RU2763722C1 - SULPHUR-RESISTANT PIPE FOR A PETROLEUM BOREHOLE ATTRIBUTED TO THE KILOPOUND/INCH2 (862 MPa) STEEL STRENGTH CLASS, AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF - Google Patents

SULPHUR-RESISTANT PIPE FOR A PETROLEUM BOREHOLE ATTRIBUTED TO THE KILOPOUND/INCH2 (862 MPa) STEEL STRENGTH CLASS, AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF Download PDF

Info

Publication number
RU2763722C1
RU2763722C1 RU2020141593A RU2020141593A RU2763722C1 RU 2763722 C1 RU2763722 C1 RU 2763722C1 RU 2020141593 A RU2020141593 A RU 2020141593A RU 2020141593 A RU2020141593 A RU 2020141593A RU 2763722 C1 RU2763722 C1 RU 2763722C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
mpa
steel
cooling
strength
Prior art date
Application number
RU2020141593A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мин ЛО
Яохэн ЛЮ
Чжонхуа Чжан
Ямэн ЦИ
Original Assignee
Баошань Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
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 Баошань Айрон Энд Стил Ко., Лтд. filed Critical Баошань Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2763722C1 publication Critical patent/RU2763722C1/en

Links

Classifications

    • 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • 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
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • 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
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • 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
    • C22C38/26Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/28Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, namely, to a sulphur-resistant pipe of the 125 kilopound/inch2 (862 MPa) strength class for petroleum boreholes. The pipe is made of steel consisting of the following chemical elements, wt.%: C: 0.20 to 0.30, Si: 0.1 to 0.5, Mn: 0.2 to 0.6, Cr: 0.30 to 0.70, Mo: 0.60 to 1.00, V: 0.10 to 0.20, Nb: 0.01 to 0.06, Ti: 0.015 to 0.035, W: 0.20 to 0.60, Al ≤ 0.1, N ≤ 0.008, the rest Fe and unavoidable impurities. The microstructure of the pipe constitutes tempered sorbite.
EFFECT: manufactured pipes exhibit high strength and resistance to hydrogen sulphide corrosion under impact of stresses.
9 cl, 5 tbl, 8 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретение The technical field to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к трубе для нефтяной скважины и способу ее изготовления, а, в частности, относится к серостойкой трубе для нефтяной скважины и способу ее изготовления. The present invention relates to an oil well pipe and a method for manufacturing the same, and more particularly relates to a sulfur-resistant oil well pipe and a method for manufacturing the same.

Уровень техники State of the art

В условиях исчерпания источников нефти и природного газа эксплуатация и разработка месторождений нефти и природного газа развиваются в направлении использования глубоких скважин и сверхглубоких скважин. В соответствии с этим, окружающая среда в скважинах по добыче нефти и природного газа демонстрирует условия повышенного давления, увеличенной температуры и усиленной коррозии, и в особенности в нефти и природном газе содержится сероводородная коррозионно-активная среда, что выдвигает на передний план повышенные требования в отношении прочности и стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения у материалов трубы для нефтяной скважины. With the exhaustion of oil and natural gas sources, the exploitation and development of oil and natural gas fields are developing towards the use of deep wells and ultra-deep wells. Accordingly, the environment in oil and natural gas wells exhibits conditions of increased pressure, increased temperature, and increased corrosion, and in particular, oil and natural gas contain hydrogen sulfide corrosive environment, which brings to the fore increased requirements regarding strength and resistance to hydrogen sulfide stress corrosion of oil well pipe materials.

В документе Specification for Casing and Tubing of the American Petroleum Institute (API Spec 5CT) имеются четыре вида стандартных классов прочности стали для серостойкой трубы, характеризующиеся пределом текучести при растяжении 80 кфунт/дюйм2 (то есть, 551 МПа), 90 кфунт/дюйм2 (то есть, 620 МПа), 95 кфунт/дюйм2 (то есть, 655 МПа) и 110 кфунт/дюйм2 (то есть, 758 МПа), в то время как в стандарт от Американского нефтяного института (АНИ) серостойкие трубы, характеризующиеся более высоким пределом текучести при растяжении, таким как 125 кфунт/дюйм2 (то есть, 862 МПа), включены не были вследствие пока еще не зрелости существующего уровня научно-производственных технологий. Для низколегированной стали прочность и стойкость к сероводородной коррозии под действием напряжения представляют собой пару противоречащих друг другу показателей эксплуатационных характеристик вследствие значительного уменьшения стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения при увеличении прочности. В целях обеспечения наличия как прочности, так и серостойкости в настоящее время могут быть использованы только дорогостоящие высоколегированная нержавеющая сталь или сплав на никелевой основе выше 13Cr, в то время как низколегированных сталей используется мало. В настоящее время массовое производство и применение серостойких труб для нефтяной скважины, относящихся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), реализованы не были как внутри страны, так и за ее пределами, и в существующих патентах прочность материала также улучшается за счет серостойкости. Document Specification for Casing and Tubing of the American Petroleum Institute (API Spec 5CT) , there are four types of standard classes strength steel serostoykoy pipe, characterized tensile yield strength of 80 kp / in2 (i.e., 551 MPa), 90 kp / inch 2 (i.e., 620 MPa), 95 kp / in2 (i.e., 655 MPa) and 110 kp / in2 (i.e., 758 MPa), while a standard of the American petroleum Institute (API) serostoykie pipe characterized by a higher tensile yield strength, such as 125 kp / in2 (i.e., 862 MPa), were not included due to the not yet existing maturity level scientific and industrial technology. For low alloy steel, strength and stress-induced hydrogen sulfide corrosion resistance are a pair of conflicting performance characteristics due to the significant reduction in stress-induced hydrogen sulfide corrosion resistance with increasing strength. In order to provide both strength and sulfur resistance, only expensive high-alloy stainless steel or nickel-based alloy above 13Cr can currently be used, while low-alloy steels are rarely used. Currently, mass production and use serostoykih pipes for oil wells belonging to the class of strength of steel 125 kp / inch 2 (862 MPa), have not been realized both domestically and abroad, and in existing patents material strength is also improved for sulfur resistance score.

В китайском патентном документе, имеющем номер публикации CN 103160752А и дату публикации 19 июня 2013 года и озаглавленном «High-strength seamless steel pipe with excellent low-temperature toughness and manufacturing method thereof», раскрывается высокопрочная бесшовная стальная труба, характеризующаяся превосходной низкотемпературной вязкостью. Основные компоненты стальной трубы представляют собой: C: 0,15% – 0,20%, Si: 0,20% – 0,30%, Mn: 0,20% – 0,50%, P: ≤ 0,010%, S: ≤ 0,003%, Cr: 0,6% – 0,8%, Mo: 0,4% – 0,7%, Ni: 1,0% – 1,4%, Nb: 0,01% – 0,035% и разновидности Al: 0,01% – 0,05%. Трубу для нефтяной скважины, относящуюся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), получают в результате употребления системы Cr – Mo – Ni. Несмотря на значительное улучшение вязкости для трубы и достижение работы ударного разрушения при – 60°С, составляющей 40 Дж и более, отсутствует какая-либо гарантия наличия серостойкости. A Chinese patent document having a publication number of CN 103160752A and a publication date of June 19, 2013, titled "High-strength seamless steel pipe with excellent low-temperature toughness and manufacturing method thereof", discloses a high-strength seamless steel pipe having excellent low-temperature toughness. The main components of the steel pipe are: C: 0.15% - 0.20%, Si: 0.20% - 0.30%, Mn: 0.20% - 0.50%, P: ≤ 0.010%, S : ≤ 0.003%, Cr: 0.6% - 0.8%, Mo: 0.4% - 0.7%, Ni: 1.0% - 1.4%, Nb: 0.01% - 0.035% and varieties of Al: 0.01% - 0.05%. Pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) is obtained by the use of the system Cr - Mo - Ni. Despite a significant improvement in the toughness for the pipe and the achievement of an impact fracture work at -60°C of 40 J or more, there is no guarantee of sulfur resistance.

В китайском патентном документе, имеющем номер публикации CN 103966524А и дату публикации 6 августа 2014 года и озаглавленном «Sulfide stress cracking resistant tubing and casing and production method thereof», раскрываются насосно-компрессорные и обсадные трубы, стойкие к сульфидному растрескиванию под действием напряжения. Основные компоненты насосно-компрессорных и обсадных труб представляют собой: C: 0,12% – 0,20%, Si: 0,15% – 0,40%, Mn: 0,30% – 1,00%, P: ≤ 0,015%, S: ≤ 0,010%, Cr: 0,50% – 1,60%, Mo: 0,60% – 1,20%, Ni: 0,50% – 2,0%, Nb: 0,02% – 0,08%, Ti: 0,005% – 0,015%, Al: 0,01% – 0,10%, Ca: 0,001% – 0,01%, B: ≤ 0,001% и N: 0,005 – 0,03%. В результате оптимизирования уровня содержания Cr, Mo, Ni и Nb и уменьшения уровня содержания С соотношение между средней концентрацией Cr и средней концентрацией Fe в карбиде, относящемся к типу M23C6, карбиде, относящемся к типу M3C, и карбиде в структуре отпущенного мартенсита контролируемо выдерживают в пределах определенного диапазона при получении, тем самым, относящихся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) насосно-компрессорной и обсадной труб, обладающих мелкозернистой и однородной структурой отпущенного мартенсита. The Chinese patent document having the publication number CN 103966524A and the publication date of August 6, 2014 and entitled "Sulfide stress cracking resistant tubing and casing and production method thereof" discloses tubing and casing resistant to sulfide stress cracking. The main components of tubing and casing are: C: 0.12% - 0.20%, Si: 0.15% - 0.40%, Mn: 0.30% - 1.00%, P: ≤ 0.015%, S: ≤ 0.010%, Cr: 0.50% - 1.60%, Mo: 0.60% - 1.20%, Ni: 0.50% - 2.0%, Nb: 0.02 % - 0.08%, Ti: 0.005% - 0.015%, Al: 0.01% - 0.10%, Ca: 0.001% - 0.01%, B: ≤ 0.001% and N: 0.005 - 0.03 %. As a result of optimizing the content of Cr, Mo, Ni and Nb and reducing the content of C, the ratio between the average concentration of Cr and the average concentration of Fe in the M 23 C 6 type carbide, the M 3 C type carbide, and the carbide in the structure the tempered martensite is controlled within a certain range to obtain, thereby, steel grade 125 klb/in 2 (862 MPa) tubing and casing having a fine and uniform tempered martensite structure.

С учетом этого желательно получить относящуюся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) трубу для нефтяной скважины, которая характеризуется высокой прочностью и превосходной стойкостью к сероводородной коррозии под действием напряжения и может быть широко использована в областях, таких как эксплуатация месторождений нефти и природного газа в сероводородсодержащей окружающей среде. Accordingly, it is desirable to obtain related to the class of strength of steel 125 kp / inch 2 (862 MPa), a pipe for oil wells, which is characterized by high strength and excellent resistance to hydrogen sulfide corrosion under stress and can be widely used in fields such as the exploitation of oil deposits and natural gas in a hydrogen sulfide environment.

Раскрытие сущности изобретения Disclosure of the essence of the invention

Одна из целей изобретения заключается в предложении относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины, которая характеризуется высокой прочностью и превосходной стойкостью к сероводородной коррозии под действием напряжения и может быть широко использована в областях, таких как эксплуатация месторождений нефти и природного газа в сероводородсодержащей окружающей среде. One of the objectives of the invention is to provide a 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe which is characterized by high strength and excellent resistance to hydrogen sulfide stress corrosion corrosion and can be widely used in fields such as exploitation of oil and natural gas fields in an environment containing hydrogen sulfide.

В целях достижения вышеупомянутой цели в изобретении предлагается относящаяся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкая труба для нефтяной скважины, состоящая из следующих далее химических элементов при выражении их количеств через уровень массового процентного содержания: In order to achieve the above object, the invention provides a class related to the strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykaya pipe for an oil well, consisting of the following description of chemical elements in the expression level of their quantities by mass percentage:

C: 0,20 – 0,30%, Si: 0,1 – 0,5%, Mn: 0,2 – 0,6%, Cr: 0,30 – 0,70%, Mo: 0,60 – 1,00%, V: 0,10 – 0,20%, Nb: 0,01 – 0,06%, Ti: 0,015 – 0,035%, W: 0,20 – 0,60%, Al ≤ 0,1%, N ≤ 0,008%, при этом остаток представляет собой Fe и другие неизбежные примеси. C: 0.20 - 0.30%, Si: 0.1 - 0.5%, Mn: 0.2 - 0.6%, Cr: 0.30 - 0.70%, Mo: 0.60 - 1.00%, V: 0.10 - 0.20%, Nb: 0.01 - 0.06%, Ti: 0.015 - 0.035%, W: 0.20 - 0.60%, Al ≤ 0.1 %, N ≤ 0.008%, while the remainder is Fe and other unavoidable impurities.

Принципы проектирования в отношении каждого химического элемента в серостойкой трубе для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), заключается в нижеследующем: The design principles for each chemical element in serostoykoy pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa), is as follows:

С: углерод (С) представляет собой важный элемент для обеспечения наличия прочности и прокаливаемости. При относительно низком уровне содержания С затруднительными являются гарантирование наличия прочности или избегание образования выделений проэвтектоидного феррита, что, таким образом, оказывает неблагоприятное воздействие на серостойкость. С другой стороны, при чрезмерно высоком уровне содержания С легко возникают закалочные трещины, и на межзеренной границе увеличивается тенденция к образованию выделений крупнозернистого карбида М23С6 (в основном (Fe, Cr, Mo, Mn)23C6, в котором уровень содержания Fe и Cr является относительно высоким, в то время как уровень содержания Mo и Mn является относительно низким, а соотношение Fe : Cr : Mo : Mn является близким к 60 : 10 : 6 : 1), что, таким образом, оказывает неблагоприятное воздействие на серостойкость. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания С в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением в диапазоне 0,20 – 0,30%, предпочтительно 0,21 – 0,25%. C: Carbon (C) is an important element for providing strength and hardenability. At a relatively low C content, it is difficult to guarantee the presence of strength or to avoid the formation of precipitates of pro-eutectoid ferrite, thus adversely affecting the sulfur resistance. On the other hand, at an excessively high level of C, hardening cracks easily occur, and at the grain boundary, the tendency to precipitate coarse-grained carbide M 23 C 6 (mainly (Fe, Cr, Mo, Mn) 23 C 6 ) , in which the content Fe and Cr is relatively high, while the content of Mo and Mn is relatively low, and the Fe : Cr : Mo : Mn ratio is close to 60 : 10 : 6 : 1), thus adversely affecting sulfur resistance. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percentage of C in the class relating to the strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, the value in the range of 0.20 - 0.30%, preferably 0.21 - 0 .25%.

Si: кремний (Si) представляет собой элемент, вводимый в сталь при использовании раскислителя. При превышении уровнем содержания Si значения в 0,5% будет значительно увеличиваться тенденция к хладноломкости стали. При его уровне содержания, составляющем менее, чем 0,1%, будет оказываться неблагоприятное воздействие на эффект раскисления. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания Si в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением в диапазоне 0,1 – 0,5%, предпочтительно 0,2 – 0,4%. Si: Silicon (Si) is an element introduced into steel when using a deoxidizer. When the Si content exceeds a value of 0.5%, the tendency towards cold brittleness of the steel will increase significantly. At a content level of less than 0.1%, the deacidification effect will be adversely affected. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percent Si content related to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, the value in the range 0.1 - 0.5%, preferably 0.2 - 0 ,4%.

Mn: марганец (Mn) также представляет собой элемент, вводимый в сталь при использовании раскислителя. Mn оказывает благоприятное воздействие в виде расширения области аустенитной фазы, увеличения прокаливаемости и измельчения зерен. Однако, Mn легко ликвирует во время затвердевания, что в результате приводит к получению очевидной полосчатой структуры в конечном продукте. Вследствие наличия очевидных различий в твердости и фазы выделений между полосчатой структурой и матрицей будет оказываться неблагоприятное воздействие на серостойкость стали. Поэтому необходимо накладывать ограничения на уровень массового процентного содержания Mn значением, составляющим 0,6% и менее. В дополнение к этому, в целях обеспечения наличия эффекта раскисления необходимо накладывать ограничения на уровень массового процентного содержания Mn значением, составляющим 0,2% и более. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания Mn в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины, соответствующей настоящему изобретению, значением в диапазоне 0,2 – 0,6%, предпочтительно 0,3 – 0,5%. Mn: Manganese (Mn) is also an element introduced into steel when using a deoxidizer. Mn has the beneficial effect of expanding the region of the austenite phase, increasing hardenability and grain refinement. However, Mn segregates easily during solidification, resulting in an obvious banded structure in the final product. Due to the obvious differences in hardness and precipitation phase between the streaky structure and the matrix, the sulfur resistance of the steel will be adversely affected. Therefore, it is necessary to limit the Mn mass percentage level to 0.6% or less. In addition, in order to have a deoxidation effect, it is necessary to limit the Mn mass percentage level to 0.2% or more. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percentage of Mn in the class relating to the strength of the steel of 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, a value in the range of 0.2 - 0.6%, preferably 0, 3 - 0.5%.

Cr: хром (Cr) представляет собой элемент для улучшения прочности и прокаливаемости и является благоприятным для улучшения противокоррозионной стойкости. Однако, чрезмерно высокий уровень содержания Cr будет приводить во время отпуска к образованию выделений крупнозернистого карбида Cr23C6 на межзеренной границе, что не благоприятствует возникновению стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания Сr в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением в диапазоне 0,30 – 0,70%, предпочтительно 0,4 – 0,6%. Cr: Chromium (Cr) is an element for improving strength and hardenability, and is favorable for improving anti-corrosion resistance. However, an excessively high level of Cr will lead to precipitation of coarse grained Cr 23 C 6 carbide at the grain boundary during tempering, which is not conducive to stress corrosion resistance. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percentage of Cr in the class relating to the strength of the steel of 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, the value in the range of 0.30 - 0.70%, preferably 0.4 - 0 .6%.

Mo: молибден (Мо) представляет собой элемент для улучшения прочности и прокаливаемости и является благоприятным для улучшения противокоррозионной стойкости. Образование выделений карбида Мо во время высокотемпературного отпуска улучшает стойкость к отпуску. Поэтому в целях обеспечения наличия прочности и стойкости к высокотемпературному отпуску необходимо добавлять достаточное количество Мо. Однако, Мо представляет собой благородный элемент и будет значительно увеличивать издержки. В то же самое время чрезмерно высокий уровень содержания Мо будет приводить к образованию выделений крупнозернистого карбида, что не благоприятствует возникновению стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания Мо в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением в диапазоне 0,60 – 1,00%, предпочтительно 0,65 – 0,85%. Mo: molybdenum (Mo) is an element for improving strength and hardenability, and is favorable for improving anti-corrosion resistance. The formation of precipitates of Mo carbide during high temperature tempering improves tempering resistance. Therefore, sufficient Mo must be added to ensure that strength and high temperature tempering resistance are present. However, Mo is a noble element and will greatly increase costs. At the same time, an excessively high level of Mo will lead to coarse carbide precipitation, which is not conducive to stress corrosion resistance. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of the weight percent Mo content related to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, a value in the range of 0.60 - 1.00%, preferably 0.65 - 0 .85%.

V: ванадий (V) представляет собой эффективный измельчающий зерна элемент, который демонстрирует наличие эффекта дисперсионного упрочнения и улучшения стойкости к высокотемпературному отпуску. V обеспечивает наличие уменьшенной плотности дислокаций во время высокотемпературного отпуска, что благоприятствует образованию мелкозернистых выделений VC. Мелкозернистые выделения VC представляют собой хорошие ловушки атомов водорода и могут улучшать стойкость к сероводородной коррозии под действием напряжения. Однако, чрезмерно высокий уровень содержания V будет приводить к возникновению отпускной хрупкости, что оказывает неблагоприятное воздействие на вязкость стали и уменьшает стойкость к сероводородной коррозии под действием напряжения стали. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания V в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением в диапазоне 0,10 – 0,20%, предпочтительно 0,13 – 0,17%. V: Vanadium (V) is an effective grain refining element that exhibits the effect of precipitation hardening and improvement of high temperature tempering resistance. V provides a reduced dislocation density during high temperature tempering, which favors the formation of fine VC precipitates. Fine-grained precipitates of VC are good hydrogen atom traps and can improve resistance to hydrogen sulfide stress corrosion. However, an excessively high level of V will cause temper brittleness, which adversely affects the toughness of the steel and reduces the resistance to hydrogen sulfide stress corrosion of the steel. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percentage of V in the class relating to the strength of the steel of 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, a value in the range of 0.10 - 0.20%, preferably 0.13 - 0 .17%.

Nb: ниобий (Nb) представляет собой эффективный элемент, измельчающий зерна. Измельчение зерен является благоприятным для улучшения прочности, вязкости и стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения стали. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания элемента Nb в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением в диапазоне 0,01 – 0,06%, предпочтительно 0,02 – 0,04%. Nb: Niobium (Nb) is an effective grain-refining element. Grain refinement is beneficial for improving the strength, toughness and resistance to hydrogen sulfide stress corrosion corrosion of the steel. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percentage of Nb element in the class relating to the strength of the steel of 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, the value in the range of 0.01 - 0.06%, preferably 0.02 - 0.04%.

Ti: титан (Ti) также представляет собой эффективный элемент, измельчающий зерна, и демонстрирует наличие эффекта фиксации N. Однако, чрезмерно высокий уровень содержания Ti будет приводить к образованию крупнозернистых включений TiN, что является неблагоприятным для стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения стали. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания Ti в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением в диапазоне 0,015 – 0,035%, предпочтительно 0,015 – 0,025%. Ti: Titanium (Ti) is also an effective grain refining element and exhibits an N-fixing effect. However, an excessively high level of Ti will lead to the formation of coarse TiN inclusions, which is unfavorable for the stress hydrogen sulfide corrosion resistance of the steel. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of Ti in mass percentage relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, a value in the range of 0.015 - 0.035%, preferably 0.015 - 0.025%.

W: вольфрам (W) может значительно улучшать прокаливаемость и механические свойства стали. W также может улучшать стойкость к отпуску стали таким образом, чтобы при увеличении уровня содержания Мо в стали дополнительно образовывались бы не крупнозернистые карбид M23C6 и карбид KSI (в основном карбид (Fe, Mo, Cr)3C, где соотношение Fe : Mo : Cr является близким к 10 : 4 : 1), а образовывались бы мелкозернистые и гомогенные выделения карбида МС (в основном карбида WC, VC или (Мо, V)C, где соотношение Mo : V в карбиде (Mo, V)C является близким к 1 : 1). В дополнение к этому, W может обеспечить все еще демонстрацию сталью относительно высокой прочности после отпуска при высокой температуре или по истечении продолжительного времени отпуска, что, таким образом, значительно уменьшает плотность дислокаций и улучшает стойкость к сероводородной коррозии под действием напряжения стали. Благоприятное действие W не является очевидным при добавлении маленького количества W, в то время как при добавлении чрезмерно большого количества W будет увеличиваться хладноломкость стали. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания W в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением в диапазоне 0,20 – 0,60%, предпочтительно 0,25 – 0,45%. W: Tungsten (W) can greatly improve the hardenability and mechanical properties of steel. W can also improve the tempering resistance of the steel so that when the level of Mo in the steel increases, non-coarse-grained carbide M 23 C 6 and KSI carbide (mainly (Fe, Mo, Cr) 3 C carbide) are additionally formed, where the ratio of Fe : Mo : Cr is close to 10 : 4 : 1), and fine-grained and homogeneous precipitates of MC carbide (mainly WC, VC or (Mo, V)C carbide, where the Mo : V ratio in the carbide (Mo, V)C is close to 1 : 1). In addition, W can cause the steel to still exhibit relatively high strength after high temperature tempering or after a long tempering time, thus greatly reducing the dislocation density and improving the stress corrosion resistance of the steel. The beneficial effect of W is not apparent when adding a small amount of W, while adding an excessively large amount of W will increase the cold brittleness of the steel. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percentage of W in the class relating to the strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, the value in the range of 0.20 - 0.60%, preferably 0.25 - 0 .45%.

Al: алюминий (Al) представляет собой существенный элемент для раскисления стали, таким образом, невозможным является полное избегание введения Al в сталь. Однако, при превышении уровнем содержания Al значения в 0,1% это будет оказывать неблагоприятное воздействие на технологический процесс отливки стали. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания Al в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением, составляющим 0,1% и менее, предпочтительно находящимся в диапазоне 0,01 – 0,03%. Al: aluminum (Al) is an essential element for steel deoxidation, so it is not possible to completely avoid introducing Al into the steel. However, if the Al content exceeds the value of 0.1%, this will have an adverse effect on the steel casting process. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percentage of Al in the class relating to the strength of the steel of 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, the value was 0.1% or less, preferably in the range of 0.01 - 0.03%.

N: добавление N к стали может эффективно улучшать прочность и твердость стали. Однако, добавление N будет приводить к ликвации для стали на межзеренной границе, что приводит к уменьшению стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения стали. Поэтому изобретатели накладывают ограничения на уровень массового процентного содержания N в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины настоящего изобретения значением, составляющим 0,008% и менее. Вследствие неизбежности избегания контакта между сталью и воздухом в ходе технологических процессов выплавки и разливки неограниченное уменьшение уровня содержания N будет значительно увеличивать производственную себестоимость выплавки. На уровень массового процентного содержания N могут быть наложены ограничения значением в диапазоне 0,002 – 0,008%, предпочтительно 0,003 – 0,005%. N: Adding N to steel can effectively improve the strength and hardness of steel. However, the addition of N will result in segregation for the steel at the grain boundary, resulting in a decrease in the stress corrosion resistance of the steel. Therefore, the inventors impose restrictions on the level of mass percentage of N in the class relating to the strength of the steel of 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of the present invention, the value is 0.008% or less. Due to the inevitability of avoiding contact between steel and air during the smelting and casting processes, an unlimited reduction in the level of N content will significantly increase the production cost of smelting. The weight percentage level of N may be limited to a value in the range of 0.002-0.008%, preferably 0.003-0.005%.

Кроме того, у относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины, соответствующей настоящему изобретению, элементы Cr и Мо удовлетворяют соотношению: 2,4 ≤ [Cr%] + 3[Mo%] ≤ 3,5. In addition, in the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel strength grade of the sulfur-resistant oil well pipe of the present invention, the elements Cr and Mo satisfy the relationship: 2.4 ≤ [Cr%] + 3[Mo%] ≤ 3.5.

В техническом решении изобретения в целях обеспечения демонстрации относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубой для нефтяной скважины изобретения превосходной стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения и в то же самое время в целях избегания образования выделений крупноразмерной фазы, обусловленной чрезмерно высоким уровнем содержания Cr и Мо, что не благоприятствует формированию стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения стали, изобретатели в результате исследования обнаружили то, что элементы Cr и Мо должны удовлетворять соотношению: 2,4 ≤ [Cr%] + 3[Mo%] ≤ 3,5, где Cr и Мо, соответственно, представляют собой их соответствующие уровни массового процентного содержания, и значения, подставляемые в определенное выше соотношение, должны быть значениями, стоящими перед символами процента, например, при уровне массового процентного содержания Cr 0,45% и уровне массового процентного содержания Мо 0,75% значения, которые подставляют в соотношение, представляют собой, соответственно, 0,45 и 0,75, вычисление, таким образом, проводят в соответствии с нижеследующим: [Cr%] + 3[Mo%] = 0,45 + 3 × 0,75 = 2,7. In the technical solution of the invention to provide demonstrations relating to the class of strength of steel 125 kp / inch 2 (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells invention excellent resistance to hydrogen sulfide corrosion under stress and at the same time in order to avoid the formation of precipitates of large size phase, due to excessively high levels of Cr and Mo, which is not conducive to the formation of resistance to hydrogen sulfide corrosion under the stress of steel, the inventors as a result of the study found that the elements Cr and Mo must satisfy the ratio: 2.4 ≤ [Cr%] + 3[Mo %] ≤ 3.5, where Cr and Mo, respectively, represent their respective mass percentage levels, and the values inserted into the ratio defined above should be the values preceding the percent symbols, for example, at a mass percentage level of Cr 0 .45% and the level of mass percentage of Mo 0.75% of the value that e are substituted into the ratio are 0.45 and 0.75 respectively, the calculation is thus carried out according to the following: [Cr%] + 3[Mo%] = 0.45 + 3 × 0.75 = 2.7.

Кроме того, у относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины, соответствующей изобретению, в числе упомянутых других неизбежных примесей количество S составляет 0,004% и менее, количество Р составляет 0,015% и менее, а количество О составляет 0,01% и менее. In addition, related to the class of strength of steel 125 kp / inch 2 (862 MPa) serostoykoy oil well pipe according to the invention, including those other unavoidable impurities the amount of S is 0.004% or less, the amount of P is 0.015% or less, and the amount of O is 0.01% or less.

В техническом решении изобретения другие неизбежные примеси в основном включают S, P и О. S представляет собой вредный элемент в стали, и его присутствие оказывает неблагоприятное воздействие на противокоррозионную стойкость, обрабатываемость в горячем состоянии и вязкость стали, таким образом, уровень содержания S должен быть по возможности наиболее низким. Изобретение накладывает ограничения на уровень массового процентного содержания элемента S в серостойкой трубе для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), значением, составляющим 0,004% и менее, а предпочтительно 0,001% и менее. Р также представляет собой вредный элемент в стали, и его присутствие оказывает неблагоприятное воздействие на противокоррозионную стойкость и вязкость стали, таким образом, уровень содержания Р также должен быть по возможности наиболее низким. Изобретение накладывает ограничения на уровень массового процентного содержания элемента Р в серостойкой трубе для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), значением, составляющим 0,015% и менее, предпочтительно 0,01% и менее. О представляет собой элемент, который уменьшает противокоррозионную стойкость и вязкость стали. Чрезмерно высокий уровень содержания О означает высокий уровень содержания включений. Поэтому уровень содержания О в стали необходимо строго контролируемо выдерживать. Настоящее изобретение накладывает ограничения на уровень массового процентного содержания элемента О в серостойкой трубе для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), значением, составляющим 0,01% и менее, предпочтительно 0,005% и менее. In the technical solution of the invention, other unavoidable impurities mainly include S, P and O. S is a harmful element in steel, and its presence has an adverse effect on the corrosion resistance, hot workability and toughness of the steel, so the S content should be as low as possible. The invention limits the level of the mass percentage of the elements in S serostoykoy pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa), the value is 0.004% or less, preferably 0.001% or less. P is also a detrimental element in steel, and its presence adversely affects the corrosion resistance and toughness of the steel, so the level of P should also be as low as possible. The invention limits the level of the weight percent content of the element F in serostoykoy pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa), the value is 0.015% or less, preferably 0.01% or less. O is an element that reduces the corrosion resistance and toughness of steel. An excessively high O level means a high level of inclusions. Therefore, the level of O content in steel must be strictly controlled. The present invention limits the level of the mass percentage of the element O in serostoykoy pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa), the value is 0.01% or less, preferably 0.005% or less.

Кроме того, серостойкая труба для нефтяной скважины, относящаяся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), обладает микроструктурой структуры полностью отпущенного сорбита. Как это демонстрируют исследования заявителей, структура остаточного бейнита и структура закаленного мартенсита во время термической обработки являются вредными для стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения, в то время как структура отпущенного сорбита характеризуется наилучшей стойкостью к сероводородной коррозии под действием напряжения. В целях обеспечения наличия структуры полного сорбита после отпуска во время термической обработки при закалке для получения структуры полностью закаленного мартенсита должно быть обеспечено наличие достаточных скорости и температуры закалки. Furthermore, serostoykaya pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa), has a fully tempered microstructure structure sorbitol. As Applicant's studies show, the retained bainite structure and the quenched martensite structure during heat treatment are detrimental to stress corrosion resistance, while the tempered sorbitol structure is superior in stress corrosion resistance. In order to have a full sorbitol structure after tempering, during the quench heat treatment to obtain a fully quenched martensite structure, sufficient quenching speed and temperature must be provided.

Кроме того, у серостойкой трубы для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), величина K1SSC, которая представляет собой стойкость к H2S-коррозии под действием напряжения, составляет 27,5 МПа * м1/2 и более. Furthermore, serostoykoy oil well pipe belonging to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa), the value K 1SSC, which is resistant to H 2 S-corrosion under stress is 27.5 MPa · m 1/2 or more.

В соответствии с этим, еще одна цель настоящего изобретения заключается в предложении способа изготовления вышеупомянутой серостойкой трубы для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа). Способ изготовления характеризуется низкими издержками. В результате надлежащей разработки технологического процесса полученная серостойкая труба для нефтяной скважины, относящаяся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), характеризуется высокой прочностью и превосходной стойкостью к сероводородной коррозии под действием напряжения. Accordingly, another object of the present invention is to provide a method for fabricating the above serostoykoy oil well pipe belonging to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa). The manufacturing method is characterized by low costs. As a result of appropriate design of the process obtained serostoykaya pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) characterized by high strength and excellent resistance to hydrogen sulfide corrosion under stress.

В целях достижения вышеизложенной цели в настоящем изобретении предлагается способ изготовления вышеупомянутой серостойкой трубы для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), включающий стадии: In order to achieve the above object, the present invention proposes a method for manufacturing the above sulfur resistant oil well pipe belonging to the steel grade 125 ksi / 2 (862 MPa), including the steps:

(1) получения заготовки трубы; (1) obtaining a pipe blank;

(2) перфорирования и горячей прокатки заготовки трубы для получения трубы, изготовленной на прошивном стане; (2) perforating and hot rolling a pipe blank to obtain a pipe made by a piercing mill;

(3) охлаждения трубы, изготовленной на прошивном стане, в результате охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени; и (3) cooling the pipe made by the piercing mill by real-time controlled cooling; and

(4) проведения однократной термической обработки при закалке и отпуске в результате закалки и отпуска: где температура закалки на стадии закалки представляет собой Ас3 + (30 – 50°С), и где Ac3(°C) = 910 − 203[C%]1/2 + 44,7[Si%] + 104[V%] + 31,5[Mo%] + 13,1[W%], а после этого закалки в воде, где скорость закалки в воде составляет ≥ 30°С/сек, и температура отпуска на стадии отпуска находится в диапазоне 680 – 700°С, а после этого воздушного охлаждения. (4) carrying out a single heat treatment during quenching and tempering as a result of quenching and tempering: where the quenching temperature at the quenching stage is Ac3 + (30 - 50°C), and where Ac3 (°C) = 910 - 203[C%] 1/2 + 44.7[Si%] + 104[V%] + 31.5[Mo%] + 13.1[W%] followed by water quenching where the water quench rate is ≥ 30° C / sec, and the tempering temperature at the tempering stage is in the range of 680 - 700 ° C, and after that air cooling.

В способе изготовления, соответствующем изобретению, на стадии (1) в некоторых вариантах осуществления сначала проводят выплавку в электрической печи, вслед за этим расплавленную сталь после выплавки отливают в виде слитка, а после этого слиток подвергают ковке или прокатке для получения заготовки трубы. На стадии (3) в некоторых вариантах осуществления горячекатаная труба, изготовленная на прошивном стане, быстро проходит через кольцевое охлаждающее устройство, имеющее сопло для водяного охлаждения, и трубу, изготовленную на прошивном стане, охлаждают в результате охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени, при контролируемом выдерживании давления и расхода воды для сопла и скорости транспортирования на рольганге для трубы, изготовленной на прошивном стане. При определенной скорости охлаждения и определенной температуре охлаждения после прокатки получают однородную и мелкозернистую структуру бейнита. Цель получения структуры бейнита в результате контролируемо выдерживаемого охлаждения заключается в получении достаточного количества частиц зародышеобразования аустенита для последующего нагревания при закалке. Чем больше будет карбидов, и чем более диспергированными будут карбиды в стали до закалки, тем более мелкозернистыми и более однородными будут аустенитные зерна, образованные в результате нагревания при закалке, и тем более мелкозернистой и более однородной будет микроструктура отпущенного сорбита, образованная в результате нагревания при отпуске, что, таким образом, приводит к получению более сильной стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения стали. В случае неупотребления контролируемо выдерживаемого охлаждения после прокатки полученная микроструктура будет представлять собой феррит и перлит (при наличии некоторого количества бейнита). Структура феррита и перлита относится к пластинчатой структуре, и распределение карбида не является диспергированным, в то время как карбид структуры бейнита является в основном равномерно диспергированным. На стадии (4) в некоторых вариантах осуществления после нагревания охлажденной трубы, изготовленной на прошивном стане, до Ас3 + (30 – 50°С) на стадии закалки температуру выдерживают на протяжении 0,5 – 1 часа, а после этого проводят закалку в воде; а на стадии отпуска закаленную трубу, изготовленную на прошивном стане, подвергают отпуску в отпускной печи при 680 – 700°С и выдерживают на протяжении 1,5 – 2,5 часа, а после этого воздушному охлаждению для получения структуры отпущенного сорбита. In the manufacturing method according to the invention, in step (1), in some embodiments, first, smelting is carried out in an electric furnace, then the molten steel after smelting is cast into an ingot, and then the ingot is forged or rolled to obtain a tube blank. In step (3), in some embodiments, the hot-rolled piercing-machine pipe rapidly passes through an annular cooler having a water-cooling nozzle, and the piercing-machine pipe is cooled by a controlled real-time cooling, with controlled maintenance of pressure and water flow for the nozzle and conveying speed on a roller table for a pipe made on a piercing mill. At a certain cooling rate and a certain cooling temperature after rolling, a uniform and fine-grained bainite structure is obtained. The goal of obtaining a bainite structure as a result of controlled cooling is to obtain a sufficient amount of austenite nucleation particles for subsequent heating during quenching. The more carbides there are, and the more dispersed the carbides are in the steel prior to quenching, the finer and more uniform the austenite grains formed by heating during quenching will be, and the finer and more uniform will be the microstructure of tempered sorbitol formed by heating during quenching. tempering, thus resulting in stronger resistance to hydrogen sulfide stress corrosion corrosion of the steel. In the case of non-use of controlled cooling after rolling, the resulting microstructure will be ferrite and pearlite (with some bainite present). The structure of ferrite and pearlite belongs to the lamellar structure, and the distribution of carbide is not dispersed, while the carbide of the bainite structure is basically uniformly dispersed. At stage (4), in some embodiments, after heating the cooled pipe made on the piercing mill to Ac3 + (30 - 50 ° C), the temperature is maintained at the quenching stage for 0.5 - 1 hour, and then quenching is carried out in water ; and at the tempering stage, a hardened pipe made on a piercing mill is tempered in a tempering furnace at 680–700°C and held for 1.5–2.5 hours, and then air cooled to obtain the tempered sorbitol structure.

В дополнение к этому, как это должно быть отмеченным, на стадии (4) на стадии закалки необходимо обеспечить скоростью закалки, составляющей ≥ 30°С/сек, получение после закалки структуры полного мартенсита. Структура полного мартенсита может быть превращена в структуру полностью отпущенного сорбита в ходе последующего технологического процесса отпуска. Как это демонстрирует исследование, структура отпущенного сорбита характеризуется наилучшей стойкостью к сероводородной коррозии под действием напряжения. Однако, при низкой скорости закалки будет образовываться некоторое количество структур бейнита. Структура бейнита не будет претерпевать превращения отпущенного сорбита в ходе последующего технологического процесса отпуска, что обеспечивает преобразование отпущенной структуры в отпущенный сорбит и остаточный бейнит. Структура остаточного бейнита представляет собой эффективную ловушку атомов водорода вследствие своих высокой твердости и высокой плотности дислокаций, что является неблагоприятным в отношении стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения материала. In addition, as it should be noted, in step (4) in the quenching step, it is necessary to provide a quenching rate of ≥ 30° C./sec to obtain a complete martensite structure after quenching. The full martensite structure can be converted to a fully tempered sorbitol structure in a subsequent tempering process. As the study shows, the structure of the tempered sorbitol is characterized by the best resistance to hydrogen sulfide stress corrosion. However, at low quench rates, some bainite structures will form. The bainite structure will not undergo the transformation of tempered sorbitol during the subsequent tempering process, which ensures that the tempered structure is converted into tempered sorbitol and residual bainite. The structure of the residual bainite is an effective hydrogen atom trap due to its high hardness and high dislocation density, which is unfavorable in terms of resistance to hydrogen sulfide stress corrosion of the material.

Помимо этого, как это должно быть отмеченным, на стадии (4) на стадии закалки температура закалки представляет собой Ас3 + (30 – 50°С), где Ac3(°C) = 910 − 203[C%]1/2 + 44,7[Si%] + 104[V%] + 31,5[Mo%] + 13,1[W%], и где C, Si, V, Мо и W, соответственно, представляют собой их соответствующие уровни массового процентного содержания, и значения, подставляемые в определенное выше соотношение, должны быть значениями, стоящими перед символами процента, например, при уровне массового процентного содержания C 0,25%, уровне массового процентного содержания Si 0,21%, уровне массового процентного содержания V 0,11%, уровне массового процентного содержания Mo 0,75% и уровне массового процентного содержания W 0,45% значения, которые подставляют в соотношение, представляют собой, соответственно, 0,25, 0,21, 0,11, 0,75 и 0,45, вычисление, таким образом, проводят в соответствии с нижеследующим: Ac3(°C) = 910 − 203[C%]1/2 + 44,7[Si%] + 104[V%] + 31,5[Mo%] + 13,1[W%] = 910 – 203 × 0,251/2 + 44,7 × 0,21 + 104 × 0,11 + 31,5 × 0,75 + 13,1 × 0,45 = 858,8. In addition, as it should be noted, in step (4) in the quenching step, the quenching temperature is Ac3 + (30 - 50°C), where Ac3 (°C) = 910 - 203[C%] 1/2 + 44 .7[Si%] + 104[V%] + 31.5[Mo%] + 13.1[W%], and where C, Si, V, Mo, and W, respectively, are their respective weight percentage levels content, and the values substituted into the ratio defined above should be the values preceding the percent symbols, for example, at the mass percentage level C 0.25%, the mass percentage level Si 0.21%, the mass percentage level V 0, 11%, a Mo mass percentage level of 0.75%, and a W mass percentage level of 0.45%, the values that are substituted into the ratio are 0.25, 0.21, 0.11, 0.75, and 0.45, the calculation is therefore carried out according to the following: Ac3(°C) = 910 − 203[C%] 1/2 + 44.7[Si%] + 104[V%] + 31.5[ Mo%] + 13.1[W%] = 910 - 203 × 0.25 1/2 + 44.7 × 0.2 1 + 104 x 0.11 + 31.5 x 0.75 + 13.1 x 0.45 = 858.8.

В дополнение к этому, в способе изготовления изобретения структуру бейнита получают в результате контролируемо выдерживаемого охлаждения после прокатки. Достаточное количество частиц зародышеобразования аустенита может быть получено в результате последующего нагревания при закалке, и размер зерен первоначального аустенита измельчается. Аустенит полностью превращается в закаленный мартенсит во время охлаждения при закалке, и закаленный мартенсит полностью превращается в отпущенный сорбит во время последующей термической обработке при отпуске. Получают мелкозернистую и однородную структуру бейнита при использовании технологического процесса охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени. В способе изготовления изобретения может быть получена структура с маленькими зернами после только однократной термической обработки при закалке и отпуске, поэтому получают относящуюся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкую трубу для нефтяной скважины изобретения. В сопоставлении с предшествующим уровнем техники, на котором зерна измельчают в результате двукратного или многократного проведения термической обработки при закалке и отпуске для улучшения прочности стали и стабильности эксплуатационных характеристик стойкости к сероводородной коррозии под действием напряжения, способ изготовления изобретения значительно уменьшает издержки. In addition, in the manufacturing method of the invention, the bainite structure is obtained by controlled cooling after rolling. A sufficient amount of austenite nucleation particles can be obtained by subsequent heating in quenching, and the grain size of the original austenite is refined. The austenite is completely converted to quenched martensite during quench cooling, and the quenched martensite is completely converted to tempered sorbite during subsequent tempering heat treatment. A fine-grained and uniform bainite structure is obtained using a cooling process controlled in real time. In the manufacturing method of the invention, a fine grain structure can be obtained after only one quenching and tempering heat treatment, so that a 125 klb/in 2 (862 MPa) sulfur resistant oil well pipe of the invention is obtained. Compared with the prior art, in which the grains are refined by two or more times of quenching and tempering heat treatment to improve the strength of the steel and the performance stability of hydrogen sulfide stress corrosion resistance, the manufacturing method of the invention significantly reduces costs.

Кроме того, в способе изготовления изобретения на стадии (3) скорость охлаждения контролируемо выдерживают на уровне значения в диапазоне 10 – 30°С/сек, а температуру окончательного охлаждения контролируемо выдерживают на уровне значения (Bs ± 30)°C, где температура бейнитного превращения представляет собой (Bs) = 830 − 270[C%] − 90[Mn%] − 70[Cr%] − 83[Mo%], и воздушное охлаждение проводят после завершения охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени. In addition, in the manufacturing method of the invention in step (3), the cooling rate is controlled at a value in the range of 10 - 30°C/sec, and the final cooling temperature is controlled at a value of (Bs ± 30)°C, where the bainitic transformation temperature is (Bs) = 830 - 270[C%] - 90[Mn%] - 70[Cr%] - 83[Mo%], and air cooling is carried out after completion of the real-time controlled cooling.

В способе изготовления, соответствующем изобретению, на стадии (3) скорость охлаждения контролируемо выдерживают на уровне значения в диапазоне 10 – 30°С/сек, поскольку чрезмерно большая скорость охлаждения будет приводить к невозможности получения структуры бейнита, в то время как чрезмерно маленькая скорость охлаждения будет приводить к образованию перлита. В дополнение к этому, как это должно быть отмеченным, температура бейнитного перехода представляет собой Bs = 830 − 270[C%] − 90[Mn%] − 70[Cr%] − 83[Mo%]. В соотношении C, Mn, Cr и Мо, соответственно, представляют собой их соответствующие уровни массового процентного содержания, и значения, подставляемые в определенное выше соотношение, должны быть значениями, стоящими перед символами процента, например, при уровне массового процентного содержания C 0,25%, уровне массового процентного содержания Mn 0,53%, уровне массового процентного содержания Cr 0,45% и уровне массового процентного содержания Mo 0,75% значения, которые подставляют в соотношение, представляют собой, соответственно, 0,25, 0,53, 0,45 и 0,75, вычисление, таким образом, проводят в соответствии с нижеследующим: Bs = 830 − 270[C%] − 90[Mn%] − 70[Cr%] − 83[Mo%] = 830 – 270 × 0,25 – 90 × 0,53 – 70 × 0,45 – 83 × 0,75 = 621,1. In the manufacturing process according to the invention, in step (3), the cooling rate is controlled in a range of 10 - 30°C/sec, since an excessively high cooling rate will result in the bainite structure not being obtained, while an excessively low cooling rate will lead to the formation of perlite. In addition, as it should be noted, the bainite transition temperature is Bs = 830 − 270[C%] − 90[Mn%] − 70[Cr%] − 83[Mo%]. In the ratio, C, Mn, Cr, and Mo, respectively, represent their respective mass percentage levels, and the values inserted into the ratio defined above should be the values preceding the percent symbols, for example, at a mass percentage level C of 0.25 %, Mn mass percentage level of 0.53%, Cr mass percentage level of 0.45%, and Mo mass percentage level of 0.75%, the values that are substituted into the ratio are, respectively, 0.25, 0.53 , 0.45 and 0.75, the calculation is thus carried out according to the following: Bs = 830 - 270[C%] - 90[Mn%] - 70[Cr%] - 83[Mo%] = 830 - 270 x 0.25 - 90 x 0.53 - 70 x 0.45 - 83 x 0.75 = 621.1.

Кроме того, в способе изготовления изобретения на стадии (2) заготовку трубы нагревают до 1050 – 1250°С и выдерживают на протяжении 1 – 3 часов, а после этого подвергают перфорированию и горячей прокатке для получения трубы, изготовленной на прошивном стане. In addition, in the manufacturing method of the invention, in step (2), the pipe blank is heated to 1050-1250°C and kept for 1-3 hours, and then subjected to perforation and hot rolling to obtain a pipe made by a piercing mill.

Кроме того, в способе изготовления изобретения на стадии (2) температуру окончательной прокатки при горячей прокатке контролируемо выдерживают на уровне значения, составляющего 900°С и более, для гарантирования наличия у трубы, изготовленной на прошивном стане, структуры полного аустенита в конце окончательной прокатки и для обеспечения превращения аустенита в структуру бейнита в ходе последующего технологического процесса охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени. In addition, in the manufacturing method of the invention in step (2), the final rolling temperature of hot rolling is controlled to be 900° C. or more to ensure that the piercing pipe has a full austenite structure at the end of final rolling, and to ensure the transformation of austenite into a bainite structure during a subsequent cooling process controlled in real time.

Кроме того, в способе изготовления изобретения на стадии (3) проводят воздушное охлаждение при использовании стеллажа-холодильника после завершения охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени. In addition, in the manufacturing method of the invention, in step (3), air cooling is carried out using a cooling rack after completion of real-time controlled cooling.

В сопоставлении с предшествующим уровнем техники серостойкой трубе для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), и способу ее изготовления настоящего изобретения свойственны следующие далее благоприятные эффекты: In comparison with the prior art serostoykoy pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa), and a method for manufacturing the present invention is characterized by the following further favorable effects:

(1) В результате надлежащей разработки композиции относящаяся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкая труба для нефтяной скважины изобретения характеризуется низкими издержками и демонстрирует относительно высокую прочность и превосходную стойкость к сероводородной коррозии под действием напряжения и может быть широко использована в областях, таких как эксплуатация месторождений нефти и природного газа в сероводородсодержащей окружающей среде. (1) As a result of proper formulation of the composition, the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of the invention is low cost, and exhibits relatively high strength and excellent resistance to hydrogen sulfide stress corrosion corrosion, and can be widely used in areas such as the exploitation of oil and natural gas fields in a hydrogen sulfide environment.

(2) Способ изготовления относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины, соответствующей изобретению, значительно уменьшает стоимость производства в результате оптимизированной разработки технологического процесса и обеспечивает получение предела текучести при растяжении (Rt0,7) у полученной серостойкой трубы для нефтяной скважины, относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), составляющего 125 кфунт/дюйм2 (то есть, 862 МПа) и более, и величины K1SSC, которая представляет собой стойкость к H2S-коррозии под действием напряжения, составляющей 27,5 МПа * м1/2 и более.(2) A method relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy oil well pipe according to the invention significantly reduces the cost of production resulting from the optimized design of the process and provides a yield strength in tension (R t0,7 ) of the obtained serostoykoy oil well pipe belonging to the class of strength of steel 125 kp / inch 2 (862 MPa) is 125 kp / in2 (i.e., 862 MPa) or more, and the value of K 1SSC, which is a resistance to H 2 S-corrosion under stress of 27.5 MPa * m 1/2 or more.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Серостойкая труба для нефтяной скважины, относящаяся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа), и способ ее изготовления настоящего изобретения будут дополнительно разъяснены и описаны при использовании конкретных примеров представленных ниже, но разъяснение и описание не накладывают ненадлежащим образом ограничений на техническое решение настоящего изобретения. Serostoykaya pipe for an oil well, relating to the class of strength of steel 125 kp / inch 2 (862 MPa), and a method of production of the present invention will be further explained and described using specific examples below, but the explanation and description does not impose unduly limits of technical solution of the present invention.

Примеры 1 – 6 и сравнительные примеры 1 – 10 Examples 1-6 and Comparative Examples 1-10

В таблицах 1 – 1 и 1 – 2 перечисляются уровни массового процентного содержания химических элементов в относящихся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойких трубах для нефтяной скважины из примеров 1 – 8 и сравнительных примеров 1 – 10. Примеры 7 и 8 характеризуются оптимизированными композициями. In Tables 1 - 1 and 1 - 2 lists the weight percent levels of chemical elements belonging to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykih for oil well pipes of Examples 1 - 8 and Comparative Examples 1 - 10. Examples 7 and 8 are characterized by optimized compositions.

Таблица 1 – 1. Table 1 - 1.

(% (масс.), остаток представляет собой Fe и неизбежные примеси, отличные от Р, S и О) (% (mass), the remainder is Fe and unavoidable impurities other than P, S and O)

Номер Number C C Si Si Mn Mn P P S S Cr Cr Mo Mo V V Nb Nb Пример 1 Example 1 0,25 0.25 0,21 0.21 0,53 0.53 0,013 0.013 0,003 0.003 0,45 0.45 0,75 0.75 0,11 0.11 0,03 0.03 Пример 2 Example 2 0,2 0.2 0,49 0.49 0,37 0.37 0,012 0.012 0,001 0.001 0,69 0.69 0,61 0.61 0,16 0.16 0,01 0.01 Пример 3 Example 3 0,29 0.29 0,12 0.12 0,2 0.2 0,014 0.014 0,002 0.002 0,31 0.31 0,95 0.95 0,19 0.19 0,05 0.05 Пример 4 Example 4 0,26 0.26 0,35 0.35 0,59 0.59 0,011 0.011 0,001 0.001 0,52 0.52 0,8 0.8 0,14 0.14 0,02 0.02 Пример 5 Example 5 0,24 0.24 0,29 0.29 0,28 0.28 0,009 0.009 0,002 0.002 0,66 0.66 0,94 0.94 0,18 0.18 0,04 0.04 Пример 6 Example 6 0,28 0.28 0,42 0.42 0,44 0.44 0,012 0.012 0,003 0.003 0,38 0.38 0,82 0.82 0,17 0.17 0,03 0.03 Пример 7 Example 7 0,21 0.21 0,2 0.2 0,5 0.5 0,009 0.009 0,001 0.001 0,41 0.41 0,85 0.85 0,15 0.15 0,02 0.02 Пример 8 Example 8 0,24 0.24 0,4 0.4 0,3 0.3 0,011 0.011 0,002 0.002 0,51 0.51 0,75 0.75 0,17 0.17 0,04 0.04 Сравнительный пример 1 Comparative Example 1 0,25 0.25 0,35 0.35 0,36 0.36 0,011 0.011 0,002 0.002 0,42 0.42 0,76 0.76 0,13 0.13 0,04 0.04 Сравнительный пример 2 Comparative Example 2 0,23 0.23 0,41 0.41 0,39 0.39 0,013 0.013 0,001 0.001

Figure 00000001
Figure 00000001
0,77 0.77
Figure 00000002
Figure 00000002
0,04 0.04 Сравнительный пример 3 Comparative Example 3 0,27 0.27 0,32 0.32 0,27 0.27 0,009 0.009 0,002 0.002 0,41 0.41 0,62 0.62 0,13 0.13 0,05 0.05 Сравнительный пример 4 Comparative Example 4 0,22 0.22 0,39 0.39 0,41 0.41 0,008 0.008 0,001 0.001
Figure 00000003
Figure 00000003
0,96 0.96 0,15 0.15 0,03 0.03
Сравнительный пример 5 Comparative Example 5 0,24 0.24 0,35 0.35 0,33 0.33 0,012 0.012 0,002 0.002 0,32 0.32
Figure 00000004
Figure 00000004
0,12 0.12 0,04 0.04
Сравнительный пример 6 Comparative Example 6 0,21 0.21 0,3 0.3 0,42 0.42 0,011 0.011 0,002 0.002 0,35 0.35 0,74 0.74 0,13 0.13
Figure 00000005
Figure 00000005
Сравнительный пример 7 Comparative Example 7 0,26 0.26 0,47 0.47 0,52 0.52 0,008 0.008 0,001 0.001 0,52 0.52 0,71 0.71
Figure 00000006
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000007
Сравнительный пример 8 Comparative Example 8 0,26 0.26 0,35 0.35 0,59 0.59 0,011 0.011 0,001 0.001 0,52 0.52 0,8 0.8 0,14 0.14 0,02 0.02 Сравнительный пример 9 Comparative Example 9 0,26 0.26 0,35 0.35 0,59 0.59 0,011 0.011 0,001 0.001 0,52 0.52 0,8 0.8 0,14 0.14 0,02 0.02 Сравнительный пример 10 Comparative Example 10 0,26 0.26 0,35 0.35 0,59 0.59 0,011 0.011 0,001 0.001 0,52 0.52 0,8 0.8 0,14 0.14 0,02 0.02

Таблица 1 – 2. Table 1 - 2.

(% (масс.), остаток представляет собой Fe и неизбежные примеси, отличные от Р, S и О) (% (mass), the remainder is Fe and unavoidable impurities other than P, S and O)

Номер Number Ti Ti W W Al Al O O N N [Cr%] + 3[Mo%] [Cr%] + 3[Mo%] Пример 1 Example 1 0,022 0.022 0,45 0.45 0,06 0.06 0,009 0.009 0,006 0.006 2,7 2.7 Пример 2 Example 2 0,032 0.032 0,58 0.58 0,09 0.09 0,005 0.005 0,005 0.005 2,52 2.52 Пример 3 Example 3 0,015 0.015 0,21 0.21 0,04 0.04 0,002 0.002 0,007 0.007 3,16 3.16 Пример 4 Example 4 0,033 0.033 0,36 0.36 0,07 0.07 0,004 0.004 0,006 0.006 2,92 2.92 Пример 5 Example 5 0,019 0.019 0,25 0.25 0,06 0.06 0,007 0.007 0,005 0.005 3,48 3.48 Пример 6 Example 6 0,034 0.034 0,41 0.41 0,08 0.08 0,008 0.008 0,002 0.002 2,84 2.84 Пример 7 Example 7 0,025 0.025 0,21 0.21 0,01 0.01 0,004 0.004 0,003 0.003 2,96 2.96 Пример 8 Example 8 0,019 0.019 0,45 0.45 0,03 0.03 0,003 0.003 0,005 0.005 2,76 2.76 Сравнительный пример 1 Comparative Example 1 0,031 0.031

Figure 00000008
Figure 00000008
0,06 0.06 0,003 0.003 0,004 0.004 2,7 2.7 Сравнительный пример 2 Comparative Example 2 0,028 0.028 0,32 0.32 0,04 0.04 0,002 0.002 0,003 0.003 2,58 2.58 Сравнительный пример 3 Comparative Example 3 0,032 0.032 0,36 0.36 0,06 0.06 0,008 0.008 0,006 0.006 2,27 2.27 Сравнительный пример 4 Comparative Example 4 0,019 0.019 0,27 0.27 0,07 0.07 0,005 0.005 0,002 0.002 3,6 3.6 Сравнительный пример 5 Comparative Example 5 0,021 0.021 0,62 0.62 0,05 0.05 0,003 0.003 0,004 0.004 3,47 3.47 Сравнительный пример 6 Comparative Example 6 0,013 0.013 0,32 0.32 0,06 0.06 0,006 0.006 0,008 0.008 2,57 2.57 Сравнительный пример 7 Comparative Example 7 0,036 0.036 0,38 0.38 0,08 0.08 0,007 0.007 0,008 0.008 2,65 2.65 Сравнительный пример 8 Comparative Example 8 0,033 0.033 0,36 0.36 0,07 0.07 0,004 0.004 0,006 0.006 2,92 2.92 Сравнительный пример 9 Comparative Example 9 0,033 0.033 0,36 0.36 0,07 0.07 0,004 0.004 0,006 0.006 2,92 2.92 Сравнительный пример 10 Comparative Example 10 0,033 0.033 0,36 0.36 0,07 0.07 0,004 0.004 0,006 0.006 2,92 2.92

Обратите внимание: в таблице Cr и Мо в соотношении [Cr%] + 3[Mo%], соответственно, представляют собой их соответствующие уровни массового процентного содержания, и значения, подставляемые в определенное выше соотношение, должны быть значениями, стоящими перед символами процента. Note that in the table, Cr and Mo in the ratio [Cr%] + 3[Mo%], respectively, represent their respective mass percentage levels, and the values inserted into the ratio defined above must be the values preceding the percent symbols.

Относящиеся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкие трубы для нефтяной скважины из примеров 1 – 8 и сравнительных примеров 1 – 10 вырабатывают при использовании следующих далее стадий (смотрите таблицу 2 – 1 и таблицу 2 – 2 в отношении конкретных параметров технологического процесса). Belonging to Class strength steel 125 kp / inch 2 (862 MPa) serostoykie oil well pipe of Examples 1 - 8 and Comparative Examples 1 - 10 produce using the following further steps (see Table 2 - 1 and Table 2 - 2 in relation to specific process parameters).

(1) Уровни содержания химических элементов в таблицах 1 – 1 и 1 – 2 являются уровнями массового процентного содержания химических компонентов после выплавки при использовании электрической печи. Расплавленную сталь после выплавки отливают в виде слитка, а после этого подвергают прокатке для получения заготовки трубы ϕ 300. (1) The levels of chemical elements in tables 1 to 1 and 1 to 2 are the mass percentage levels of chemical components after smelting using an electric furnace. The molten steel after smelting is cast in the form of an ingot, and then subjected to rolling to obtain a pipe billet ϕ 300.

(2) Заготовку трубы нагревают до 1050 – 1250°С и выдерживают на протяжении 1 – 3 часов, а после этого ее подвергают прошиванию и горячей прокатке для получения трубы, изготовленной на прошивном стане, где температуру окончательной прокатки для горячей прокатки контролируемо выдерживают на уровне значения, составляющего 900°С и более. (2) The tube billet is heated to 1050 to 1250°C and held for 1 to 3 hours, and then it is subjected to piercing and hot rolling to obtain a tube produced in a piercing mill, where the final rolling temperature for hot rolling is controlled to values of 900°C or more.

(3) Охлаждение, контролируемо выдерживаемое в режиме реального времени, проводят в отношении изготовленной на прошивном стане трубы, температура которой после горячей прокатки находится в температурной области однофазного аустенита. Устройство для охлаждения, контролируемо выдерживаемое в режиме реального времени, является кольцевым устройством для охлаждения, имеющим сопло для водяного охлаждения. Кольцевое сопло обеспечивает получение однородного охлаждения стальной трубы по окружности. Интенсивность охлаждения контролируемо выдерживают исходя из давления и расхода воды для сопла и скорости транспортирования на рольганге для трубы, изготовленной на прошивном стане. Транспортирующий рольганг использует трубу в наклонном положении для сохранения вращения трубы, изготовленной на прошивном стане, при ее прохождении через разбрызгивательное кольцо, что, таким образом, предотвращает возникновение трудностей при производстве вследствие изгибания трубы в ходе технологического процесса охлаждения. Скорость охлаждения контролируемо выдерживают на уровне значения в диапазоне 10 – 30°С, а температуру окончательного охлаждения контролируемо выдерживают на уровне значения (Bs ± 30)°C, где температура бейнитного перехода представляет собой Bs = 830 − 270[C%] − 90[Mn%] − 70[Cr%] − 83[Mo%]. Воздушное охлаждение при использовании стеллажа-холодильника проводят после завершения охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени. Как это должно быть отмеченным, температура бейнитного перехода представляет собой Bs = 830 − 270[C%] − 90[Mn%] − 70[Cr%] − 83[Mo%], где C, Mn, Cr и Мо, соответственно, представляют собой их соответствующие уровни массового процентного содержания, и значения, подставляемые в определенное выше соотношение, должны быть значениями, стоящими перед символами процента. (3) Real-time controlled cooling is carried out on a piercing-machine-produced pipe whose temperature after hot rolling is in the single-phase austenite temperature region. The real-time controlled cooling device is an annular cooling device having a water cooling nozzle. The annular nozzle ensures uniform cooling of the steel pipe around the circumference. The intensity of cooling is controlled in a controlled manner based on the pressure and flow rate of water for the nozzle and the conveying speed on the roller table for the pipe made on the piercing mill. The conveying roller table uses the pipe in an inclined position to keep the pipe made by the piercing mill rotating as it passes through the throw ring, thus preventing production difficulties due to pipe bending during the cooling process. The cooling rate is controlled at a value in the range of 10 - 30°C, and the final cooling temperature is controlled at a value of (Bs ± 30)°C, where the bainite transition temperature is Bs = 830 - 270[C%] - 90[ Mn%] - 70[Cr%] - 83[Mo%]. Air cooling when using a refrigerator rack is carried out after the completion of cooling, controlled in real time. As it should be noted, the bainite transition temperature is Bs = 830 - 270[C%] - 90[Mn%] - 70[Cr%] - 83[Mo%], where C, Mn, Cr and Mo, respectively, represent their respective weight percentage levels, and the values substituted into the ratio defined above must be the values preceding the percent symbols.

(4) Однократную термическую обработку при закалке и отпуске проводят в результате закалки и отпуска на стадии закалки, температура закалки представляет собой Ас3 + (30 – 50°С), и где Ac3(°C) = 910 − 203[C%]1/2 + 44,7[Si%] + 104[V%] + 31,5[Mo%] + 13,1[W%], и время выдержки при температуре находится в диапазоне 0,5 – 1 час, а после этого проводят закалку в воде, где скорость закалки в воде составляет ≥ 30°С/сек; а на стадии отпуска температура отпуска находится в диапазоне 680 – 700°С, и время выдержки при температуре находится в диапазоне 1,5 – 2,5 часа; а после этого проводят воздушное охлаждение для получения относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины, демонстрирующей технические характеристики ϕ200,03 * 10,92. Как это должно быть отмеченным, в соотношении Ac3(°C) = 910 − 203[C%]1/2 + 44,7[Si%] + 104[V%] + 31,5[Mo%] + 13,1[W%] C, Si, V, Mo и W, соответственно, представляют собой их соответствующие уровни массового процентного содержания, и значения, подставляемые в определенное выше соотношение, должны быть значениями, стоящими перед символами процента. (4) One-time quenching and tempering heat treatment is carried out as a result of quenching and tempering at the quenching stage, the quenching temperature is Ac3 + (30 - 50°C), and where Ac3 (°C) = 910 - 203[C%] 1 /2 + 44.7[Si%] + 104[V%] + 31.5[Mo%] + 13.1[W%], and the holding time at the temperature is in the range of 0.5 - 1 hour, and after this is carried out quenching in water, where the rate of quenching in water is ≥ 30°C/sec; and at the tempering stage, the tempering temperature is in the range of 680 - 700°C, and the holding time at the temperature is in the range of 1.5 - 2.5 hours; and then air-cooling is carried out to obtain a 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur-resistant oil well pipe having a specification of ϕ200.03*10.92. As it should be noted, in the ratio Ac3(°C) = 910 − 203[C%] 1/2 + 44.7[Si%] + 104[V%] + 31.5[Mo%] + 13.1 [W%] C, Si, V, Mo, and W, respectively, are their respective weight percentage levels, and the values substituted into the ratio defined above must be the values preceding the percent symbols.

В таблицах 2 – 1 и 2 – 2 перечисляются конкретные параметры технологического процесса для способов изготовления относящихся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойких труб для нефтяной скважины из примеров 1 – 8 и сравнительных примеров 1 – 10. Tables 2 - 1 and 2 - 2 lists specific parameters of the process for manufacturing methods relating to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykih for oil well pipes of Examples 1 - 8 and Comparative Examples 1 - 10.

Таблица 2 – 1 Table 2 - 1

Номер Number Стадия (2) Stage (2) Стадия (3) Stage (3) Температура нагревания (°C) Heating temperature (°C) Время выдерживания при температуре (час) Holding time at temperature (hour) Температура окончательной прокатки (°C) Final rolling temperature (°C) Скорость охлаждения (°C/сек) Cooling rate (°C/sec) Bs Bs Температура окончательного охлаждения (°C) Final cooling temperature (°C) Пример 1 Example 1 1240 1240 2,5 2.5 960 960 16 sixteen 621,1 621.1 642 642 Пример 2 Example 2 1100 1100 3,0 3.0 920 920 22 22 643,8 643.8 620 620 Пример 3 Example 3 1200 1200 2,0 2.0 950 950 30 thirty 633,2 633.2 650 650 Пример 4 Example 4 1050 1050 3,0 3.0 910 910 25 25 603,9 603.9 606 606 Пример 5 Example 5 1210 1210 1,5 1.5 943 943 12 12 615,8 615.8 625 625 Пример 6 Example 6 1190 1190 1,2 1.2 972 972 23 23 620,1 620.1 592 592 Пример 7 Example 7 1200 1200 2,5 2.5 915 915 20 twenty 629,1 629.1 620 620 Пример 8 Example 8 1180 1180 1,5 1.5 921 921 25 25 640,3 640.3 645 645 Сравнительный пример 1 Comparative Example 1 1220 1220 2,0 2.0 935 935 25 25 637,6 637.6 610 610 Сравнительный пример 2 Comparative Example 2 1150 1150 2,5 2.5 918 918 28 28 650,0 650.0 663 663 Сравнительный пример 3 Comparative Example 3 1100 1100 2,3 2.3 935 935 18 eighteen 652,6 652.6 625 625 Сравнительный пример 4 Comparative Example 4 1230 1230 2,5 2.5 930 930 26 26 603,6 603.6 616 616 Сравнительный пример 5 Comparative Example 5 1180 1180 3,0 3.0 942 942 21 21 626,0 626.0 640 640 Сравнительный пример 6 Comparative Example 6 1120 1120 3,0 3.0 910 910 25 25 649,6 649.6 613 613 Сравнительный пример 7 Comparative Example 7 1230 1230 1,5 1.5 980 980 24 24 617,7 617.7 622 622 Сравнительный пример 8 Comparative Example 8 1200 1200 2,5 2.5 950 950 / / 603,9 603.9 / / Сравнительный пример 9 Comparative Example 9 1220 1220 2,0 2.0 960 960 25 25 603,9 603.9

Figure 00000009
Figure 00000009
Сравнительный пример 10 Comparative Example 10 1180 1180 2,0 2.0 940 940 8 eight 603,9 603.9 610 610

Обратите внимание: в таблице Bs = 830 − 270[C%] − 90[Mn%] − 70[Cr%] − 83[Mo%], где C, Mn, Cr и Мо в соотношении, соответственно, представляют собой их соответствующие уровни массового процентного содержания, и значения, подставляемые в определенное выше соотношение, должны быть значениями, стоящими перед символами процента. Please note: in the table Bs = 830 - 270[C%] - 90[Mn%] - 70[Cr%] - 83[Mo%], where C, Mn, Cr and Mo in the ratio, respectively, represent their respective the mass percentage levels, and the values to be substituted into the ratio defined above, must be the values preceding the percent symbols.

Таблица 2 – 2 Table 2 - 2

Номер Number Стадия (4) Stage (4) Стадия закалки Hardening stage Стадия отпуска Holiday stage Ac3 (°C) AC3 (°C) Температура закалки (°C) Hardening temperature (°C) Время выдержки при температуре (час) Holding time at temperature (hour) Скорость закалки в воде (°C/сек) Quenching speed in water (°C/sec) Температура отпуска (°C) Holiday temperature (°C) Время выдержки при температуре (час) Holding time at temperature (hour) Пример 1 Example 1 858,8 858.8 900 900 1,0 1.0 35 35 695 695 2,0 2.0 Пример 2 Example 2 884,6 884.6 920 920 0,6 0.6 40 40 690 690 2,5 2.5 Пример 3 Example 3 858,5 858.5 890 890 0,8 0.8 45 45 700 700 1,5 1.5 Пример 4 Example 4 866,6 866.6 900 900 0,5 0.5 32 32 685 685 2,0 2.0 Пример 5 Example 5 875,1 875.1 910 910 0,6 0.6 36 36 695 695 1,5 1.5 Пример 6 Example 6 870,2 870.2 905 905 1,0 1.0 43 43 690 690 2,0 2.0 Пример 7 Example 7 871,0 871.0 905 905 1,0 1.0 35 35 695 695 2,0 2.0 Пример 8 Example 8 875,6 875.6 910 910 0,8 0.8 40 40 690 690 2,0 2.0 Сравнительный пример 1 Comparative Example 1 863,8 863.8 900 900 0,6 0.6 35 35 680 680 2,0 2.0 Сравнительный пример 2 Comparative Example 2 867,7 867.7

Figure 00000010
Figure 00000010
0,5 0.5 40 40 695 695 1,5 1.5 Сравнительный пример 3 Comparative Example 3 856,6 856.6 895 895 1,0 1.0 30 thirty 690 690 2,5 2.5 Сравнительный пример 4 Comparative Example 4 881,6 881.6
Figure 00000011
Figure 00000011
0,5 0.5 35 35 685 685 1,5 1.5
Сравнительный пример 5 Comparative Example 5 879,9 879.9
Figure 00000012
Figure 00000012
0,8 0.8 36 36 700 700 2,0 2.0
Сравнительный пример 6 Comparative Example 6 871,4 871.4
Figure 00000012
Figure 00000012
1,0 1.0 33 33 680 680 2,5 2.5
Сравнительный пример 7 Comparative Example 7 877,7 877.7 910 910 0,5 0.5 35 35 695 695 2,0 2.0 Сравнительный пример 8 Comparative Example 8 866,6 866.6 900 900 0,8 0.8 35 35 690 690 2,0 2.0 Сравнительный пример 9 Comparative Example 9 866,6 866.6 900 900 1,0 1.0 40 40 695 695 1,5 1.5 Сравнительный пример 10 Comparative Example 10 866,6 866.6 900 900 1,0 1.0 35 35 690 690 2,0 2.0

Обратите внимание: в таблице Ac3(°C) = 910 − 203[C%]1/2 + 44,7[Si%] + 104[V%] + 31,5[Mo%] + 13,1[W%], где C, Si, V, Mo и W в соотношении, соответственно, представляют собой их соответствующие уровни массового процентного содержания, и значения, подставляемые в определенное выше соотношение, должны быть значениями, стоящими перед символами процента. Please note: in the table Ac3(°C) = 910 − 203[C%] 1/2 + 44.7[Si%] + 104[V%] + 31.5[Mo%] + 13.1[W% ], where C, Si, V, Mo, and W in the ratio, respectively, represent their respective weight percentage levels, and the values substituted into the ratio defined above must be the values preceding the percent symbols.

Проводят испытания на эксплуатационные характеристики в отношении относящихся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойких труб для нефтяной скважины из примеров 1 – 8 и сравнительных примеров 1 – 10. Испытание на растяжение при температуре окружающей среды проводят в соответствии с документом GB/T 228.1-2000 standard. Испытание на сероводородную коррозию под действием напряжения проводят в соответствии с документом NACE standard TM0177-2005 D (solution A). Результаты испытаний перечисляются в таблице 3. Performance tests were carried out on the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipes of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 10. Tensile testing at ambient temperature was performed in accordance with document GB/T 228.1-2000 standard. The hydrogen sulfide stress corrosion test is carried out in accordance with NACE standard TM0177-2005 D (solution A). The test results are listed in Table 3.

Таблица 3 Table 3

Номер Number Испытание на растяжение при температуре окружающей среды Tensile test at ambient temperature Стойкость к сероводородной коррозии под действием напряжения Resistance to hydrogen sulfide stress corrosion Предел текучести при растяжении Rt0.7 (MПa) Tensile yield strength R t0.7 (MPa) Предел прочности при растяжении Rm (MПa) Tensile strength R m (MPa) K1SCC (MПa * м1/2) K 1SCC (MPa * m 1/2 ) Пример 1 Example 1 908 908 965 965 28,9 28.9 Пример 2 Example 2 930 930 984 984 28,2 28.2 Пример 3 Example 3 887 887 939 939 29,5 29.5 Пример 4 Example 4 955 955 998 998 27,8 27.8 Пример 5 Example 5 901 901 954 954 29,0 29.0 Пример 6 Example 6 933 933 986 986 28,6 28.6 Пример 7 Example 7 895 895 943 943 31,1 31.1 Пример 8 Example 8 910 910 960 960 30,0 30.0 Сравнительный пример 1 Comparative Example 1 867 867 924 924 25,3 25.3 Сравнительный пример 2 Comparative Example 2 890 890 952 952 25,6 25.6 Сравнительный пример 3 Comparative Example 3 923 923 976 976 24,6 24.6 Сравнительный пример 4 Comparative Example 4 948 948 999 999 23,8 23.8 Сравнительный пример 5 Comparative Example 5 926 926 992 992 24,7 24.7 Сравнительный пример 6 Comparative Example 6 915 915 972 972 24,9 24.9 Сравнительный пример 7 Comparative Example 7 916 916 968 968 25,1 25.1 Сравнительный пример 8 Comparative Example 8 931 931 983 983 25,3 25.3 Сравнительный пример 9 Comparative Example 9 902 902 963 963 25,6 25.6 Сравнительный пример 10 Comparative Example 10 928 928 985 985 26,5 26.5

Как это можно видеть исходя из таблицы 3, относящиеся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкие трубы для нефтяной скважины из примеров 1 – 6 характеризуются пределом текучести при растяжении, составляющим 125 кфунт/дюйм2 и более (то есть, 862 МПа), и величиной K1SSC, представляющей собой стойкость к сероводородной коррозии под действием напряжения, составляющей 27,5 МПа * м1/2 и более. Примеры 7 и 8 представляют собой относящиеся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкие трубы, характеризующиеся предпочтительными композициями, и демонстрируют величину K1SSC, составляющую более, чем 30 МПа * м1/2, что указывает на лучшую стойкость к сероводородной коррозии под действием напряжения. As can be seen from the table 3, relating to the class of strength of steel 125 kp / inch 2 (862 MPa) serostoykie oil well pipe of Examples 1 - 6 characterized by tensile yield strength of 125 kp / inch 2 or more (i.e. , 862 MPa), and the value of K 1SSC representing resistance to hydrogen sulfide corrosion under stress, component 27.5 MPa * m 1/2 and more. Examples 7 and 8 are related to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykie pipe, characterized preferred compositions and demonstrate value K 1SSC, component more than 30 MPa · m 1/2, which indicates better resistance to hydrogen sulfide stress corrosion.

Уровень содержания W в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины из сравнительного примера 1 является чрезмерно низким, что приводит к уменьшению серостойкости. Level W content related to the class of strength of steel 125 kp / 2 inch (862 MPa) serostoykoy oil well pipe of Comparative Example 1 is excessively low, leading to a decrease serostoykosti.

Уровни содержания как Cr, так и V в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины из сравнительного примера 2 являются чрезмерно низкими, что приводит в результате к уменьшению количества диспергированной фазы выделений и получению незаметного эффекта измельчения зерен, что приводит к уменьшению серостойкости. The levels of both Cr and V in the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of Comparative Example 2 are excessively low, resulting in a reduction in the amount of the dispersed precipitate phase and an imperceptible effect grinding grains, which leads to a decrease in sulfur resistance.

Величина Cr + 3Mo в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины из сравнительного примера 3 является чрезмерно маленькой, что приводит в результате к уменьшению противокоррозионной стойкости стали в кислотной окружающей среде, что приводит к уменьшению серостойкости. The amount of Cr + 3Mo in the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of Comparative Example 3 is excessively small, resulting in a decrease in the corrosion resistance of the steel in an acidic environment, resulting in a decrease in sulfur resistance.

Как уровень содержания Cr, так и величина Cr + 3Mo в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины из сравнительного примера 4 являются чрезмерно значительными, что приводит в результате к значительному увеличению количества фазы крупноразмерных выделений в стали, что приводит к уменьшению серостойкости. Both the Cr content and the Cr + 3Mo value in the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of Comparative Example 4 are excessively high, resulting in a significant increase in the amount of the coarse precipitate phase. in steel, which leads to a decrease in sulfur resistance.

Уровни содержания как Мо, так и W в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины из сравнительного примера 5 являются чрезмерно высокими, что приводит в результате к значительному увеличению стойкости к отпуску и увеличению твердости на холоду для стали, что приводит к уменьшению серостойкости. The levels of both Mo and W in the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of Comparative Example 5 are excessively high, resulting in a significant increase in temper resistance and an increase in hardness by cold for steel, which leads to a decrease in sulfur resistance.

Уровни содержания как Nb, так и Ti в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины из сравнительного примера 6 являются чрезмерно низкими, что приводит в результате к уменьшению количества фазы диспергированных выделений и получению незаметного эффекта измельчения зерен, что приводит к уменьшению серостойкости. The levels of both Nb and Ti in the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of Comparative Example 6 are excessively low, resulting in a reduction in the amount of the dispersed precipitate phase and an imperceptible effect grinding grains, which leads to a decrease in sulfur resistance.

Все уровни содержания V, Nb и Ti в относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубе для нефтяной скважины из сравнительного примера 7 являются чрезмерно высокими, что приводит в результате к увеличению количества крупнозернистых включений и фазы выделений в стали, что приводит к очевидному уменьшению серостойкости. All levels of V, Nb and Ti in pertaining to the class of strength of steel 125 kp / inch 2 (862 MPa) serostoykoy pipe for oil wells of Comparative Example 7 are excessively high, which results in an increase in the number of coarse inclusions and phase precipitates in the steel , which leads to an obvious decrease in sulfur resistance.

Заготовка трубы в отношении относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины из сравнительного примера 8 не подвергается воздействию технологического процесса охлаждения, контролируемо выдерживаемого в реальном режиме времени, после горячей прокатки, что приводит в результате к получению крупнозернистой и неравномерной структуры после однократной термической обработки при закалке и отпуске, что приводит к уменьшению серостойкости. The pipe blank of the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of Comparative Example 8 is not subjected to a controlled real-time cooling process after hot rolling, resulting in obtaining a coarse-grained and uneven structure after a single heat treatment during quenching and tempering, which leads to a decrease in sulfur resistance.

Заготовка трубы в отношении относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины из сравнительного примера 9 не подвергается воздействию технологического процесса охлаждения, контролируемо выдерживаемого в реальном режиме времени, при температуре окончательного охлаждения за пределами диапазона (Bs ± 30)°C после горячей прокатки, и заготовка трубы неспособна реализовать бейнитное превращение, что приводит в результате к получению крупнозернистой и неравномерной структуры после однократной термической обработки при закалке и отпуске, что приводит к уменьшению серостойкости. The pipe blank of the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of Comparative Example 9 is not subjected to a controlled real-time cooling process with a final cooling temperature outside the range (Bs ±30)°C after hot rolling, and the pipe billet is unable to realize bainitic transformation, resulting in a coarse and uneven structure after quenching and tempering heat treatment once, resulting in a decrease in sulfur resistance.

Для относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины из сравнительного примера 10 вследствие маленькой скорости охлаждения при охлаждении, контролируемо выдерживаемом в реальном режиме времени, образуется смешанная структура из перлита и бейнита, и, таким образом, измельчение зерен после однократной термической обработки при закалке и отпуске является незаметным, что приводит к уменьшению серостойкости. For the 125 klb/in 2 (862 MPa) steel grade sulfur resistant oil well pipe of Comparative Example 10, due to the low cooling rate in the real-time controlled cooling, a mixed structure of pearlite and bainite is formed, and thus , grain refinement after a single heat treatment during quenching and tempering is imperceptible, which leads to a decrease in sulfur resistance.

Как это должно быть отмеченным, на ограничительную часть в объеме охраны настоящего изобретения не накладывают ограничений вариантами осуществления, представленными в настоящем документе заявки. В объем охраны настоящего изобретения может быть включен весь предшествующий уровень техники, который не является несогласованным с решением настоящего изобретения, включая нижеследующее, но не ограничиваясь только этим: предшествующие патентные документы, предшествующие общедоступные публикации, предшествующий общедоступный вариант использования и тому подобное. As it should be noted, the restrictive part in the scope of protection of the present invention is not limited by the embodiments presented in this application document. The scope of protection of the present invention may include all prior art that is not inconsistent with the solution of the present invention, including the following, but not limited to: prior patent documents, prior public publications, prior public use case, and the like.

В дополнение к этому, на способы объединения технических признаков в настоящей заявке не накладывают ограничений способами объединения, описанными в формуле изобретения или конкретных вариантах осуществления. Все технические признаки, описанные в настоящей заявке, могут быть свободно объединены или совмещены любым образом, если только между ними не будет иметься противоречия. In addition, the methods of combining technical features in the present application are not limited by the methods of combining described in the claims or specific embodiments. All technical features described in this application can be freely combined or combined in any way, unless there is a contradiction between them.

Как это также должно быть отмеченным, вышеизложенное представляет собой просто иллюстрацию конкретных вариантов осуществления изобретения. Как это является очевидным, на настоящее изобретение не накладывают ограничений вышеупомянутыми вариантами осуществления, но оно имеет множество подобных вариаций. В объем настоящего изобретения предполагаются попадающими все вариации, которые являются непосредственно произведенными или задуманными специалистами в соответствующей области техники исходя из данного раскрытия изобретения. As should also be noted, the foregoing is merely illustrative of specific embodiments of the invention. As is obvious, the present invention is not limited to the above embodiments, but has many such variations. All variations that are directly produced or conceived by those skilled in the art from this disclosure are intended to fall within the scope of the present invention.

Claims (15)

1. Относящаяся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкая труба для нефтяной скважины, состоящая из следующих далее химических элементов при выражении их количеств через уровень массового процентного содержания:1. Steel-grade 125 ksi/ 2 (862 MPa) sulfur-resistant oil well pipe, consisting of the following chemical elements when expressed in terms of mass percentage level: C: 0,20 - 0,30%, Si: 0,1 - 0,5%, Mn: 0,2 - 0,6%, Cr: 0,30 - 0,70%, Mo: 0,60 - 1,00%, V: 0,10 - 0,20%, Nb: 0,01 - 0,06%, Ti: 0,015 - 0,035%, W: 0,20 - 0,60%, Al ≤ 0,1%, N ≤ 0,008%, при этом остаток представляет собой Fe и неизбежные примеси,C: 0.20 - 0.30%, Si: 0.1 - 0.5%, Mn: 0.2 - 0.6%, Cr: 0.30 - 0.70%, Mo: 0.60 - 1.00%, V: 0.10 - 0.20%, Nb: 0.01 - 0.06%, Ti: 0.015 - 0.035%, W: 0.20 - 0.60%, Al ≤ 0.1 %, N ≤ 0.008%, while the remainder is Fe and unavoidable impurities, при этом микроструктура трубы для нефтяной скважины соответствует отпущенному сорбиту.while the microstructure of the oil well pipe corresponds to the tempered sorbitol. 2. Труба по п. 1, в которой элементы Cr и Мо удовлетворяют соотношению: 2,4 ≤ [Cr%] + 3[Mo%] ≤ 3,5.2. The pipe according to claim 1, in which the elements Cr and Mo satisfy the ratio: 2.4 ≤ [Cr%] + 3[Mo%] ≤ 3.5. 3. Труба по п. 1, в которой в числе упомянутых неизбежных примесей S ≤ 0,004%, Р ≤ 0,015% и О ≤ 0,01%.3. The pipe according to claim 1, in which among the mentioned inevitable impurities S ≤ 0.004%, P ≤ 0.015% and O ≤ 0.01%. 4. Труба по п. 1, в которой величина K1SSC, которая представляет собой стойкость к H2S-коррозии под действием напряжения, составляет 27,5 МПа*м1/2 или более.4. The pipe according to claim 1, wherein the K 1SSC value , which is H 2 S stress corrosion resistance, is 27.5 MPa*m 1/2 or more. 5. Способ изготовления относящейся к классу прочности стали 125 кфунт/дюйм2 (862 МПа) серостойкой трубы для нефтяной скважины по любому из пп. 1 - 4, включающий стадии:5. A method of manufacturing related to the class of steel strength 125 klb/in 2 (862 MPa) sulfur-resistant pipe for an oil well according to any one of paragraphs. 1 - 4, including stages: (1) получение заготовки трубы;(1) obtaining a pipe blank; (2) прошивка и горячая прокатка заготовки трубы для получения трубы, изготовленной на прошивном стане;(2) piercing and hot rolling a pipe blank to obtain a pipe made by a piercing mill; (3) охлаждение указанной трубы посредством контролируемого охлаждения, осуществляемого в режиме реального времени; и(3) cooling said pipe by real-time controlled cooling; and (4) проведение однократной термической обработки указанной трубы в виде закалки и отпуска, при этом температура указанной трубы на стадии закалки составляет Ас3 + (30 - 50°С), где Ac3(°C) = 910 − 203[C%]1/2 + 44,7[Si%] + 104[V%] + 31,5[Mo%] + 13,1[W%], а охлаждение указанной трубы при закалке осуществляют в воде со скоростью 30°С/с или более, при этом температура указанной трубы на стадии отпуска составляет 680 - 700°С, а охлаждение указанной трубы при отпуске осуществляют на воздухе.(4) carrying out a single heat treatment of the specified pipe in the form of quenching and tempering, while the temperature of the specified pipe at the stage of quenching is Ac3 + (30 - 50°C), where Ac3 (°C) = 910 - 203[C%] 1/ 2 + 44.7[Si%] + 104[V%] + 31.5[Mo%] + 13.1[W%], and said pipe is cooled during quenching in water at a rate of 30°C/s or more , wherein the temperature of said pipe at the tempering stage is 680 - 700°C, and said pipe is cooled during tempering in air. 6. Способ по п. 5, в котором на стадии (3) скорость охлаждения контролируемо выдерживают на уровне значения в диапазоне 10 - 30°С/с, а температуру окончательного охлаждения контролируемо выдерживают на уровне значения (Bs ± 30)°C, где температура бейнитного превращения представляет собой (Bs) = 830 − 270[C%] − 90[Mn%] − 70[Cr%] − 83[Mo%], и воздушное охлаждение проводят после завершения охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени.6. The method according to claim 5, wherein in step (3) the cooling rate is controlled at a value in the range of 10 - 30°C/s and the final cooling temperature is controlled at a value of (Bs ± 30)°C, where the bainitic transformation temperature is (Bs)=830-270[C%]-90[Mn%]-70[Cr%]-83[Mo%], and air cooling is carried out after completion of real-time controlled cooling. 7. Способ по п. 5, в котором на стадии (2) заготовку трубы нагревают до 1050 - 1250°С и выдерживают на протяжении 1 - 3 часов, а после этого подвергают прошивке и горячей прокатке для получения трубы, изготовленной на прошивном стане.7. The method according to claim 5, wherein in step (2) the pipe blank is heated to 1050 - 1250°C and held for 1 to 3 hours, and then subjected to piercing and hot rolling to obtain a pipe made on a piercing mill. 8. Способ по п. 7, в котором на стадии (2) температуру окончательной прокатки при горячей прокатке контролируемо выдерживают на уровне значения, составляющего 900°С или более, для гарантирования наличия у трубы, изготовленной на прошивном стане, полностью аустенитной структуры в конце окончательной прокатки.8. The method according to claim 7, wherein in step (2), the final rolling temperature of the hot rolling is controlled to be 900° C. or more to ensure that the piercing pipe has a fully austenitic structure at the end. final rolling. 9. Способ по п. 6, в котором на стадии (3) проводят воздушное охлаждение при использовании стеллажа-холодильника после завершения охлаждения, контролируемо выдерживаемого в режиме реального времени.9. The method according to claim 6, wherein in step (3) air-cooling is carried out using the cooling rack after completion of the real-time controlled cooling.
RU2020141593A 2018-06-20 2019-05-21 SULPHUR-RESISTANT PIPE FOR A PETROLEUM BOREHOLE ATTRIBUTED TO THE KILOPOUND/INCH2 (862 MPa) STEEL STRENGTH CLASS, AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF RU2763722C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810638365.5A CN110616366B (en) 2018-06-20 2018-06-20 125ksi steel grade sulfur-resistant oil well pipe and manufacturing method thereof
CN201810638365.5 2018-06-20
PCT/CN2019/087832 WO2019242448A1 (en) 2018-06-20 2019-05-21 125ksi steel grade sulfur-resistant oil well pipe and fabrication method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763722C1 true RU2763722C1 (en) 2021-12-30

Family

ID=68921083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020141593A RU2763722C1 (en) 2018-06-20 2019-05-21 SULPHUR-RESISTANT PIPE FOR A PETROLEUM BOREHOLE ATTRIBUTED TO THE KILOPOUND/INCH2 (862 MPa) STEEL STRENGTH CLASS, AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN110616366B (en)
RU (1) RU2763722C1 (en)
WO (1) WO2019242448A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111187995B (en) * 2020-02-17 2021-07-20 包头钢铁(集团)有限责任公司 Seamless steel pipe material for boron-containing hydraulic prop
CN114395696B (en) * 2022-02-28 2024-05-24 衡阳华菱钢管有限公司 Steel for oil well pipe, preparation method thereof and oil well pipe
CN115386808B (en) * 2022-09-28 2023-05-30 延安嘉盛石油机械有限责任公司 Corrosion-resistant oil casing and preparation method and application thereof
CN115612935B (en) * 2022-10-28 2023-12-19 泰尔重工股份有限公司 High-performance sector plate of hot-rolled winding drum and manufacturing method thereof
CN115717218B (en) * 2022-11-18 2024-02-09 钢铁研究总院有限公司 Low-temperature-resistant steel for oil well pipe in extremely cold environment and preparation method thereof
CN116815072B (en) * 2023-06-12 2024-02-27 延安嘉盛石油机械有限责任公司 Sulfur-resistant oil sleeve joint and preparation method thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200870437A1 (en) * 2007-03-30 2009-02-27 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. LOW-ALLOYED STEEL FOR OIL AND GAS FIELD PIPES AND SEAMLESS STEEL PIPE
RU2352647C1 (en) * 2007-09-06 2009-04-20 Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" (ОАО "СинТЗ") Oil country tubular goods of heavy-duty
CN102245790A (en) * 2008-12-09 2011-11-16 法国瓦罗里克.曼尼斯曼油汽公司 Low alloy steel with a high yield strength and high sulphide stress cracking resistance
RU2493268C1 (en) * 2009-06-24 2013-09-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН High-strength seamless steel pipe with high resistance to sulphide stress cracking for oil wells and its manufacturing method
EA018884B1 (en) * 2007-07-06 2013-11-29 Тенарис Коннекшнс Лимитед Steels for sour service environments
RU2600460C2 (en) * 2012-06-28 2016-10-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Tube from high-carbon steel with excellent processability in cold state, processability and hardenability and its manufacturing method
RU2620216C2 (en) * 2012-09-14 2017-05-23 Зальцгиттер Маннесманн Присижн Гмбх Alloy steel to obtain low-alloy high-strength steel
RU2649919C2 (en) * 2012-12-21 2018-04-05 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Oil and gas field seamless tube or pipe made of high-strength stainless steel and method for manufacturing same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1161254A (en) * 1997-08-13 1999-03-05 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of high strength high corrosion resistance seamless steel tube
EP1728877B9 (en) * 2004-03-24 2012-02-01 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Process for producing low-alloy steel excelling in corrosion resistance
DE102005046459B4 (en) * 2005-09-21 2013-11-28 MHP Mannesmann Präzisrohr GmbH Process for the production of cold-finished precision steel tubes
CN101724785A (en) * 2008-10-28 2010-06-09 宝山钢铁股份有限公司 Ultrahigh-strength hydrogen sulfide corrosion resistant oil well pipe and production method thereof
FR2942808B1 (en) * 2009-03-03 2011-02-18 Vallourec Mannesmann Oil & Gas LOW-ALLOY STEEL WITH HIGH ELASTICITY LIMIT AND HIGH RESISTANCE TO CRUSHING UNDER SULFIDE STRESS.
FR2960883B1 (en) * 2010-06-04 2012-07-13 Vallourec Mannesmann Oil & Gas LOW-ALLOY STEEL WITH HIGH ELASTICITY LIMIT AND HIGH STRENGTH RESISTANCE TO SULFIDE-CONTAMINATED CRACKING
CN102373374B (en) * 2010-08-23 2013-10-30 宝山钢铁股份有限公司 High strength sulfur resisting casing pipe and its heat treatment manufacturing method
CN102330027B (en) * 2011-10-13 2013-07-17 宝山钢铁股份有限公司 120ksi primary grade sulfur-resistant drill pipe and manufacturing method thereof
CN104532132A (en) * 2014-12-11 2015-04-22 宝山钢铁股份有限公司 High-strength low-alloy oil well pipe for resisting stress corrosion of hydrogen sulfide and manufacture method of high-strength low-alloy oil well pipe
CN104532149B (en) * 2014-12-22 2016-11-16 江阴兴澄特种钢铁有限公司 A kind of high tough, anti-H 2 S stress corrosion drilling tool round steel and manufacture method thereof
CN105177434B (en) * 2015-09-25 2017-06-20 天津钢管集团股份有限公司 The manufacture method of 125ksi grade of steel sulfurated hydrogen stress etching-resisting oil well pipes
CN106319367B (en) * 2016-09-14 2018-07-06 天津钢管集团股份有限公司 SAGD methods the heavy crude producing tough petroleum casing pipes of 125ksi high and its manufacturing method
CN108004462B (en) * 2016-10-31 2020-05-22 宝山钢铁股份有限公司 Oil casing pipe capable of resisting hydrogen sulfide stress corrosion cracking and manufacturing method thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200870437A1 (en) * 2007-03-30 2009-02-27 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. LOW-ALLOYED STEEL FOR OIL AND GAS FIELD PIPES AND SEAMLESS STEEL PIPE
EA018884B1 (en) * 2007-07-06 2013-11-29 Тенарис Коннекшнс Лимитед Steels for sour service environments
RU2352647C1 (en) * 2007-09-06 2009-04-20 Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" (ОАО "СинТЗ") Oil country tubular goods of heavy-duty
CN102245790A (en) * 2008-12-09 2011-11-16 法国瓦罗里克.曼尼斯曼油汽公司 Low alloy steel with a high yield strength and high sulphide stress cracking resistance
RU2493268C1 (en) * 2009-06-24 2013-09-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН High-strength seamless steel pipe with high resistance to sulphide stress cracking for oil wells and its manufacturing method
RU2600460C2 (en) * 2012-06-28 2016-10-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Tube from high-carbon steel with excellent processability in cold state, processability and hardenability and its manufacturing method
RU2620216C2 (en) * 2012-09-14 2017-05-23 Зальцгиттер Маннесманн Присижн Гмбх Alloy steel to obtain low-alloy high-strength steel
RU2649919C2 (en) * 2012-12-21 2018-04-05 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Oil and gas field seamless tube or pipe made of high-strength stainless steel and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
CN110616366B (en) 2021-07-16
CN110616366A (en) 2019-12-27
WO2019242448A1 (en) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2763722C1 (en) SULPHUR-RESISTANT PIPE FOR A PETROLEUM BOREHOLE ATTRIBUTED TO THE KILOPOUND/INCH2 (862 MPa) STEEL STRENGTH CLASS, AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF
US8852366B2 (en) Method for producing steel pipe with excellent expandability
JP4240189B2 (en) Martensitic stainless steel
WO2017162160A1 (en) Steel for hydrogen sulfide stress corrosion cracking resistant martensitic stainless steel oil casing pipe, and oil casing pipe and production method therefor
SA113340364B1 (en) Method for producing high-strength steel material excellent in sulfide stress cracking resistance
JPWO2008123422A1 (en) Seamless steel pipe manufacturing method
WO2011061812A1 (en) High-toughness abrasion-resistant steel and manufacturing method therefor
RU2270873C1 (en) Method of production of skelp steel for pipes of underwater sea gas pipe lines of high parameters
CN113584407A (en) High-strength high-temperature corrosion resistant martensitic stainless steel and manufacturing method thereof
JP2014043595A (en) Martensitic stainless steel having high strength, high toughness and high corrosion resistance
CN107385360A (en) A kind of two phase stainless steel reinforcing bar and preparation method thereof
JP4645307B2 (en) Wear-resistant steel with excellent low-temperature toughness and method for producing the same
CN113166901B (en) Chromium-molybdenum steel plate with excellent creep strength and preparation method thereof
JP4289109B2 (en) High strength stainless steel pipe for oil well with excellent corrosion resistance
JP3328967B2 (en) Manufacturing method of martensitic stainless steel seamless steel pipe excellent in toughness and stress corrosion cracking resistance
JP7458685B2 (en) High strength anti-collapse oil casing and its manufacturing method
CN107779744B (en) A kind of bainite type X100 grades of seamless line pipes and its manufacturing method
JP2000160300A (en) 655 Nmm-2 CLASS LOW-C HIGH-Cr ALLOY OIL WELL PIPE WITH HIGH CORROSION RESISTANCE, AND ITS MANUFACTURE
JP2000178692A (en) 655Nmm-2 CLASS LOW-C HIGH-Cr ALLOY OIL WELL PIPE WITH HIGH STRESS CORROSION CRACKING RESISTANCE, AND ITS MANUFACTURE
JP3485034B2 (en) 862N / mm2 Class Low C High Cr Alloy Oil Well Pipe Having High Corrosion Resistance and Method of Manufacturing the Same
CN115584431A (en) High-performance anti-collapse casing pipe for shale gas well and machining method
JP3536687B2 (en) Low-C high-Cr alloy steel having high corrosion resistance and high strength, and method for producing the same
US20140041770A1 (en) Low C-High CR 862 MPA-Class Steel Tube Having Excellent Corrosion Resistance and a Manufacturing Method Thereof
JP2021522416A (en) Steels with sulfide stress cracking resistance, tubular products formed from such steels, the manufacturing process of such tubular products, and their use.
CN115821157B (en) High-steel-grade hydrogen sulfide corrosion-resistant oil well pipe and preparation method thereof