主要技术指标根据用户使用要求和API 5CT及其补充规定的要求,研制的主要技术指标如下。
钢种及生产工艺设计2. 1钢种设计根据其服役条件,该钢种既要具有足够高的强度,也要具有一定的低温冲击韧性和良好的抗腐蚀性能。另一方面又根据我厂热处理系统的淬火介质为水的情况,决定采用C - Mn钢,并加入合金元素铬(Cr),利用Cr元素在钢中的作用,提高该钢种的淬透性,并提高钢的强度和硬度。合理地选用Cr的含量,既可改善淬透性,又由于含量不高,3性能实验研究及结果分析按成分设计进行冶炼,连铸成Ф270 mm圆坯。
轧制成Ф177. 8 mm×9. 19 mm的钢管进行调质处理。为获得具有优良综合性能的回火索氏体组织,制定合理的热处理工艺制度,如淬火温度、回火温度、保温时间。
淬火温度对力学性能的影响通过实验室试验,测得该钢种的相变温度A c 3 = 804℃,A c 1 = 720℃。所以取淬火温度840℃、860℃、880℃、900℃4个试验方案将回火温度和回火保温时间分别保持在640℃、60 min不变,进行热处理试验。
回火保温时间的影响在空气炉中有效厚度小于25 mm的钢件达到回火温度以后,保温时间只要达到40 min以上即可因而在保持淬火温度880℃、回火温度640℃不变的条件下,分别调整回火保温时间为50 min、60 min、70 min、80 min进行试验,从而得出力学性能的变化,由表中数据可以看出随着回火保温时间的延长。晶粒度、非金属夹杂实际生产后的成品钢管,晶粒细小,达到并超过中国石油天然气总公司“补充订货技术条件”的要求。晶粒度最低为:7. 5~810级,最高可达到8. 5~910级。具体生产数据分布统计。
实物评价和下井试验经国家石油管材质量监督检验中心检验,我厂生产的Ф177. 8 mm×9. 19 mm LC N80Q套管的力学性能、化学成分、金相分析、螺纹参数检测、上/卸扣试验等几项检验指标均符合API标准要求。并且Ф177. 8 mm×9. 19 mm N80Q套管在胜利油田射孔试验成功。Φ177. 80 mm×9. 19 mm N80Q LC套管在胜利油田完成了下井试验,下井位置最深为井下1 387 m.Φ139. 7 mm×9. 17 mm N80Q石油套管在延长油田定边采油厂下井成功,最大深度达到2 670 m.
通过我厂的生产实践证实了作为N80Q钢级之一的此钢种,及其工艺制度适合工业化大批量生产。
扩展了包钢石套油管的产品种类,为包钢进一步开发高附加值石油套管奠定了基础。