NO343350B1 - Sømløst stålrør for oljebrønn med utmerket motstand mot sulfidspenningssprekking og fremgangsmåte for fremstilling av sømløse stålrør for oljebrønner - Google Patents
Sømløst stålrør for oljebrønn med utmerket motstand mot sulfidspenningssprekking og fremgangsmåte for fremstilling av sømløse stålrør for oljebrønner Download PDFInfo
- Publication number
- NO343350B1 NO343350B1 NO20074205A NO20074205A NO343350B1 NO 343350 B1 NO343350 B1 NO 343350B1 NO 20074205 A NO20074205 A NO 20074205A NO 20074205 A NO20074205 A NO 20074205A NO 343350 B1 NO343350 B1 NO 343350B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- til
- mass
- content
- oil well
- steel pipe
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 109
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 109
- 239000003129 oil well Substances 0.000 title claims description 57
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 20
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 16
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 13
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 31
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 27
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 20
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 18
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001035 Soft ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing 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
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
- C21D8/105—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/085—Cooling or quenching
-
- 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
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- 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
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- 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
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- 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
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
Description
Foreliggende oppfinnelse angår et sømløst stålrør for oljebrønn som er utmerket når det gjelder motstand mot sulfidspenningssprekking, som er egnet som et foringsrør og rørstykker for en oljebrønn eller gassbrønn, og en fremgangsmåte for fremstilling av et sømløst stålrør for en oljebrønn fra stålet.
Høy styrke har vært krevd for oljebrønnrør på grunn av at oljebrønner i det siste har blitt dypere og dypere. Dvs. oljebrønnrør av 110 ksi klasse har nylig blitt anvendt i mange tilfeller, istedenfor 80 ksi klasse og 95 ksi klasserør som vanligvis anvendes i stor grad for oljebrønnrør.110 ksi klassen betyr et rør som har en flytegrense (YS) på 110 til 125 ksi (758 til 861 MPa), mens 80 ksi klassen betyr et rør som har en YS på 80 til 95 ksi (551 til 654 MPa) og 95 ksi klassen betyr et rør som har en YS på 95 til 110 ksi (654 til 758 MPa).
På den annen side inneholder oljebrønner og gassbrønner, som utvikles i dag, ofte korrosivt hydrogensulfid. I slike miljø blir hydrogenskjørhetsdannelse, som refereres til som sulfidspenningssprekking, heretter forkortet som SSC, generert i høystyrkestål og forårsaker destruksjon. Følgelig er det et viktig moment for oljebrønnrør med høy styrke å overvåke SSC.
Teknikker slik som "å fremstille stål ekstremt rent" og "kornraffinering" har i stor grad blitt anvendt som en metode for å forbedre SSC resistensen til oljebrønnrør i YS 95 til 110 ksi klassen (654 til 758 MPa klasse). F.eks. er en metode for å redusere urenhetselementer slike som MN og P, for å forbedre SSC resistensen, beskrevet i patentdokument 1. En metode for å forbedre SSC resistensen ved dobbelbråkjøling for å raffinere krystallkornet er beskrevet i patentdokument 2.
Videre har høystyrke oljebrønnrør slik som 125 ksi klasse, som ennå ikke har blitt anvendt til nå, blitt undersøkt nylig.125 ksi klassen har en YS på 125 til 140 ksi, som er 862 til 965 MPa. Siden SSC enkelt genereres i høystyrkestål er ytterligere forbedring av materiale påkrevd sammenlignet med vanlige oljebrønnrør i 95 til 110 ksi klassen (654 til 758 MPa klasse).
En metode for å forbedre et stål i 125 ksi klassen (862 MPa klasse) som har en raffinert struktur og svært god SSC resistens er beskrevet i patentdokument 3. I denne fremgangsmåten blir en varmebehandling, ved anvendelse av induksjonsvarme, anvendt. En metode for å fremstille et stålrør ved anvendelse av en direkte bråkjølingsmetode er beskrevet i patentdokument 4. Metoden tilveiebringer stålrør i 110 til 140 ksi klasse (758 til 965 MPa klasse) som har svært god SSC resistens. I denne metoden kan den svært gode SSC resistensen oppnås ved bråkjøling fra en temperatur for å øke martensittgraden, tilstrekkelig løse opp legeringselementer slike som Nb og V i løpet av bråkjølingen, anvende elementene for presipitasjonsstyrking i løpet av etterfølgende temperering og heve tempereringstemperaturen.
En oppfinnelse for å optimalisere legeringskomponenter for å gi et lavlegeringsstål som har svært god SSC resistens i 110 til 140 ksi klassen (758 til 965 MPa klasse) er beskrevet i patentdokument 5. Metodene for å kontrollere karbidformen for å forbedre SSC resistensen til et lavlegeringsstål for en oljebrønn i 110-140 ksi klassen (758 til 965 MPa klasse) er beskrevet i patentdokument 6, patentdokument 7 og patentdokument 8. En teknikk for å introdusere presipitasjon av en stor mengde fine V karbider for å forsinke genereringstiden til SSC til et stålprodukt i 110 til 125 ksi klassen (758 til 862 MPa klasse) er beskrevet i patentdokument 9.
Patentdokument 1: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad Sho 62-253720.
Patentdokument 2: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad Sho 59-232220.
Patentdokument 3: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad Hei 6-322478.
Patentdokument 4: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad Hei 8-311551.
Patentdokument 5: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad 11-335731.
Patentdokument 6: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad 2000-178682.
Patentdokument 7: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad 2000-256783.
Patentdokument 8: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad 2000-297344.
Patentdokument 9: Publikasjon av ikke-eksaminert patentsøknad 2000-119798.
JP 61-27235 A beskriver et stålrør som inneholder tilsetning av Mo og V for bruk i oljebrønn med høy styrke og hardhet, som lett oppnås ved vanlig varmebehandling slik som bråkjøling og gløding.
EP1496131 A beskriver et lavlegert stål som inneholder kompositter av inklusjoner med hovedakse ikke større enn 7 µm med en forekomsthyppighet på ikke mindre enn 10 stykker kompositter per 0,1 mm<2>av ståltverrsnittet, hvori kompositten omfatter et ytre skall av karbonitrid av Ti og/eller Nb som omgir en kjerne av oksysulfid av Al og C.
JP H0565592 A beskriver et konstruksjonsstål med høy utmattingsfasthet med forbedret herdbarhet, myknitrerende egenskap og kaldbearbeidhet, og beskriver et stålelement av konstruksjonsstål med høy utmattingsfasthet, som har det ytre laget som omfatter bainitt dannet og det ytterste laget dannet ved høyfrekvent induksjonsoppvarming etterfulgt av selvkjøling eller luftkjøling og deretter myknitrering.
Forskjellige teknikker for å forbedre SSC resistens til høystyrke stål har blitt foreslått, som beskrevet ovenfor, men det er vanskelig å si at svært SSC resistens alltid blir sikkert oppnådd i oljebrønnrøret i 125 ksi eller høyere klasse ved disse teknikkene, og ytterligere forbedring av SSC resistensen er påkrevd.
Det er det primære formålet med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et stål for oljebrønnrør som har høy styrke og svært god SSC resistens. Det andre formålet er å tilveiebringe en metode for å fremstille et sømløst stålrør for oljebrønner som har karakteristikkene ovenfor.
Lavlegeringsstålet for et oljebrønnrør hvis styrke justeres ved varmebehandling med bråkjøling og temperering krever temperering ved en lav temperatur for å oppnå høy styrke. Imidlertid øker lavtemperaturtemperering hvis lokasjonstettheten, som kan være et hydrogenoppfangningssete. Videre blir grove karbider foretrukket presipitert på korngrensene i løpet av lavtemperaturtemperering som derved enkelt genererer korngrensefrakturtypen SSC. Dette betyr at lavtemperaturtemperering reduserer SSC resistensen til stålet.
Derfor fokuserer foreliggende oppfinnelse på C (karbon) som et legeringselement slik at høy styrke kan opprettholdes selv når stålet gjøres til gjenstand for høytemperaturtemperering. Styrken etter bråkjøling kan økes ved å øke innholdet av C, og det forventes tempereringen ved en temperatur som er høyere enn den til vanlige oljebrønnrør kan forbedre SSC resistensen. Imidlertid, i henhold til kjent kunnskap, har det blitt sagt at en større mengde karbid genereres når C er i overskudd i stålet og SSC resistensen blir dårligere. Derfor har innholdet av C blitt undertrykt til 0,3 % eller lavere i vanlig lavlegeringsstål for oljebrønnrør. I stålet som inneholder en overskuddsmengde C tenderer bråkjølingssprekking til å opptre i løpet av vannbråkjøling. Den store mengde av C innhold har blitt unngått på grunn av de ovennevnte grunner.
Foreliggende oppfinnelse har funnet en teknikk for i stor grad å forbedre SSC resistensen, selv når C innholdet er høyt. I teknikken blir innholdet av Cr, Mo og V optimalisert og innholdet av B, som øker generering av grove karbider på korngrenser, blir redusert. I det følgende vil kunnskap som danner basis for foreliggende oppfinnelse bli beskrevet mer i detalj.
(1) Det er å forstå at reduksjon av SSC resistens, på grunn av økning i C innhold, først og fremst er på grunn av presipitasjon av grove karbider slike som M3C (sementitt; M er Fe, Cr og Mo) og M23C6(M er Fe, Cr og Mo) på korngrensene. Derfor er det å forstå at SSC resistensen kan oppnås ved å raffinere karbidet selv når innholdet av C er økt. Raffineringen kan oppnås ved tilsetting av V i en forhåndsbestemt mengde. Når V er innbefattet presipiterer overskuddsmengde av C som et fint karbid MC (M er V og Mo) i stålet. Siden Mo også er innbefattet som faststoff-løsning i MC og bidrar til dannelsen av det fine Mc, må Mo av en forhåndsbestemt mengde eller mer også bli innbefattet.
(2) Et vanlig oljebrønnrør som inneholder C mindre enn 0,3 % inneholder B for å forbedre herdeevnen. Imidlertid blir B erstattet med C og induserer dannelse av grove karbider, M3C eller M23C6, på korngrenser, og derfor bør B innholdet reduseres så mye som mulig. Underskuddet av herdbarhet på grunn av reduksjon av B kan supplementeres ved tilsetting av Mo eller Mo og Cr i tillegg til C. Derfor er det nødvendig å herde totalinnholdet av Cr og Mo til en forhåndsbestemt mengde eller mer. Imidlertid, siden en overskuddsmengde av Cr og Mo øker dannelse av grove karbider, M23C6, er det nødvendig å undertrykke det totale innholdet av Cr og Mo innenfor den forhåndsbestemte mengden.
(3) Som fremgangsmåten for fremstilling av sømløse stålrør er vanlig "bråkjøling og temperering" eller "direkte bråkjøling og temperering", hvori bråkjøling utføres umiddelbart etter fremstilling av sømløse stålrør foretrukket.
Imidlertid tenderer bråkjølingssprekker til å opptre i stålet, som har høyt C innhold, i løpet av bråkjølingen, slik at det er foretrukket å bråkjøle ved en metode slik som dusjvannkjøling og oljekjøling, hvori kjølehastigheten ikke er for høy, for å hindre bråkjølingssprekker. Imidlertid må spesielt utstyr bli tilveiebrakt for dusjvannkjøling eller oljekjøling, og produktiviteten faller når det gjelder fremstilling av sømløse stålrør.
For fullstendig å løse opp de karbiddannende elementene slike som C, Cr, Mo og V ved bråkjøling og for effektivt å anvende de karbiddannende elementene på tidspunktet for etterfølgende temperering er bråkjølingstemperaturen foretrukket 900 C° eller høyere. Bråkjølingstemperaturen er mer foretrukket 920 °C eller høyere. Bråkjølingstemperaturen er mer foretrukket 920 °C eller høyere.
(4) For fremstilling av det sømløse stålrøret som har høyt C innhold ved høy produksjonseffektivitet er en direkte bråkjølingsmetode foretrukket. I den direkte bråkjølingsprosessen, for også å forsikre om god SSC resistens, er det effektivt å anvende en "kutte kjøleprosessen kort metode", hvori vannkjølingen stoppes halvveis i forhold til den direkte bråkjøling, som induserer bainitt transformasjon. I denne metoden, etter oppvarming av stålblokken til 1150 °C eller høyere blir det sømløse stålrøret fremstilt fra blokken etterfølgende vannkjøling. Vannkjølingen kan utføres umiddelbart etter fremstiling av røret, eller etter rekrystallisering av strukturen med komplementær oppvarming i et temperaturområde fra 900 til 950 °C umiddelbart etter fremstilling av røret.
(5) Når røret avkjøles til romtemperatur ved vannkjøling oppstår martensittisk transformasjon og bråkjølesprekker opptrer. Derfor blir vannkjølingen stoppet ved en temperatur mellom 400 og 600 °C, som er høyere enn starttemperaturen for martensittisk transformasjon. Imidlertid blir en dualfasestruktur som består av martensitt og bainitt dannet når stålet blir luftavkjølt fra temperaturen hvor vannkjølingen ble stoppet, og SSC resistensen blir dårligere. Derfor bør en isotermisk transformasjonsvarmbehandling, dvs. austemperbehandling, utføres i en ovn varmet opp til mellom 400 og 600 °C umiddelbart etter vannkjølingen stopper, og dualfasestrukturen overføres til bainitt enkeltfasestruktur. Hvis styrken etter den isoterme transformasjonsvarmebehandlingen er for høy kan røret tempereres ved oppvarming av det igjen i temperaturområdet fra 600 til 720°C for å justere styrken.
I en bainitt enkeltfasestruktur, oppnådd ved fremgangsmåten angitt ovenfor (5) blir karbidene fint dispergert, og stålrøret som har en slik struktur har SSC resistensen ekvivalent med den til et stålrør som har en martensitt enkeltfasestruktur, produsert ved vanlig bråkjøling og tempereringsbehandling. Siden røret blir direkte fremstilt etter oppvarming av metallbarren til 1140 °C eller høyere, kan de karbiddannende elementene slike som C, Cr, Mo og V bli fullt oppløst til starttiden for vannkjølingen. Disse elementene kan fullt anvendes i løpet av den etterfølgende bainittransformasjonsvarmebehandlingen og tempereringen.
Foreliggende oppfinnelse har blitt utført på basis av kunnskapen ovenfor og den angår følgende sømløse stålrør for oljebrønn og fremgangsmåte for fremstilling derav.
(1) Et sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking, kjennetegnet ved at stålet består av, i masse%, C: 0,30 til 0,60 %, Si: 0,05 til 0,5 %, Mn: 0,05 til 1,0 %, Al: 0,005 til 0,10 %, Cr+Mo: 1,5 til 3,0 %, hvori Mo er 0,5 % eller mer, V: 0,05 til 0,3 %, Nb: 0 til 0,1 %, Ti: 0 til 0,1 %, Zr: 0 til 0,1 %, N: 0 til 0,03 %, Ca: 0 til 0,01 % og balansen Fe og urenheter, og P som en urenhet er 0,025 % eller mindre, S som en urenhet er 0,01 % eller mindre, B som en urenhet er 0,0010 % eller mindre og O (oksygen) som en urenhet er 0,01 % eller mindre.
(2) Et sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge (1) ovenfor, som inneholder én eller flere valgt fra Nb: 0,002 til 0,1 masse%, Ti: 0,002 til 0,1 masse% og Zr: 0,002 til 0,1 masse %.
(3) Et sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge (1) ovenfor, hvori N (nitrogen) innholdet er 0,003 til 0,03 masse%.
(4) Et sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge (1) hvori Ca innholdet er 0,0003 til 0,01 masse%.
(5) Et sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge (1) som inneholder én eller flere valgt fra Nb:
0,002 til 0,1 masse%, Ti: 0,002 til 0,1 masse% og Zr: 0,002 til 0,1 masse%, hvori N (nitrogen) innholdet er 0,003 til 0,03 masse%.
(6) Et sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge (1) hvori N (nitrogen) innholdet er 0,003 til 0,03 masse% og Ca innholdet er 0,0003 til 0,01 masse%.
(7) Et sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge (1) ovenfor som inneholder én eller flere valgt fra Nb: 0,002 til 0,1 masse%, Ti: 0,002 til 0,1 masse% og Zr: 0,002 til 0,1 masse%, hvori N (nitrogen) innholdet er 0,003 til 0,03 masse% og Ca innholdet er 0,0003 til 0,01 masse%.
(8) Et sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge et hvilket som helst av (1) til (7) ovenfor, hvori flytegrensene er 125 ksi (861 MPa) eller mer.
(9) En fremgangsmåte for å fremstille et sømløst stålrør for en oljebrønn, som har en bainitt enkeltfasestruktur, som innbefatter trinnet med å: varme opp en stålblokk som har en kjemisk sammensetning i henhold til en hvilken som helst av (1) til (7) ovenfor til 1150 °C eller høyere; produsere det sømløse stålrøret fra blokken ved varmebehandling; vannkjøle det sømløse stålrøret til en temperatur i området fra 400 til 600 °C umiddelbart etter fullført varmebehandling; og underkaste det sømløse stålrøret for en varmebehandling for bainitt isotermisk transformasjon ved å holde det sømløse stålrøret ved en temperatur i området 400 til 600 °C.
(10) En fremgangsmåte for fremstilling av et sømløst stålrør for en oljebrønn, som har en bainitt enkeltfasestruktur, ifølge (9) ovenfor som videre omfatter et trinn med å utføre en komplementær varmebehandling i et temperaturområde fra 900 til 950 °C mellom varmebehandlingen og vannkjølingen.
(A) Kjemisk sammensetning av stål
Utgangspunktet for å bestemme den kjemiske sammensetningen av stålet for et oljebrønnrør ifølge oppfinnelsen vil bli beskrevet med effekten av hver komponent. I det følgende betyr "%" for innholdet av respektive elementer "masse%".
C: 0,30 til 0,60%
C er et viktig element i stålet ifølge oppfinnelsen. Oljebrønnrøret ifølge oppfinnelsen inneholder C i en mengde på mer enn den som er vanlig i oljebrønnrørmaterialet, og derfor blir herdeevnen vesentlig forbedret for å bedre styrken. For å oppnå effekten må oljebrønnrøret inneholde 0,30 % eller mer C. På den annen side, selv når oljebrønnrøret inneholder C overstigende 0,60 % er effekten mettet og derfor blir den øvre grensen satt til 0,60 %. Innholdet av C er mer foretrukket 0,35 til 0,55 %.
Si: 0,05 til 0,5%
Si er et effektivt element for deoksidering av stålet, og har også en effekt når det gjelder å øke tempereringsmykhetsresistensen. Oljebrønnrøret må inneholde Si på 0,05 % eller mer for deoksideringen. På den annen side fremskrider et innhold overskridende 0,5 % dannelse av en myk ferrittfase og reduserer SSC resistensen, og derfor blir innholdet av Si satt til 0,05 til 0,5 %. Innholdet av Si er mer foretrukket 0,05 til 0,35 %.
Mn: 0,05 til 1,0 %
Mn er et effektivt element for å forsikre herdeevnen til stålet. Oljebrønnrøret må inneholde 0,05 % eller mer Mn for å oppnå passende effekt. På den annen side, når innholdet av Mn overskrider 1,0 %, segregerer det på korngrensene med urenhetselementer slik som P og S, og SSC resistensen går ned. Derfor bør innholdet av Mn være 0,05 til 1,0 %. Det mest foretrukne Mn innholdet er 0,1 til 0,5 %.
Al: 0,005 til 0,10 %
Al er et effektivt element for deoksidering av stålet, og når innholdet av Al er mindre enn 0,05 % blir denne effekten ikke oppnådd. På den annen side, selv når oljebrønnrøret inneholder Al overskridende 0,10 % blir effekten mettet, og derved blir den øvre grensen satt til 0,10 %. Innholdet av Al er mer foretrukket 0,01 til 0,05 %. Al innholdet ifølge oppfinnelsen står for innholdet av syreløselig Al, dvs.
"sol.Al".
Cr+Mo: 1,5 til 3,0 %, hvor Mo er 0,5 % eller mer
Cr og Mo er effektive elementer når det gjelder å øke herdeevnen til stålet, og stålet ifølge oppfinnelsen må inneholde 1,5 % eller mer av totalinnhold av Cr og Mo for å oppnå denne effekten. På den annen side, når totalinnholdet av Cr og Mo overskrider 3,0 %, blir dannelse av grove karbider, M23C6(M: Fe, Cr og Mo) økt, og SSC resistensen reduseres. Derfor blir totalinnholdet av Cr og Mo satt til 1,5 til 3,0 %. Totalinnholdet av Cr og Mo er mer foretrukket 1,8 til 2,2 %. Cr er et valgfritt element derfor, når Cr ikke tilsettes, bør innholdet av Mo være 1,5 til 3,0 %.
Mo har en effekt når det gjelder å fremme dannelsen av finkarbidet, MC (M: V og Mo) når det er kontaminert med V. Dette finkarbidet gjør tempereringstemperaturen høyere, så for å oppnå effekten må stålet ha et innhold av Mo på 0,5 % eller mer. Det mest foretrukne Mo innholdet er 0,7 % eller mer.
V: 0,05 til 0,3 %
V danner finkarbidet MC (M: V og Mo) med Mo, og finkarbidet gjør tempereringstemperaturen høyere. V innholdet bør være 0,05 % eller mer for å oppnå passende effekt. På den annen side, selv når stålet inneholder V overskridende 0,3 %, blir mengden av V, som eksisterer som faststoff-løsning ved bråkjøling, mettet og effekten ved å heve tempereringstemperaturen blir også mettet. Følgelig blir den øvre grensen satt til 0,3 %, men innholdet av V er mer foretrukket 0,1 % til 0,25 %.
Følgende Nb, Ti, Zr, N og Ca er valgfrie elementer som kan tilsettes hvis nødvendig. Effekter og grunner for å begrense innholdet av disse elementene vil bli beskrevet nedenfor.
Nb, Ti, Zr: 0 til 0,1 % respektivt
Nb, Ti og Zr er valgfrie elementer. De kombinerer med C og N for å danne karbonitrid, som effektivt raffinerer krystallkorn på grunn av deres hefte (pinning) effekt, og dette forbedrer de mekaniske egenskapene slik som seighet. For å oppnå en tilstrekkelig effekt er det foretrukne innholdet av Nb, Ti og Zr 0,002 % eller mer respektivt. På den annen side, siden effekten av mettethet selv når Nb, Ti og Zr overskrider 0,1 % respektivt, ble de øvre grensene satt til 0,1 % respektivt. Det er mer foretrukket at innholdet er 0,01 til 0,05 % respektivt.
N: 0 til 0,03 %
N er et valgfritt element. N og C kombinerer med Al, Nb, Ti og Zr for å danne karbonitrid, som bidrar til krystallkornraffinering på grunn av hefteeffekten, og forbedrer de mekaniske egenskapene slik som seighet. Det foretrukne N innholdet er 0,003 % eller mer for å definitivt oppnå passende effekt. På den annen side, selv når N overskrider 0,03 %, blir effekten mettet. Følgelig ble den øvre grensen satt til 0,03 % , men det mest foretrukne innholdet er 0,01 til 0,02 %.
Ca: 0 til 0,01 %
Ca er også et valgfritt element. Det kombinerer med S i stålet for å danne sulfid, og forbedrer forminklusjon. Derfor bidrar Ca til forbedring av SSC resistensen. Det foretrukne innhold av Ca er 0,0003 % eller mer for å oppnå passende effekt. På den annen side, selv når Ca innholdet overskrider 0,01 %, blir effekten mettet. Følgelig ble den øvre grensen satt til 0,01 %, men innholdet av Ca er mest foretrukket 0,001 til 0,003 %.
Stålet for oljebrønnrør ifølge oppfinnelsen består av de ovenfor nevnte elementene og balansen av C og urenheter. Imidlertid er det nødvendig å kontrollere P, S, B og O (oksygen) blant urenhetene som følger.
P: 0,025 % eller mindre
P segregerer på korngrensene, og reduserer SSC resistens. Siden innflytelsen blir betydelig når innholdet overskrider 0,025 % blir den øvre grensen satt til 0,025 %. Innholdet av P er foretrukket så lavt som mulig.
S: 0,01 % eller mindre
S segregerer også på korngrensene tilsvarende P, og reduserer SSC resistensen. Siden innflytelsen blir betydelig når innholdet overskrider 0,01 % blir den øvre grensen satt til 0,01 %. Innholdet av S er også foretrukket så lavt som mulig.
B: 0,0010 % eller mindre
B har blitt anvendt i vanlige lavlegeringsståloljebrønnrør for å øke herdbarheten. Imidlertid akselerer B dannelse av korngrensegrove karbider M23C6(M: Fe, Cr eller Mo) i høystyrkestål og reduserer også SSC resistensen. Derfor blir B ikke tilsatt i røret ifølge oppfinnelsen. Selv når B kan være innbefattet som en urenhet bør den være begrenset til 0,0010 % eller mindre. Det er mer foretrukket å begrense innholdet av B til 0,0005 % eller mindre.
O (oksygen): 0,01 % eller mindre
O (oksygen) eksisterer i stål som en urenhet. Når dens innhold overskrider 0,01 % dannes grovt oksid, og reduserer seigheten og SSC resistensen. Derfor blir den øvre grensen satt til 0,01 %. Det er foretrukket å redusere innholdet av O (oksygen) så lavt som mulig.
(B) Fremgangsmåte for fremstilling av sømløst stålrør
For å fremstille sømløse stålrør som har et høyt C innhold og utmerket SSC resistens ved høy produktivitet er det foretrukket å utføre varmebehandling, hvori vannkjøling stoppes på veien i direkte bråkjølingsprosess, og å indusere bainitt transformasjon deretter.
Oppvarmingstemperaturen av barren er foretrukket 1150 °C eller høyere for god produktivitet av rør. Den foretrukne øvre grensen når det gjelder oppvarmingstemperaturen er ca.1300 °C for å redusere glødeskalldannelse.
Etter fremstilling av det sømløse stålrøret fra den oppvarmede barren ved den vanlige fremgangsmåten, f.eks. en fremgangsmåte slik som Mannesmann patronmølle metoden blir det sømløse stålrøret direkte bråkjølt med vannkjøling. Den direkte bråkjølingen kan utføres umiddelbart etter fremstilling av røret, eller etter komplementær oppvarming i et temperaturområde fra 900 til 950 °C. Den komplementære oppvarmingen blir utført umiddelbart etter rørfremstilling for rekrystallisering av stålstrukturen. For å hindre bråkjølingssprekker bør vannkjølingen stoppes i et temperaturområde fra 400 til 600 °C og røret bør holdes i et temperaturområde fra 400 til 600 °C etter stopping av vannkjølingen. En isoterm varmebehandling for bainitt transformasjon utføres i det ovenfor nevnte temperaturområdet. Hvis nødvendig blir tempereringen utført ved oppvarming igjen, i området 600 til 720 °C, for å gi ønsket styrke.
Grunnen for stopping av vannkjøling i temperaturområdet 400 til 600 °C er som følger. Når temperaturen er lavere enn 400 °C opptrer delvis martensitt og dualfasestrukturen til martensitt på bainitt dannet, som reduserer SSC resistens. På den annen side, når temperaturen er høyere enn 600 °C blir en fjæraktig øvre bainitt dannet og SSC resistensen reduseres ved dannelse av grove karbider. Restriksjonen når det gjelder bløtgjøringstemperaturen er i området 400 til 600 °C, for bainitt isotermisk transformasjonsbehandling, er basert på samme grunner som ovenfor. Med referanse til den komplementære oppvarmingen før vannkjølingen er grunnen for å sette temperaturen fra 900 til 950 °C at den lavere krystalliseringstemperaturgrensen for austenitt enkelfasestruktur er 900 °C og korn begynner å bli grovere ved oppvarming til en temperatur som overskrider 950 °C.
Eksempler
I det følgende vil effekten av foreliggende oppfinnelse bli spesifikt beskrevet i henhold til eksempler.
Stål som veier 150 tonn hver, som har den kjemiske sammensetningen vist i tabell 1, ble smeltet og blokker som har en tykkelse på 40 mm ble fremstilt. Etter oppvarming av disse blokkene til 1250 °C ble plater som har en tykkelse på 15 mm produsert ved varmsmiing og varmvalsing.
(1) QT behandling
Platene ble bråkjølt med oljekjøling etter oppvarming i et temperaturområde på 900 til 920 °C i 45 minutter og deretter temperert ved å holde temperaturen i området 600 til 720 °C i 1 time og luftkjøle. Styrken ble justert til to nivåer på ca.
125 ksi (862 MPa) som øvre grense til 110 ksi klasse (758 Mpa klasse) og ca.140 ksi (965 MPa) som øvre grense til 125 ksi klasse (862 MPa klasse). I det følgende blir varmebehandling referert til som "QT behandling".
(2) AT behandling
Stålet A til V i tabell 1 ble fremstilt til barrer som har ytre diametre på 225 til 310 mm. Disse barrene ble varmet opp til 1250 °C og ble bearbeidet til sømløse stålrør som har forskjellige størrelser ved Mannesmann patronmetoden. Rørene av stål A, C og E ble vannkjølt umiddelbart etter bearbeiding. Referanse til rørene fremstilt fra stål B, D og F til V, ble den komplementære varmebehandlingen utført i et temperaturområde på 900 til 950 °C i 5 minutter og vannkjølingen ble utført umiddelbart etter den komplementære varmebehandlingen. Vannkjølingen ble stoppet når temperaturen til røret ble mellom 50 og 600 °C og rørene ble satt i en ovn juster til 400 til 600 °C umiddelbart etter stopping av vannkjølingen. Deretter ble rørene gjort til gjenstand for bainitt isotermisk transformasjonsvarmebehandling, hvori rørene ble holdt i ovnen i 30 minutter og luftkjølt. Deretter ble rørene temperert ved å holde temperaturen i området 600 til 720 °C i 1 time og luftkjøle for å justere styrken til nivåene på ca.125 ksi (862 MPa) som øvre grense i 110 ksi klasse (758 MPa klasse) og ca.140 ksi (965 MPa) som øvre grense i 125 ksi klasse (862 MPa klasse). I det følgende blir varmebehandling referert til som "AT behandling".
Rundbarrestrekkteststykker som har en parallell porsjonsdiameter på 6 mm og en parallell lengde på 40 mm ble tatt som prøver ved å kutte ut platene og rørene parallelt med valseretningen. Styrker til platene og rørene ble respektivt justert til to nivåer ved den ovenfor nevnte varmebehandlingen. Strekktestene ble utført ved romtemperatur og YS ble målt. SSC resistensen ble estimert ved følgende to typer tester, dvs. konstant belastningstesten og DCB testen.
(1) Konstant belastningstest
Rund barrestrekkteststykker, som har en parallell porsjon diameter på 6,35 mm og en parallell lengde på 25,4 mm ble tatt prøver av ved å kutte ut platene og rørene parallelt med valseretningen. SSC resistensen ble estimert ved konstant belastningstesten i henhold til NACE TM 0177A metoden. NACE betyr "National Association of Corrosion Engineers". Følgende to typer testløsninger ble anvendt og 90 % av den virkelige YS ble tilsatt:
(i) Løsning av 5 % natriumklorid og 0,5 % eddiksyre ved normal temperatur, som er mettet med 1 atmosfære hydrogensulfidgass (heretter referert til som A-bad)
(ii) Løsning av 5 % natriumklorid og 0,5 % eddiksyre ved normal temperatur, som er mettet med 0,1 atmosfære hydrogensulfidgass og balansen av karbondioksid (heretter referert til som B-bad)
I testen ovenfor ble testmaterialene, som ikke ble frakturert i 720 timer, bestemt til å ha god SSC resistens, og ble vist med " О" i tabell 2. "A-badet" anvendt for evaluering av stålprodukter med ca. YS 125 ksi (862 MPa) og "B-badet" ble anvendt for evaluering av stålprodukter med ca. YS 140 ksi (965 MPa).
(2) DCB test
DCB (Double Cantilever Bent Beam) teststykker, som har en tykkelse på 10 mm, en bredde på 20 mm og en lengde på 100 mm ble tatt prøver av for platene og rørene, og en DCB ble utført i henhold til NACE TM 0177 D metoden. DCB testbarrene ble nedsenket i A-badet eller B-badet i 336 timer og spenningsintensitetsfaktoren (KISSCverdi) ble målt. Testmaterialet som har KISSCverdien 27 eller mer ble bestemt til å ha god SSC resistens. Testresultatene er vist i tabell 2.
l1 elbaT
Tabell 2
Slik det er beskrevet ovenfor viser QT i kolonnen "Varmebehandling" i tabell 2 en tilstand hvor oljebråkjøling og temperering ble utført ved anvendelse av platemateriale og AT viser en tilstand hvor direkte bråkjøling, vannkjølingsstopping og bainitt isotermisk transformasjonsvarmebehandling ble utført på det sømløse stålrøret.
SSC ble ikke observert i konstant belastningstesten i evalueringen i noen av miljøene i "A-bad" og "B-bad" i test numrene 1 til 44 hvor QT behandling og AT behandling ble utført ved anvendelse av stålene A til V. KISSCverdiene målt med DCB testen var respektivt 27 eller mer, og SSC resistensen var god.
På den annen side, i stålet W som har lavt C innhold, stålet X som har høyt Si innhold, stålet Y som har høyt Mn innhold, stålet Z som har høyt P innhold, stålet nr.1 som har høyt S innhold, stålet nr.2 som har lavt Mo innhold, stålet nr.3 som har lavt totalt innhold av Cr og Mo, stålet nr.4 som har høyt totalinnhold av Cr og Mo, stålet nr.5 som har lavt V innhold, stålet nr.6 som har høyt O (oksygen) innhold og stålet nr.7 som har høyt V innhold i sammenligningseksemplene, hadde alle dårlige SSC resistenser.
Ifølge foreliggende oppfinnelse kan sømløse stålrør for oljebrønnsom har god SSC resistens sammen med høy styrke slik som flytgrense YS på 125 ksi (862 MPa) eller mer oppnås. Det anvendte stålet er ekstremt anvendelig som materialer til de sømløse stålrør for en oljebrønn eller lignende for anvendelse i et felt som inneholder hydrogensulfid. Ifølge fremstillingsfremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan sømløse stålrør for en oljebrønn som har karakteristikkene ovenfor fremstilles svært effektivt.
Claims (10)
1. Sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking,
k a r a k t e r i s e r t v e d at
stålet har en bainitt enkeltfasestruktur og består av, i masse%, C: 0,30 til 0,60 %, Si: 0,05 til 0,5 %, Mn: 0,05 til 1,0 %, Al: 0,005 til 0,10 %, Cr+Mo: 1,5 til 3,0 %, hvori Mo er 0,5 % eller mer, V: 0,05 til 0,3 %, Nb: 0 til 0,1 %, Ti: 0 til 0,1 %, Zr: 0 til 0,1 %, N: 0 til 0,03 %, Ca: 0 til 0,01 % og balansen Fe og urenheter, og P som en urenhet er 0,025 % eller mindre, S som en urenhet er 0,01 % eller mindre, B som en urenhet er 0,0010 % eller mindre og O (oksygen) som en urenhet er 0,01 % eller mindre.
2. Sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge krav 1, som inneholder én eller flere valgt fra Nb: 0,002 til 0,1 masse%, Ti: 0,002 til 0,1 masse% og Zr: 0,002 til 0,1 masse%.
3. Sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge krav 1, hvori N (nitrogen) innholdet er 0,003 til 0,03 masse%.
4. Sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge krav 1, hvori Ca innholdet er 0,0003 til 0,01 masse%.
5. Sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge krav 1, som inneholder én eller flere valgt fra Nb: 0,002 til 0,1 masse%, Ti: 0,002 til 0,1 masse% og Zr: 0,002 til 0,1 masse%, hvori N (nitrogen) innholdet er 0,003 til 0,03 masse%.
6. Sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge krav 1, hvori N (nitrogen) innholdet er 0,003 til 0,03 masse% og Ca innholdet er 0,0003 til 0,01 masse%.
7. Sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge krav 1, som inneholder én eller flere valgt fra Nb: 0,002 til 0,1 masse%, Ti: 0,002 til 0,1 masse% og Zr: 0,002 til 0,1 masse%, hvori N (nitrogen) innholdet er 0,003 til 0,03 masse% og Ca innholdet er 0,0003 til 0,01 masse%.
8. Sømløst stålrør for oljebrønn, utmerket i motstand mot sulfidspenningssprekking ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, hvori flytgrensen er 125 ksi (861 MPa) eller mer.
9. Fremgangsmåte for fremstilling av et sømløst stålrør for en oljebrønn, som har en bainitt enkeltfasestruktur, som omfatter trinnene med å:
varme opp en stålblokk som har en kjemisk sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7 til 1150 °C eller høyere;
produsere det sømløse stålrøret fra blokken ved varmebehandling; vannkjøle det sømløse stålrøret til en temperatur i området 400 til 600 °C umiddelbart etter varmebehandlingen er ferdig; og
underkaste det sømløse stålrøret for en varmebehandling for bainitt isotermisk transformasjon ved å holde det sømløse stålrøret ved en temperatur i området 400 til 600 °C.
10. Fremgangsmåte for fremstilling av et sømløst stålrør for en oljebrønn, som har en bainitt enkeltfasestruktur, ifølge krav 9, som videre omfatter et trinn med å utføre en komplementær varmebehandling i et temperaturområde fra 900 til 950 °C mellom varmebehandlingen og vannkjølingen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005086995A JP4609138B2 (ja) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | 耐硫化物応力割れ性に優れた油井管用鋼および油井用継目無鋼管の製造方法 |
PCT/JP2006/304143 WO2006100891A1 (ja) | 2005-03-24 | 2006-03-03 | 耐硫化物応力割れ性に優れた油井管用鋼および油井用継目無鋼管の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20074205L NO20074205L (no) | 2007-10-23 |
NO343350B1 true NO343350B1 (no) | 2019-02-04 |
Family
ID=37023566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20074205A NO343350B1 (no) | 2005-03-24 | 2007-08-16 | Sømløst stålrør for oljebrønn med utmerket motstand mot sulfidspenningssprekking og fremgangsmåte for fremstilling av sømløse stålrør for oljebrønner |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8617462B2 (no) |
EP (1) | EP1862561B9 (no) |
JP (1) | JP4609138B2 (no) |
CN (1) | CN101146924B (no) |
AR (1) | AR052614A1 (no) |
AU (1) | AU2006225855B2 (no) |
BR (1) | BRPI0609443B1 (no) |
CA (1) | CA2599868C (no) |
EA (1) | EA011363B1 (no) |
NO (1) | NO343350B1 (no) |
UA (1) | UA88359C2 (no) |
WO (1) | WO2006100891A1 (no) |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4140556B2 (ja) * | 2004-06-14 | 2008-08-27 | 住友金属工業株式会社 | 耐硫化物応力割れ性に優れた低合金油井管用鋼 |
JP4725216B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2011-07-13 | 住友金属工業株式会社 | 耐硫化物応力割れ性に優れた低合金油井管用鋼 |
FR2939449B1 (fr) * | 2008-12-09 | 2011-03-18 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas France | Acier faiblement allie a limite d'elasticite elevee et haute resistance a la fissuration sous contrainte par les sulfures. |
FR2942808B1 (fr) * | 2009-03-03 | 2011-02-18 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Acier faiblement allie a limite d'elasticite elevee et haute resistance a la fissuration sous contrainte par les sulfures. |
US8697486B2 (en) | 2009-04-15 | 2014-04-15 | Micro Technology, Inc. | Methods of forming phase change materials and methods of forming phase change memory circuitry |
US20110183072A1 (en) * | 2010-01-28 | 2011-07-28 | Western Tube & Conduit Corporation | Hot-dip galvanization systems and methods |
FR2960883B1 (fr) * | 2010-06-04 | 2012-07-13 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Acier faiblement allie a limite d'elasticite elevee et haute resistance a la fissuration sous contrainte par les sulfures |
EP2687612B1 (en) | 2011-03-18 | 2018-09-26 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel pipe quenching method |
CN102330027B (zh) * | 2011-10-13 | 2013-07-17 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种120ksi钢级的初级抗硫钻杆及其制造方法 |
CN104395489B (zh) * | 2012-06-20 | 2017-04-26 | 新日铁住金株式会社 | 油井管用钢及其制造方法 |
BR112015005870B1 (pt) | 2012-11-05 | 2018-11-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | aço de baixa liga para produtos tubulares da indústria petrolífera que tem resistência a trinca por tensão de sulfeto e método de fabricação dos mesmos |
DE102012221607A1 (de) * | 2012-11-27 | 2014-05-28 | Robert Bosch Gmbh | Metallischer Werkstoff |
AR096965A1 (es) | 2013-07-26 | 2016-02-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Tubo de acero de baja aleación para pozo petrolero y método para la manufactura del mismo |
CA2937139C (en) * | 2014-06-09 | 2019-01-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Low-alloy steel pipe for an oil well |
JP6379731B2 (ja) * | 2014-06-26 | 2018-08-29 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度鋼材およびその製造方法 |
AR101683A1 (es) | 2014-09-04 | 2017-01-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Tubo de acero de pared gruesa para pozo de petróleo y método de producción del mismo |
WO2016038809A1 (ja) * | 2014-09-08 | 2016-03-17 | Jfeスチール株式会社 | 油井用高強度継目無鋼管およびその製造方法 |
US10752979B2 (en) | 2014-10-17 | 2020-08-25 | Nippon Steel Corporation | Low alloy oil-well steel pipe |
AU2015361346B2 (en) * | 2014-12-12 | 2019-02-28 | Nippon Steel Corporation | Low-alloy steel for oil well pipe and method for manufacturing low-alloy steel oil well pipe |
KR101993201B1 (ko) * | 2015-03-26 | 2019-06-26 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 구조관용 강판, 구조관용 강판의 제조 방법 및, 구조관 |
CN104988407B (zh) * | 2015-06-23 | 2017-06-30 | 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 | 石油钻井抗硫钻杆及其制备方法 |
FR3047880B1 (fr) * | 2016-02-19 | 2020-05-22 | Louis Vuitton Malletier | Coque de bagage, bagage comprenant une telle coque de bagage, et procede de fabrication de la coque de bagage |
WO2017149570A1 (ja) | 2016-02-29 | 2017-09-08 | Jfeスチール株式会社 | 油井用低合金高強度継目無鋼管 |
RU2698006C9 (ru) | 2016-03-04 | 2019-12-25 | Ниппон Стил Корпорейшн | Стальной материал и стальная труба для нефтяных скважин |
BR112018017036B1 (pt) * | 2016-03-04 | 2022-09-06 | Nippon Steel Corporation | Material de aço e tubo de aço de poço de petróleo |
CN107287499B (zh) * | 2016-03-31 | 2019-05-31 | 鞍钢股份有限公司 | 一种耐高温热采井用油井管及其制造方法 |
MX2019002291A (es) * | 2016-09-01 | 2019-07-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Material de acero y tuberia de acero para pozos de petroleo. |
MX2019003749A (es) * | 2016-10-06 | 2019-07-01 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Material de acero, tubo de acero para pozo de petróleo y método para producir el material de acero. |
US11313007B2 (en) | 2016-10-17 | 2022-04-26 | Jfe Steel Corporation | High-strength seamless steel pipe for oil country tubular goods, and method for producing the same |
BR112020016837B1 (pt) * | 2018-02-28 | 2023-12-12 | Nippon Steel Corporation | Material de aço adequado para uso em ambiente ácido |
AR114708A1 (es) * | 2018-03-26 | 2020-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Material de acero adecuado para uso en entorno agrio |
AR114712A1 (es) * | 2018-03-27 | 2020-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Material de acero adecuado para uso en entorno agrio |
CN109972054A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-07-05 | 中南大学 | 一种铒增韧高硬合金及其铸造与热处理方法 |
CN110760753B (zh) * | 2019-10-25 | 2021-04-27 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低屈强比无缝钢管及其制造方法 |
CN115141972B (zh) * | 2022-05-12 | 2023-11-10 | 中国科学院金属研究所 | 一种125ksi级抗硫化物应力开裂的低合金油井管钢及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61272351A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-02 | Kawasaki Steel Corp | 高強度高靭性油井用鋼管 |
JPH0565592A (ja) * | 1991-09-07 | 1993-03-19 | Toyota Motor Corp | 高疲労強度構造用鋼およびその鋼部材 |
EP1496131A1 (en) * | 2002-03-29 | 2005-01-12 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Low alloy steel |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58161720A (ja) * | 1982-03-17 | 1983-09-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度油井用鋼の製造法 |
JPS59232220A (ja) | 1983-06-14 | 1984-12-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硫化物腐食割れ性に優れた高強度鋼の製法 |
JPS6086209A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硫化物割れ性の優れた鋼の製造方法 |
JPS6254021A (ja) * | 1985-05-23 | 1987-03-09 | Kawasaki Steel Corp | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れる高強度継目無鋼管の製造方法 |
JPS61279656A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Daido Steel Co Ltd | 熱間鍛造用非調質鋼 |
JPS6213557A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Kawasaki Steel Corp | スチ−ムインジエクシヨンパイプ用鋼 |
JPH06104849B2 (ja) | 1986-04-25 | 1994-12-21 | 新日本製鐵株式会社 | 硫化物応力割れ抵抗性に優れた低合金高張力油井用鋼の製造方法 |
JP2554636B2 (ja) * | 1986-10-08 | 1996-11-13 | 新日本製鐵株式会社 | 耐硫化物応力腐食割れ性の優れた鋼材の製造方法 |
JPH0686209A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-25 | Fuji Film Micro Device Kk | 画像情報の記録と読み出し方法と記録装置 |
US5263509A (en) * | 1992-11-12 | 1993-11-23 | General Electric Company | Refrigerator with door mounted dispenser supply mechanism |
JPH06220536A (ja) * | 1993-01-22 | 1994-08-09 | Nkk Corp | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼管の製造法 |
JP3358135B2 (ja) | 1993-02-26 | 2002-12-16 | 新日本製鐵株式会社 | 耐硫化物応力割れ抵抗性に優れた高強度鋼およびその製造方法 |
JPH0741856A (ja) * | 1993-07-28 | 1995-02-10 | Nkk Corp | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼管の製造法 |
JP3755163B2 (ja) | 1995-05-15 | 2006-03-15 | 住友金属工業株式会社 | 耐硫化物応力割れ性に優れた高強度継目無鋼管の製造方法 |
DE69617002D1 (de) * | 1995-05-15 | 2001-12-20 | Sumitomo Metal Ind | Verfahren zur herstellung von hochfesten nahtlosen stahlrohren mit hervorragender schwefel induzierter spannungsrisskorossionsbeständigkeit |
JPH0959719A (ja) * | 1995-06-14 | 1997-03-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度高耐食継目無鋼管の製造方法 |
JPH09249935A (ja) * | 1996-03-13 | 1997-09-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硫化物応力割れ性に優れる高強度鋼材とその製造方法 |
JP4134377B2 (ja) | 1998-05-21 | 2008-08-20 | 住友金属工業株式会社 | 耐硫化物応力割れ性に優れた高強度鋼材の製造方法 |
JP3562353B2 (ja) | 1998-12-09 | 2004-09-08 | 住友金属工業株式会社 | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れる油井用鋼およびその製造方法 |
JP2000119798A (ja) | 1998-10-13 | 2000-04-25 | Nippon Steel Corp | 硫化物応力割れ抵抗性に優れた高強度鋼及び油井用鋼管 |
JP2000256783A (ja) | 1999-03-11 | 2000-09-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 靭性と耐硫化物応力腐食割れ性に優れる高強度油井用鋼およびその製造方法 |
JP4058840B2 (ja) | 1999-04-09 | 2008-03-12 | 住友金属工業株式会社 | 靭性と耐硫化物応力腐食割れ性に優れる油井用鋼およびその製造方法 |
AR023265A1 (es) * | 1999-05-06 | 2002-09-04 | Sumitomo Metal Ind | Material de acero de elevada resistencia para un pozo petrolero, excelente en el craqueo de la tension de sulfuros y metodo para producir un material deacero de elevada resistencia. |
JP4379550B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2009-12-09 | 住友金属工業株式会社 | 耐硫化物応力割れ性と靱性に優れた低合金鋼材 |
AR035035A1 (es) | 2001-05-28 | 2004-04-14 | Ypf S A | Acero al carbono de baja aleacion para la fabricacion de tuberias para exploracion y produccion de petroleo y/o gas natural, con resistencia mejorada a la corrosion y bajo nivel de defectologia y procedimiento para fabricar tubos sin costura |
JP2003041341A (ja) | 2001-08-02 | 2003-02-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高靱性を有する鋼材およびそれを用いた鋼管の製造方法 |
JP3864921B2 (ja) | 2002-03-29 | 2007-01-10 | 住友金属工業株式会社 | 低合金鋼 |
WO2004001076A1 (ja) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Nippon Steel Corporation | 拡管後の耐圧潰特性に優れた油井用鋼管とその製造方法 |
JP4135691B2 (ja) | 2004-07-20 | 2008-08-20 | 住友金属工業株式会社 | 窒化物系介在物形態制御鋼 |
-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005086995A patent/JP4609138B2/ja active Active
-
2006
- 2006-03-03 CA CA2599868A patent/CA2599868C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-03-03 AU AU2006225855A patent/AU2006225855B2/en not_active Ceased
- 2006-03-03 UA UAA200711659A patent/UA88359C2/ru unknown
- 2006-03-03 EP EP06728622.9A patent/EP1862561B9/en not_active Not-in-force
- 2006-03-03 EA EA200702066A patent/EA011363B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-03-03 WO PCT/JP2006/304143 patent/WO2006100891A1/ja active Application Filing
- 2006-03-03 CN CN2006800095289A patent/CN101146924B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-03-03 BR BRPI0609443-0A patent/BRPI0609443B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-03-17 AR ARP060101060A patent/AR052614A1/es active IP Right Grant
-
2007
- 2007-08-16 NO NO20074205A patent/NO343350B1/no not_active IP Right Cessation
- 2007-09-21 US US11/902,432 patent/US8617462B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61272351A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-02 | Kawasaki Steel Corp | 高強度高靭性油井用鋼管 |
JPH0565592A (ja) * | 1991-09-07 | 1993-03-19 | Toyota Motor Corp | 高疲労強度構造用鋼およびその鋼部材 |
EP1496131A1 (en) * | 2002-03-29 | 2005-01-12 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Low alloy steel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006100891A1 (ja) | 2006-09-28 |
CA2599868C (en) | 2011-07-12 |
CN101146924A (zh) | 2008-03-19 |
AU2006225855A1 (en) | 2006-09-28 |
EA200702066A1 (ru) | 2008-02-28 |
NO20074205L (no) | 2007-10-23 |
EP1862561A1 (en) | 2007-12-05 |
JP4609138B2 (ja) | 2011-01-12 |
CN101146924B (zh) | 2010-08-11 |
AR052614A1 (es) | 2007-03-21 |
EP1862561B9 (en) | 2017-11-22 |
BRPI0609443A2 (pt) | 2010-04-06 |
EA011363B1 (ru) | 2009-02-27 |
EP1862561B1 (en) | 2017-09-20 |
UA88359C2 (ru) | 2009-10-12 |
AU2006225855B2 (en) | 2009-08-27 |
US8617462B2 (en) | 2013-12-31 |
BRPI0609443B1 (pt) | 2017-11-21 |
US20080017284A1 (en) | 2008-01-24 |
CA2599868A1 (en) | 2006-09-28 |
EP1862561A4 (en) | 2009-08-26 |
JP2006265657A (ja) | 2006-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO343350B1 (no) | Sømløst stålrør for oljebrønn med utmerket motstand mot sulfidspenningssprekking og fremgangsmåte for fremstilling av sømløse stålrør for oljebrønner | |
JP5880788B2 (ja) | 高強度油井用鋼材および油井管 | |
JP4609491B2 (ja) | フェライト系耐熱鋼 | |
JP5423806B2 (ja) | 高靱性耐摩耗鋼およびその製造方法 | |
JP5439973B2 (ja) | 優れた生産性と溶接性を兼ね備えた、pwht後の落重特性に優れた高強度厚鋼板およびその製造方法 | |
BRPI1004267B1 (pt) | método para produção de tubo de aço e composições de aço e tubo | |
JP5659758B2 (ja) | 優れた生産性と溶接性を兼ね備えた、PWHT後の落重特性に優れたTMCP−Temper型高強度厚鋼板の製造方法 | |
JPH0967624A (ja) | 耐sscc性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法 | |
JP2001271134A (ja) | 耐硫化物応力割れ性と靱性に優れた低合金鋼材 | |
JP2003253331A (ja) | 高靱性・高延性高張力鋼の製造方法 | |
JPH06116635A (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度低合金油井用鋼の製造方法 | |
JP2861024B2 (ja) | 油井用マルテンサイト系ステンレス鋼材とその製造方法 | |
JPH03229839A (ja) | 2相ステンレス鋼およびその鋼材の製造方法 | |
JP3733229B2 (ja) | 冷間加工性及び耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルト用棒鋼の製造方法 | |
NO313805B1 (no) | Martensittisk stÕlrör og fremgangsmÕte for fremstilling derav | |
JP2007246985A (ja) | 高靭性高張力厚鋼板の製造方法 | |
WO2019039339A1 (ja) | Ni含有鋼板の製造方法 | |
KR101443445B1 (ko) | 비열처리형 고강도 열연강판 및 그 제조 방법 | |
JP4010017B2 (ja) | 耐ssc性に優れたマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管の製造方法 | |
JP2580407B2 (ja) | 耐食性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管の製造法 | |
JPH0229727B2 (ja) | Dorirukaraayobokonoseizohoho | |
JPH0949021A (ja) | 低温鉄筋用鋼材の製造方法 | |
JPH10280036A (ja) | 強度と延性に優れた高強度ボルト用線材およびその製造法 | |
JPH06235043A (ja) | 強靱非調質圧延棒鋼 | |
JPH07109026B2 (ja) | 耐応力腐食性に優れた高強度ステンレス鋼およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |