本發明專利技術涉及一種高強度連續油管用鋼，其重量百分比化學成分為C：0.02-0.15％、Si：0.01-0.09％、Mn：0.7-2.0％、P≤0.015％、S≤0.005％、Cr：0.10-0.29％、Nb：0.010-0.040％、Ti：0.01-0.03％、Mo：0.10-0.40％、Cu：0.20-0.60％、Ni：0.10-0.50％、Ca：0.0010-0.0050％，Al：0.01-0.05％，N≤0.008％，余量為Fe及不可避免的夾雜。其制造方法，包括：電爐或轉爐冶煉；連鑄中過熱度控制5-18℃，鎮靜時間8-15min；板坯加熱溫度：1180-1260℃；板坯保溫時間為1.5-2.5min/mm；終軋溫度控制范圍：780-900℃；控制三階段冷卻；卷取后自然冷卻；酸洗和涂油。獲得的組織為貝氏體和馬氏體雙相組織，具有低屈強比和高強度的連續油管用鋼，適合用于國內外鉆井領域前連續油管中。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及連續油管用鋼，特別是涉及，采用該產品制造的連續油管主要應用于油田修井、鉆井及集輸等作業領域。
技術介紹
連續油管(Coiled tubing，簡稱CT)是相對于常規螺紋連接油管而言的，又稱為連續管、撓性油管、蛇形管或盤管，可纏繞在大直徑卷筒上，由若干段鋼帶斜接在一起，經軋制成型焊接而成的無接頭連續管。連續油管主要用于油田測井、完井等輔助作業，近十多年來，隨著連續油管作業裝備技術的不斷進步，在鉆井領域的應用得到快速發展。連續油管需采用專用的裝備進行作業，具有機動性強、作業靈活、可重復使用等諸多優點。但連續油管在使用過程中要經受重復的彎曲、夾持、拉伸等變形，受力狀態復雜、工 況惡劣，因此連續油管的局部破壞往往是導致其整體失效的重要誘因。有研究表明，高強度有利于提聞連續油管的抗載、抗扭能力和提聞疲勞強度，低屈強比有利于提聞其均勻延伸性能和加工硬化能力，因此隨著石油鉆井深度的不斷增加，需采用低屈強比、高強度的連續油管，以確保獲得高的抗載能力和更長的使用壽命，由此也對連續油管的原材料提出了低屈強比、高強度的要求。連續油管已有50多年的發展及應用歷程，其材質也經歷了多個發展階段。上世紀60-70年代的連續油管主要采用碳鋼進行制造，碳鋼連續油管強度低、焊縫多且耐蝕性較差，不能抵抗循環彎曲和拉力，因而連續油管在使用過程中事故頻發，曾嚴重制約了連續油管技術的發展。80-90年代，隨著冶金技術、焊接技術的不斷發展，低合金高強鋼和斜對焊技術在連續油管制造領域的得到應用，連續油管的使用壽命和可靠性大大提高。隨后，開發了鈦合金、復合材料等具有高強度、長壽命的連續油管產品，但由于制造和維修成本過高而未得到推廣應用。因此，現階段連續油管制造仍主要以低合金高強鋼為主。CN101168823A公開了一種高塑性連續油管用鋼及其制造方法，該申請主要針對CT70及更高鋼級的連續油管用鋼的開發。該申請通過煉鋼工藝控制及夾雜物變性處理以及控軋空冷工藝控制，生產出鐵素體軟相和珠光體、貝氏體硬相結合的連續油管用鋼。CN101353765A公開了一種CT80級連續油管用鋼及其制造方法和應用，該申請采用低C、高Cr的成分設計保證該鋼種具有良好的抗腐蝕能力，并通過加入微量Nb并配以其它少量合金元素細化晶粒，提高強度，結合控軋控冷工藝，獲得鐵素體+珠光體+少量貝氏體組織，從而保證獲得良好塑性的同時不損失強度。需要提供一種低屈強比、高強度及較高均勻延伸性能的連續油管用鋼。
技術實現思路
本專利技術的目的是根據當前連續油管的發展趨勢和實際需求，制造出一種低屈強t匕、高強度及較高均勻延伸性能的連續油管用鋼，以適用于國內外鉆井領域前連續油管中的應用。為實現上述目的，本專利技術的低屈強比、高強度連續油管用鋼，其重量百分比化學成分為C0. 02-0. 15%, Si 0. 01-0. 09%、Mn :0. 7-2.0%, P ( 0.015%, S 彡 O. 005%, Cr 0. 10-0. 29%,Nb :0. 010-0. 040 Ti :0. 01-0. 03 %、Mo :0. 10-0. 40 %、Cu :0. 20-0. 60 %、Ni :0. 10-0. 50 Ca O.0010-0. 0050%, Al 0. 01-0. 05%, N 彡 O. 008%，余量為 Fe 及不可避免的夾雜。優選地，C0. 025-0. 14%。優選地，Si0. 02-0. 09%，更優選 Si 0. 03-0. 07%。優選地，Mn:0· 71-0. 95%。優選地，S彡O. 004 %，優選S彡O. 003 %，更優選S彡O. 002 %，最優選S 彡 O. 015%。優選地，P彡 O. 013%?！炦x地，Cr0. 12-0. 26%，更優選 Cr 0. 12-0. 25%。優選地，Nb0. 012-0. 039%。優選地，Ti:0· 011-0. 028%。優選地，Mo0. 11-0. 39%，優選 O. 12-0. 36%。優選地，Cu0. 20-0. 55%，更優選 Cu 0. 20-0. 50%。優選地，Ni0. 10-0. 45%。優選地，Ca:0· 0011-0. 0045%。優選地，Al0. 012-0. 049%。優選地，NO. 007%，優選< O. 006%，更優選 N :0. 002-0. 006%。優選地，本專利技術鋼的顯微組織為馬氏體和貝氏體雙相組織，更優選馬氏體比例為10-40%。本專利技術中，除非另有說明，含量均指重量百分比含量。本專利技術的上述高強度連續油管用鋼，其屈服強度Rpa2 ^ 415MPa，抗拉強度Rm彡530MPa ;延伸率A50. 8彡15% ;屈強比Rp0.2/Rm彡O. 85 ;均勻延伸率=Ag彡8%0本專利技術的另一個目的是提供上述低屈強比、高強度連續油管用微合金高強鋼的制造方法。該方法包括冶煉一連鑄一板還再加熱一控制軋制一控制二階段冷卻一卷取一上卷一酸洗一切邊一涂油。冶煉電爐或轉爐冶煉；連鑄過熱度控制5_18°C，鎮靜時間8_15min ；板坯加熱溫度1180-1260°C;板坯保溫時間按保溫系數I. 5-2. 5min/mm計算得到的時間進行保溫；終軋溫度控制范圍780-900°C ；控制三階段冷卻第一階段冷卻速度20_70°C /s，停冷溫度范圍500_580°C ；第二階段冷卻速度彡O. 50C /s，冷卻時間2_5min ；第三階段冷卻速度彡50C /s，優選為10_50°C /s，停冷溫度范圍彡300°C，優選為200-280 0C ；卷取；酸洗和涂油。優選地，酸洗和涂油中，上卷溫度彡80°C，酸洗溫度60-80°C，酸洗時間45_100秒。更優選上卷溫度10-60°C。優選地，卷取后的鋼自然冷卻。本專利技術采用低碳、Nb微合金化的成分設計方法，配合合適的控制軋制及控制冷卻工藝，并經過酸洗涂油處理，可以制造出具有雙相組織貝氏體+馬氏體(馬氏體比例為10-40%)的低屈強比、高強度連續油管用鋼，屈服強度高于60Ksi，屈強比在O. 85以內，同時具有良好表面質量和厚度均勻性，以及更容易實現的可制造性。與現有生產鋼種相比，按照上述技術方案生產出的連續油管用鋼性能達到以下要求拉伸性能=Rpa2彡415MPa,Rm彡530MPa ;延伸率A5a8彡15%;屈強比Rp0W O. 85 ;均勻延伸率Ag彡8%，優選為延伸率A5a8彡20%，屈強比RpQ.2/Rm< O. 80 ;均勻延伸率Ag彡10%。附圖說明 圖I是本專利技術實施例3鋼的典型金相組織。具體實施例方式以下通過結合實施例對本專利技術進行較為詳細的說明。本專利技術采用低碳、Nb微合金化的成分設計方法，配合合適的控制軋制及控制冷卻工藝，并經過酸洗涂油處理，可以制造出具有雙相組織的低屈強比、高強度連續油管用鋼，屈服強度高于60Ksi，屈強比在O. 85以內，優選在O. 8以下，同時具有良好表面質量和厚度均勻性，以及更容易實現的可制造性。碳C :最基本的強化元素。碳溶解在鋼中形成間隙固溶體，起固溶強化的作用，與強碳化物形成元素形成碳化物析出，則起到沉淀強化的作用。但太高的C對鋼的延性、韌性和焊接性能不利，C太低降低鋼的強度。所以本專利技術中C控制在O. 02-0. 15本文檔來自技高網...
【技術保護點】
高強度連續油管用鋼，其重量百分比化學成分為C：0.02?0.15％、Si：0.01?0.09％、Mn：0.7?2.0％、P≤0.015％、S≤0.005％、Cr：0.10?0.29％、Nb：0.010?0.040％、Ti：0.01?0.03％、Mo：0.10?0.40％、Cu：0.20?0.60％、Ni：0.10?0.50％、Ca：0.0010?0.0050％，Al：0.01?0.05％，N≤0.008％，余量為Fe及不可避免的夾雜。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：章傳國，鄭磊，李冰，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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