CN112063922A - 钢管、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种钢管、其制备方法及应用。其包括：按以下化学成分配料，得到原料：按重量百分含量计，原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；将原料依次进行熔炼、浇注、电渣重熔、轧制及热处理，得到钢管，当反应产物体系中O和S含量均不大于0.005wt％时，加入Ce。采用上述方法制得的钢管具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。

Description

钢管、其制备方法及应用
技术领域
本申请涉及钢管制造领域，具体而言，涉及一种钢管、其制备方法及应用。
背景技术
伴随深井化和腐蚀环境的苛刻化，油气井管应该具有高强度和高耐蚀性等特性。钢管暴露在含有H2S酸性环境中，就会产生源自硫化物应力腐蚀开裂(SSC)的氢脆性断裂，且越是高强度钢越易造成SSC发生。此外，近年来由于微生物腐蚀(MIC)导致的采油气管破漏事故频发，给油气产业造成了巨大经济损失。MIC造成的点蚀又是SSC开裂的裂纹源，二者腐蚀相互促进，为腐蚀防护带来了巨大挑战。因此，油气田产业迫切希望获得一种同时具备高强度、高韧性、抗SSC和耐MIC的结构功能一体化油井管。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种钢管、其制备方法及应用，以解决现有方法制得的钢管无法同时满足高强度、高韧性、抗SSC和耐MIC等特点的问题。
为了实现上述目的，本申请一方面提供了一种钢管的制造方法，该制造方法包括：按以下化学成分配料，得到原料：按重量百分含量计，原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；将原料依次进行熔炼、浇注、电渣重熔、轧制及热处理，得到钢管，且在熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt％时，向反应产物体系中加入Ce元素。
进一步地，原料中，Cu元素的含量为0.5～2.0wt％，Al元素的含量为0.1～0.6wt％，Ce的含量为0.01～0.2wt％，Cr含量为0.5～1.5wt％，Mo含量为0.5～1.5wt％，V含量为0.005～0.25wt％，N含量应≤0.005wt％，O和S含量应≤0.005wt％；优选地，将反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和记为a，且1.0％≤a≤2.0％。
进一步地，配料步骤中，原料还包括Nb元素、Ti元素、Ca元素和B元素组成的组中的一种或多种，且各元素的重量百分含量均不高于0.1％。
进一步地，熔炼过程为将原料进行真空感应炉冶炼的过程，或将原料依次经过电炉初炼和炉外精炼的步骤，或将原料依次经过高炉初炼和炉外精炼的步骤。
进一步地，轧制过程包括：使经电渣重熔过程得到的坯料加热到1200～1300℃进行第一保温过程，得到热坯，其中第一保温时间为管坯直径与第一保温时间系数的乘积，第一保温时间系数为0.5～1.0；将经热坯依次进行穿孔、连轧及定径，得到管坯。
进一步地，轧制过程中，连轧过程的初轧温度为1000～1100℃，终轧温度为≥930℃，第一次轧制变形量<10％，热轧累积压下量不小于90％。
进一步地，热处理过程包括：将管坯加热到900～920℃进行第二保温过程，第二保温时间为钢管半成品的壁厚与第二保温时间系数的乘积，第二保温时间系数为2～4，然后水冷至室温；使经水冷处理得到的管坯先在630～650℃进行第三保温过程，然后在530～570℃进行第四保温过程，保温时间为钢管壁厚与保温时间系数的乘积，保温时间系数为3～5。
本申请的另一方面还提供了一种钢管，钢管采用上述制造方法制得。
进一步地，钢管的微观组织为单一马氏体组织，室温屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1000MPa，0℃条件下，全尺寸V型缺口冲击功≥150J。
本申请的又一方面还提供了一种本申请提供的钢管在石油和/或天然气领域中的应用。
应用本申请的技术方案，以上述化学成分为原料依次进行熔炼、浇注、电渣重熔处理、轧制及热处理得到所需的钢管，通过Cu、Al、Ce、Mo和V以及其它合金元素的复合发挥协同作用，并结合电渣重熔处理工艺，能够使其制得的钢管具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为实施例2的微观组织形貌图。
图2为实施例4的钢表面氧化膜形貌图。
图3为实施例1组织中析出的纳米尺寸氢陷阱形貌图。
图4为实施例4的点蚀坑形貌图。
图5为对比例1地点蚀坑形貌图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。
正如背景技术所描述的，现有方法制得的钢管无法同时满足高强度、高韧性、抗SSC和耐MIC等特点的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种钢管的制造方法，该制造方法包括：按以下化学成分配料，得到原料：按重量百分含量计，原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；将原料依次进行熔炼、浇注、电渣重熔、轧制及热处理，得到钢管，且在熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt％时，向反应产物体系中加入Ce元素。
上述制造方法中，按预定比例配制所需的原料，将上述原料进行熔炼及浇注过程得到钢锭；使上述钢锭进行电渣重熔处理进一步去除非金属元素等杂质后进行再次浇注后得到坯料；然后将上述坯料进行轧制，得到管坯，最后经热处理过程得到所需的钢管。
Cu元素是钢中奥氏体的形成元素，在铁素体中的溶解度较小，并随着温度的下降，溶解度急剧降低，室温时Cu几乎不溶于α-Fe。因而经处理后，Cu元素会以第二相的形式析出，从而对钢起到强化作用。Cu的加入不仅能够促进钢表面保护膜的形成，减少H原子进入钢的基体，而且在时效过程中析出的纳米尺寸富Cu相还可以起到捕氢而充当有益氢陷阱作用。Cu在钢中的这两种作用均可大幅减少H对钢的有害作用。钢中Cu还具有耐微生物腐蚀性能，当Cu含量较低时，基体中析出的富Cu相不足，耐微生物腐蚀作用较小；当Cu含量相对过高时，会对冲击韧性及热加工性能产生不利影响。
Al元素是钢中脱氧的有效合金元素，因此它与氧(O)具有非常强的结合力，这也使得氧化铝膜层非常稳定和致密，从而具有较好的阻碍氢(H)扩散的能力。本申请钢中添加不大于1.0wt％的Al，从H2S腐蚀的源头考虑，即：充分利用钢中Al形成氧化膜来阻碍H的进入，降低钢中H的含量，有效降低发生SSC的可能性，并配合钢中纳米尺寸富Cu相和Ce具有有益氢陷阱的作用，达到更优异的耐SSC性能。
稀土在钢中素有“工业维生素”之称。钢中加入适量的稀土具有多重有益作用，如：可以净化钢液、优化晶界、减少腐蚀源从而提高钢的韧性和耐均匀腐蚀性；另外，稀土钢还可以细化晶粒、捕获H原子，从而提高钢的强韧性和降低氢脆敏感性；而且，稀土元素Ce能够与细菌细胞膜外表面相互作用以及取代细菌生命过程有重要作用的金属元素，影响到细菌的生命过程从而具有抗菌作用。本申请中通过稀土元素Ce和元素Cu、元素Al产生协同效应，可以发挥更优异的作用。
上述原料中元素Cr和Mo为有效提高钢的淬透性的元素，但元素Cr和Mo的含量不能太高，太高则会促进生成粗大碳化物M23C6(M为Fe、Cr、Mo)，而降低抗SSC性能。此外，本申请钢中还含有适量的元素V，通过同时含有元素Mo和V来促进生成细小的碳化物MC(M为V和Mo)，起到析出强化的作用。本申请钢中规定了N含量应≤0.005wt％。过量的N元素容易与钢中Al结合生成大尺寸AlN，从而影响抗SSC和冲击韧性。
上述原料中元素O和S含量应≤0.005wt％，稀土Ce元素具有化学活性强的特点，容易形成O、S夹杂物，若元素O和S含量过高则影响Ce元素的收得率，形成大尺寸夹杂，不仅Ce元素起不到应有的作用，反而会恶化耐蚀和冲击韧性。
综上所述，原料中元素Cu、Mo、V不仅具有析出强化作用，而且还具有有益氢陷阱作用，钢中Cu还具有耐微生物腐蚀作用。Cu、Al和Ce的复合加入会起到协同作用，可有效阻碍H进入钢中，同时会抑制细菌生物膜形成，起到耐微生物腐蚀作用。Cu、Al、Ce、Mo、V复合加入，并配以二次电渣重熔和多步时效的热处理工艺，可获得高洁净度、高强度、高韧性、抗SSC和耐MIC的优异综合性能。
优选地，上述电渣重熔过程包括：将经浇注得到的钢锭进行电渣重熔，重熔后的产物进行再次浇注，得到坯料。经过上述电渣重熔过程能够降低熔炼过程得到的钢锭中的杂质和非金属成分，从而有利于进一步提高钢管中金属微相组织的均一性，进而提高钢管的耐冲击性和韧性。更优选地，经上述电渣重熔过程后得到的钢锭中N≤0.003％，O≤0.003％，S≤0.003％。
在一种优选的实施例中，原料中，Cu元素的含量为0.5～2.0wt％，Al元素的含量为0.1～0.6wt％，Ce的含量为0.01～0.2wt％，Cr含量为0.5～1.5wt％，Mo含量为0.5～1.5wt％，V含量为0.005～0.25wt％，N含量应≤0.005wt％，O和S含量应≤0.005wt％。在充分考虑铜元素、铝元素、铈元素、铬元素、钼元素、钒元素、氮元素、氧元素和硫元素对钢管性能影响的基础上，对制备原料中各元素的用量进行优化能够充分发挥其协同作用，从而有利于进一步提高钢管在强度、韧性、抗SSC和抗MIC方面的综合性能。
钢中Cu不仅具有析出强化作用，还具有有益氢陷阱和耐微生物腐蚀作用。Cu、Al和Ce的复合加入会起到协同作用，可有效阻碍H进入钢中，同时会抑制细菌生物膜形成，起到耐微生物腐蚀作用。在一种优选的实施例中，反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和记为a，且1.0％≤a≤2.0％。将反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和限定在上述范围内，有利于进一步同时提高钢管的抗SSC和抗MIC性能。
为了进一步提高钢管的综合性能，在一种优选的实施例中，配料步骤中，上述原料还包括Nb元素、Ti元素、Ca元素和B元素组成的组中的一种或多种，且各元素的重量百分含量均不高于0.1％。
上述钢管可以采用本领域常用的方法制成。比如，熔炼过程为将原料进行真空感应炉冶炼的过程，或将原料依次经过电炉初炼和炉外精炼的步骤，或将原料依次经过高炉初炼和炉外精炼的步骤。
在一种优选的实施例中，上述轧制过程包括：使经电渣重熔过程得到的坯料加热到1200～1300℃进行第一保温过程，得到热坯，其中第一保温时间为管坯直径与第一保温时间系数的乘积，第一保温时间系数为0.5～1.0；将经上述热坯依次进行穿孔、连轧及定径，得到管坯。将坯料在1200～1300℃条件下进行保温处理后其内部组织更为均匀，从而有利于提高其制得的钢管的综合性能。
在一种优选的实施例中，上述轧制过程中，连轧过程的初轧温度为1000～1100℃，终轧温度为≥930℃，第一次轧制变形量<10％，热轧累积压下量不小于90％。将初扎温度和终扎温度、第一次轧制变形量以及热轧累计压下量限定在上述范围内进行管坯轧制过程能够获得管径均匀、力学性能均一的管坯。
在一种优选的实施例中，上述热处理过程包括：将管坯加热到900～920℃进行第二保温过程，第二保温时间为钢管半成品的壁厚与第二保温时间系数的乘积，第二保温时间系数为2～4，然后水冷至室温；使经水冷处理得到的管坯先在630～650℃进行第三保温过程，然后在530～570℃进行第四保温过程，保温时间为钢管壁厚与保温时间系数的乘积，保温时间系数为3～5。通过上述热处理过程，合金元素的作用得到充分的发挥，进而减少了钢管内应力，提高钢管内部金相组织的稳定性，提高了钢管的塑性和韧性。
本申请的另一方面还提供了一种钢管，该钢管采用本申请提供的上述制造方法制得。以上述化学成分为原料依次进行熔炼、浇注、电渣重熔处理、轧制及热处理得到所需的钢管，通过Cu、Al、Ce、Mo和V以及其它合金元素的复合发挥协同作用，使其制得的钢管具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
通过各项工艺参数及配料组成的优化能够制得各方面性能均较为突出的钢管，更优选地，钢管的微观组织为单一马氏体组织，室温屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1000MPa，0℃条件下，全尺寸V型缺口冲击功≥150J。优选地，上述钢管为油井管。
本申请的又一方面还提供了一种上述钢管在石油和/或天然气领域中的应用。
本申请中的钢管的强度得到了极大改善，同时兼具了较高的韧性，从而能够有效抵抗变换频繁且幅度较大的拉压应力，使其能够更好地在高强度稠油热采中应用。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
按重量百分比计，油井管的化学成分为：C 0.12％，Si 0.22％，Mn 0.55％，Cu0.97％，Al0.35％，Ce 0.15％，Cr 1.02％，Mo 0.83％，Nb 0.002％，V 0.21％，Ti 0.001％，N 0.003％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.002％，Ca 0.005％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为1.47％。
本申请油井管的制造方法如下：
(1)按本申请所述化学成分混合原料，经过电炉和炉外精炼的冶炼方式进行油管钢的冶炼，氧含量(O)和硫含量(S)均不大于0.005wt％后加入Ce元素，搅拌均匀并浇注获得直径为220mm钢锭；
(2)将钢锭进行电渣重熔，浇注成直径为220mm钢锭，经过两次冶炼后获得的实施例和对比例油井管钢锭的化学成分。
(3)将钢锭在1300℃保温，保温时间系数选取0.5，保温时间为110分钟；
(4)保温后的钢锭在1260±20℃穿孔；
(5)穿孔后的管坯进行连轧，初轧温度1080℃，终轧温度950℃；第一次轧制变形量8％，热轧累积压下量达到92％；
(6)将连轧后的管坯定径为202mm，壁厚12.7mm；
(7)将制好的钢管在910℃保温，保温时间系数选取3，保温时间为39分钟，随后水冷至室温；
(8)将水冷后的钢管进行回火处理，先在650℃保温，保温时间系数选取3，保温时间为39分钟，之后水冷至室温；然后在570℃保温，保温时间系数选取5，保温时间为65分钟，之后水冷至室温。
其中，钢锭的保温时间按照直径的1.0分钟/mm保温，保温系数选取0.5；钢管的保温时间按照壁厚的4分钟/mm保温，保温系数选取4。
实施例2
与实施例1的区别为：
按重量百分比计，油井管的化学成分为：C 0.15％，Si 0.23％，Mn 0.56％，Cu0.98％，Al0.45％，Ce 0.15％，Cr 1.03％，Mo 0.85％，Nb 0.003％，V 0.005％，Ti0.002％，N 0.004％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.003％，B 0.001％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为1.58％。
实施例3
与实施例1的区别为：
按重量百分比计，油井管的化学成分为：C 0.14％，Si 0.24％，Mn 0.59％，Cu1.19％，Al0.25％，Ce 0.15％，Cr 1.01％，Mo 0.82％，V 0.13％，N 0.004％，S 0.001％，P0.002％，O 0.003％，B 0.001％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为1.59％。
实施例4
与实施例1的区别为：按重量百分比计，油井管的化学成分为：C 0.10％，Si0.23％，Mn0.57％，Cu 1.33％，Al 0.15％，Ce 0.15％，Cr 0.98％，Mo 0.83％，V 0.01％，Ti0.001％，N 0.002％，S 0.001％，P 0.004％，O 0.002％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为1.63％。
实施例5
与实施例1的区别为：连轧过程中，初轧温度为1000℃，终轧温度为930℃，第一次轧制变形量5％，热轧累积压下量达到90％。
实施例6
与实施例1的区别为：连轧过程中，初轧温度为1000℃，终轧温度为900℃，第一次轧制变形量12％，热轧累积压下量达到90％。
实施例7
与实施例1的区别为：热处理过程，第一保温过程的温度为900℃，第二保温系数为2；第三保温过程的温度为630℃，第四保温过程的温度均为570℃，第二保温系数为3。
实施例8
与实施例1的区别为：热处理过程，第一保温过程的温度为940℃，第二保温系数为1；第三保温过程的温度为600℃，第四保温过程的温度均为500℃，第二保温系数为3。
实施例9
与实施例1的区别为：热处理过程，第一保温过程的温度为940℃，第二保温系数为1；第三保温过程和第四保温过程的温度均为630℃，第二保温系数为5。
实施例10
与实施例1的区别为：轧制过程的温度为1100℃，第一保温时间系数为1.5。
实施例11
与实施例1的区别为：按重量百分比计，原料的化学成分为：C 0.12％，Si 0.22％，Mn 0.55％，Cu 0.65％，Al 0.2％，Ce 0.15％，Cr 1.02％，Mo 0.83％，Nb 0.002％，V0.21％，Ti 0.001％，N 0.003％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.002％，Ca 0.005％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为1.47％。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为1％。
实施例12
与实施例1的区别为：按重量百分比计，原料的化学成分为：C 0.12％，Si 0.22％，Mn 0.55％，Cu 0.65％，Al 0.1％，Ce 0.1％，Cr 1.02％，Mo 0.83％，Nb 0.002％，V0.21％，Ti 0.001％，N 0.003％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.002％，Ca 0.005％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为1.47％。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为0.85％。
对比例1
按重量百分比计，油井管的化学成分为：C 0.24％，Si 0.31％，Mn 0.49％，Cu0.001％，Al 0.04％，Cr 1.0％，Mo 0.80％，Nb 0.02％，N 0.006％，S 0.002％，P 0.003％，O 0.005％，Ca 0.003％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为0.041％。
对比例2
按重量百分比计，油井管的化学成分为：C 0.25％，Si 0.28％，Mn 0.55％，Cu0.001％，Al 0.03％，Cr 1.03％，Mo 0.88％，Nb 0.02％，V 0.10％，N 0.005％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.005％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为0.031％。
对比例3
按重量百分比计，油井管的化学成分为：C 0.16％，Si 0.24％，Mn 0.54％，Cu0.001％，Al 0.05％，Cr 1.3％，Mo 0.79％，Nb 0.004％，V 0.11％，N 0.005％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.004％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为0.051％。
对比例4
按重量百分比计，油井管的化学成分为：C 0.27％，Si 0.20％，Mn 0.51％，Cu0.001％，Al 0.04％，Cr 1.02％，Mo 0.80％，Nb 0.006％，V 0.10％，N 0.005％，S0.002％，P 0.003％，O0.004％，余量为Fe；其中，元素Cu、Al及Ce的重量百分含量之和为0.041％。
制备好的钢管按照ASTM A370标准进行力学性能测试，拉伸性能测试温度为室温，冲击试样尺寸为10mm×10mm×55mm，V型缺口，测试温度为0℃。
MIC导致的点蚀被认为是对材料的最大危害，而点蚀深度被认为是定量评价材料耐MIC性能的重要指标。本申请以材料表面最大点蚀坑深度评价耐MIC性能的优劣。
将制备好的各实施例和对比例样块在含有SRB的油气产出水中浸泡21天，通过激光共聚焦显微镜检测了腐蚀后样品表面因SRB腐蚀导致的最大点蚀深度。
评价抗SSC性能的试样按照NACE TM0177标准，MethodA，A溶液，恒载荷加载80％屈服强度。
图1为实施例2的微观组织形貌图。图2为实施例4的钢表面氧化膜形貌图。
图3为实施例1组织中析出的纳米尺寸氢陷阱形貌图。
图4为实施例4的点蚀坑形貌图。图5为对比例1地点蚀坑形貌图。
各实施例和对比例钢的保温温度与之对应的相关性能见表1。
表1
Figure BDA0002663746360000081
Figure BDA0002663746360000091
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请实施例2制得的油井管的显微组织为单一的马氏体组织，见附图1。该油井管可获得室温屈服强度不低于900MPa，抗拉强度不低于1000MPa；0℃全尺寸V型缺口冲击功≥150J。其它实施例制得的油井管也具有较好的综合性能。
本申请油井管具有优异地抗SSC性能，参照NACE TM0177标准MethodA，A溶液，恒载荷80％屈服强度下720小时不断裂。这主要是由于在材料表面形成了氧化铝致密氧化膜和组织内形成了有益的纳米尺寸氢陷阱。
本申请油井管还具有独特的耐MIC性能，在含有SRB的油气产出水中浸泡21天后，点蚀坑深度小于5μm。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
按以下化学成分配料，得到原料：
按重量百分含量计，所述原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；
将所述原料依次进行熔炼、浇注、电渣重熔、轧制及热处理，得到所述钢管，且在所述熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt％时，向所述反应产物体系中加入Ce元素。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述原料中，Cu元素的含量为0.5～2.0wt％，Al元素的含量为0.1～0.6wt％，Ce的含量为0.01～0.2wt％，Cr含量为0.5～1.5wt％，Mo含量为0.5～1.5wt％，V含量为0.005～0.25wt％，N含量应≤0.005wt％，O和S含量应≤0.005wt％；
优选地，将所述反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和记为a，且1.0％≤a≤2.0％。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述配料步骤中，所述原料还包括Nb元素、Ti元素、Ca元素和B元素组成的组中的一种或多种，且各元素的重量百分含量均不高于0.1％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述熔炼过程为将所述原料进行真空感应炉冶炼的过程，或将所述原料依次经过电炉初炼和炉外精炼的步骤，或将所述原料依次经过高炉初炼和炉外精炼的步骤。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述轧制过程包括：
使经所述电渣重熔过程得到的坯料加热到1200～1300℃进行第一保温过程，得到热坯，其中第一保温时间为管坯直径与第一保温时间系数的乘积，所述第一保温时间系数为0.5～1.0；
将经所述热坯依次进行穿孔、连轧及定径，得到管坯。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述轧制过程中，所述连轧过程的初轧温度为1000～1100℃，终轧温度为≥930℃，第一次轧制变形量<10％，热轧累积压下量不小于90％。
7.根据权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，所述热处理过程包括：
将所述管坯加热到900～920℃进行第二保温过程，第二保温时间为钢管半成品的壁厚与第二保温时间系数的乘积，所述第二保温时间系数为2～4，然后水冷至室温；
使经所述水冷处理得到的管坯先在630～650℃进行第三保温过程，然后在530～570℃进行第四保温过程，保温时间为钢管壁厚与保温时间系数的乘积，保温时间系数为3～5。
8.一种钢管，其特征在于，所述钢管采用权利要求1至7中任一项所述的制造方法制得。
9.根据权利要求8所述的钢管，其特征在于，所述钢管的微观组织为单一马氏体组织，室温屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1000MPa，0℃条件下，全尺寸V型缺口冲击功≥150J。
10.一种权利要求8或9所述的钢管在石油和/或天然气领域中的应用。
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