CN102632078A - 抗冲击载荷j55钢级油套管生产方法 - Google Patents

抗冲击载荷j55钢级油套管生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种抗冲击载荷J55钢级油套管生产方法，具体涉及一种用以提高井下作业安全系数的钢级油套管生产方法。本发明轧制工艺路线为：管坯加热、穿孔、连轧、定张减、定尺锯切和精整。通过提高张力减径工序的减径量，可大幅提高油套管材质的冲击功。本发明在不增加生产成本的情况下，提高产能达50％，性能得到优化。且避免了产生开裂的淬火过程，氧化皮严重的正火处理方法；避免了能源消耗和中间生产过程废、次品的产生，大幅度提高了管料抗冲击载荷，避免了因完全按照API要求生产所致的产品质量争端。

Description

抗冲击载荷J55钢级油套管生产方法
技术领域
本发明的目的是提供一种抗冲击载荷J55钢级油套管生产方法，具体涉及一种用以提高井下作业安全系数的钢级油套管生产方法。
背景技术
目前，油套管生产按照API-5CT要求进行生产和验收。J55钢级对冲击性能和无损检测都没有作相应的要求，而冲击韧性又是评价金属材料冶金质量最敏感的技术指标；井下作业时易因此类缺陷造成断裂、开裂、掉井等事故。此类缺陷因为生产厂家完全根据API要求生产，但不顾油田实际使用情况，形成“合法”但使用不合理的理念所致，结果给油田和油套管生产厂家造成损失。
在高寒地区和射孔完井作业时，低钢级无冲击性能要求的油套管因韧脆转变温度提高更容易发生脆性断裂，因此必须正视抗冲击载荷低钢级油套管生产技术的研制与改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供用以提高井下作业安全系数的钢级油套管生产方法。
按照发明提供的技术方案，一种抗冲击载荷J55钢级油套管生产方法，步骤如下：取直径240～280mm的低合金钢管坯加热，温度1200～1280℃，时间3～3.5h；加热后的管坯根据规格中间穿孔，继续加热至1200～1280℃，时间2～3h，使得管坯直径为规格直径正负1～5mm内，经过241孔型连轧降温至830～880℃进行定径张减，定张减过程中相对压下量≥35％(定径机组能力所限，不超过48％)，使光管直径为成品
Figure BDA0000160017720000011
定径张减后的光管定尺锯切长度为9～12.5m，最后对光管进行精整，以六辊矫直机矫直，全长直度偏差≤10mm，再进行表面修磨，深度不超过壁厚的8％(最大深度不超过12.5％壁厚)，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。
取直径为200mm的低合金钢管坯加热，温度1200～1280℃，环形炉中加热时间为2～2.5h，采用192孔连轧；定径张减，定径张减后管材进入回火炉710～730℃加热1～1.5h，进行球化处理，最后对光管进行精整，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。
所述低合金钢成分按重量百分比计如下：C 0.26～0.32，Si 0.2～0.5，Mn，1.25～1.65，P 0.001～0.015，S 0.001～0.015，其余为Fe。
本发明的有益效果：本发明在不增加生产成本的情况下，提高产能达50％，性能得到优化。且避免了产生开裂的淬火过程，氧化皮严重的正火处理方法；避免了能源消耗和中间生产过程废、次品的产生，大幅度提高了管料抗冲击载荷，避免了因完全按照API要求生产所致的产品质量争端。
具体实施方式
实施例1
选用成分如表1且直径280mm管坯进行轧制。轧制工艺路线为：管坯加热→穿孔→连轧→定张减→定尺锯切→精整。通过提高张力减径工序的减径量，可大幅提高油套管材质的冲击功。
表1低合金管中元素含量成分表，按质量百分数计
  C   Si   Mn   P   S
  0.26～0.32   0.2～0.5   1.25～1.65   ≤0.015   ≤0.015
取直径280mm的低合金钢管坯加热，温度1200℃，时间3.5h；加热后的管坯根据规格中间穿孔，继续加热至1280℃，时间2h，使得管坯直径为规格直径正负1～5mm内，经过241孔型连轧降温至830℃进行定径张减，定径张减过程中相对压下量35％，使光管直径为成品
Figure BDA0000160017720000021
定径张减后的光管定尺锯切长度为9～12.5m，最后对光管进行精整，以六辊矫直机矫直，全长直度≤10mm，再进行表面修磨，深度不超过壁厚的8％，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。
冷床冷速≥2℃/s；取样冲击功达50J以上。
实施例2
采用与表1相同成分的直径240mm管坯进行轧制。
取直径240～280mm的低合金钢管坯加热，温度1280℃，时间3h；加热后的管坯根据规格中间穿孔，继续加热至1280℃，时间2h，使得管坯直径为规格直径正负1～5mm内，经过241孔型连轧降温至830～880℃进行定径张减，定径张减过程中相对压下量48％，使光管直径为成品
Figure BDA0000160017720000022
定径张减后的光管定尺锯切长度为12.5m，最后对光管进行精整，以六辊矫直机矫直，全长直度≤10mm，再进行表面修磨，深度不超过壁厚的8％，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。
实施例3
采用与表1相同成分的直径200mm管坯轧制，轧制工艺路径一致。
取直径为200mm的低合金钢管坯加热，温度1280℃，环形炉中加热时间为2h，采用192孔连轧；定径张减，定径张减后管材进入回火炉730℃加热1h，进行球化处理，最后对光管进行精整，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。
传统的生产方法采用直径200mm管坯轧制，冷床空冷，钢管实物冲击功为23～26J。
实施例4
采用与表1相同成分的直径200mm管坯轧制，轧制工艺路径一致。
取直径为200mm的低合金钢管坯加热，温度1200℃，环形炉中加热时间为2.5h，采用192孔连轧；定径张减，定径张减后管材进入回火炉710℃加热1.5h，进行球化处理，最后对光管进行精整，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。
实施例5
采用与表1相同成分的直径240mm管坯进行轧制。
取直径260mm的低合金钢管坯加热，温度1250℃，时间3.5h；加热后的管坯根据规格中间穿孔，继续加热至1250℃，时间2.5h，使得管坯直径为规格直径正负1～5mm内，经过241孔型连轧降温至830～880℃进行定径张减，定径张减过程中相对压下量45％，使光管直径为成品
Figure BDA0000160017720000031
定径张减后的光管定尺锯切长度为9～12.5m，最后对光管进行精整，以六辊矫直机矫直，全长直度≤10mm，再进行表面修磨，深度不超过壁厚的8％，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。

Claims (3)

1.一种抗冲击载荷J55钢级油套管生产方法，其特征是步骤如下：取直径240～280mm的低合金钢管坯加热，温度1200～1280℃，时间3～3.5h；加热后的管坯根据规格中间穿孔，继续加热至1200～1280℃，时间2～3h，使得管坯直径为规格直径正负1～5mm内，经过241孔型连轧降温至830～880℃进行定径张减，定径张减过程中相对压下量35％～48％，使光管直径为成品
Figure FDA0000160017710000011
定径张减后的光管定尺锯切长度为9～12.5m，最后对光管进行精整，以六辊矫直机矫直，全长直度≤10mm，再进行表面修磨，深度不超过壁厚的8％，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。
2.如权利要求1所示抗冲击载荷J55钢级油套管生产方法，其特征是：取直径为200mm的低合金钢管坯加热，温度1200～1280℃，环形炉中加热时间为2～2.5h，采用192孔连轧；定径张减，定径张减后管材进入回火炉710～730℃加热1～1.5h，进行球化处理，最后对光管进行精整，即得产品高抗冲击载荷J55钢级油套管。
3.如权利要求1～2之一所述抗冲击载荷J55钢级油套管生产方法，其特征是：所述低合金钢成分按重量百分比计如下：C 0.26～0.32，Si 0.2～0.5，Mn，1.25～1.65，P 0.001～0.015，S 0.001～0.015，其余为Fe。
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