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造方法
JP3262807B2 (ja) * 1997-09-29 2002-03-04 住友金属工業株式会社 耐湿潤炭酸ガス腐食性と耐海水腐食性に優れた油井管用鋼および継目無油井管

Also Published As

Publication number Publication date
EP0995809B1 (en) 2004-02-04
NO992584D0 (no) 1999-05-28
DE69821486T2 (de) 2005-01-13
EP0995809A4 (en) 2000-12-13
WO1999016921A1 (fr) 1999-04-08
NO992584L (no) 1999-07-20
EP0995809A1 (en) 2000-04-26
DE69821486D1 (de) 2004-03-11
JP3262807B2 (ja) 2002-03-04
US6217676B1 (en) 2001-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO332018B1 (no) Stal for oljebronnror med hoy korrosjonsmotstand mot vat karbondioksid og sjovann, samt et somlost oljebronnror
EP2267177B1 (en) High-strength steel plate and producing method therefor
US11085095B2 (en) High-strength seamless stainless steel pipe for oil country tubular goods and method of manufacturing high-strength seamless stainless steel pipe
EP2290116B1 (en) Thick steel sheet having high strength and method for producing same
US5922149A (en) Method for making steel wires and shaped wires, and use thereof in flexible ducts
RU2698235C1 (ru) Двухфазная нержавеющая сталь и способ её изготовления
RU2533573C2 (ru) Профилированная стальная проволока с высокими механическими характеристиками, стойкая к водородному охрупчиванию
US20090098403A1 (en) Low alloy steel for oil country tubular goods and seamless steel pipe
NO337486B1 (no) Oljebrønnrør som omfatter et martensittisk rustfritt stål
JPWO2007023805A1 (ja) ラインパイプ用継目無鋼管とその製造方法
BR112013025040B1 (pt) chapa de aço resistente à abrasão tendo resistência a fragilização por corrosão sob tensão, e método para produção da mesma
BR112013025002B1 (pt) Chapa grossa de aço resistente à abrasão e método para produção da mesma
KR20180043344A (ko) 고강도 중공 스테빌라이져용 전봉 강관, 고강도 중공 스테빌라이져용 전봉 강관의 제조 방법, 고강도 중공 스테빌라이져, 및 고강도 중공 스테빌라이져의 제조 방법
NO332573B1 (no) Anvendelse av en rustfri stallegering for navlestrengror i havmiljo
Di Schino et al. Metallurgical design and development of C125 grade for mild sour service application
JP4273338B2 (ja) マルテンサイト系ステンレス鋼管及びその製造方法
CN106319362A (zh) 具有抗酸性腐蚀性能x52无缝管线钢管及其制造方法
JP2742948B2 (ja) 耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JPS59173245A (ja) 耐食性のすぐれた油井管用鋼
Kulkarni et al. Improvement in mechanical properties of 13Cr martensitic stainless steels using modified heat treatments
JP2018123419A (ja) 低温用ニッケル含有鋼材およびそれを用いた低温用タンク
JP2012036499A (ja) 曲げ加工性および低温靱性に優れる高張力鋼板およびその製造方法
JP2012036500A (ja) 曲げ加工性および低温靱性に優れる高張力鋼板およびその製造方法
JP2002180210A (ja) マルテンサイト系ステンレス鋼
JP2018123415A (ja) 低温用ニッケル含有鋼材およびそれを用いた低温用タンク

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired