本發(fā)明涉及石油套管，尤其涉及一種稠油熱采用套管及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)油氣資源中稠油占有較大比重，稠油開(kāi)采通常以循環(huán)蒸汽吞吐加熱為主要方式，循環(huán)蒸汽溫度高達(dá)350℃。由于反復(fù)循環(huán)的溫度變化引發(fā)的套管損壞十分嚴(yán)重，包括套管管體變形、縮頸、錯(cuò)斷，螺紋連接處脫扣等，熱采井套損普遍超過(guò)30％，有的區(qū)塊甚至高達(dá)50％～70％。以往的稠油熱采井套管柱設(shè)計(jì)主要以應(yīng)力為基礎(chǔ)，主要考慮材料的強(qiáng)度指標(biāo)；而在稠油熱采條件下，套管材料存在蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象，同時(shí)在熱循環(huán)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生塑性應(yīng)變疲勞現(xiàn)象，由于沒(méi)有充分考慮這些因素，現(xiàn)有產(chǎn)品的性能難以滿足稠油熱采工況對(duì)套管的性能和質(zhì)量要求，這是導(dǎo)致熱采井套損嚴(yán)重的根本原因。

2、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種強(qiáng)度高且具有足夠的延伸率可滿足350℃稠油蒸汽熱吞吐開(kāi)采的稠油熱采用套管及其制備方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明的第一方面，提供一種稠油熱采用套管，其中，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

4、c?0.15％～0.25％，si?0.80％～0.95％，mn?0.80％～1.00％，cr?1.15％～1.30％，mo?0.10％～0.17％，v?0.03％～0.10％，re?0.001％～0.004％，al?0.010％～0.030％，ca?0.012％～0.025％，p≤0.015％，s≤0.005％，n≤0.005％，o+h+n≤0.007％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

5、可選地，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

6、c?0.15％～0.17％，si?0.80％～0.87％，mn?0.80％～0.85％，cr?1.15％～1.18％，mo?0.10％～0.12％，v?0.03％～0.05％，re?0.001％～0.002％，al?0.010％～0.014％，ca?0.012％～0.015％，p≤0.011％，s≤0.003％，n≤0.005％，o+h+n≤0.007％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

7、可選地，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

8、c?0.18％～0.19％，si?0.85％～0.89％，mn?0.86％～0.89％，cr?1.19％～1.22％，mo?0.11％～0.13％，v?0.05％～0.07％，re?0.002％～0.003％，al?0.015％～0.019％，ca?0.016％～0.018％，p≤0.012％，s≤0.003％，n≤0.005％，o+h+n≤0.007％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

9、可選地，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

10、c?0.20％～0.22％，si?0.90％～0.94％，mn?0.91％～0.95％，cr?1.20％～1.24％，mo?0.13％～0.14％，v?0.06％～0.08％，re?0.003％，al?0.020％～0.022％，ca0.017％～0.021％，p≤0.011％，s≤0.003％，n≤0.005％，o+h+n≤0.007％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

11、可選地，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

12、c?0.23％～0.25％，si?0.91％～0.95％，mn?0.97％～1.00％，cr?1.25％～1.30％，mo?0.15％～0.17％，v?0.08％～0.10％，re?0.003％～0.004％，al?0.024％～0.030％，ca?0.020％～0.025％，p≤0.010％，s≤0.003％，n≤0.004％，o+h+n≤0.006％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

13、本發(fā)明第二方面，提供一種稠油熱采用套管的制備方法，其中，包括步驟：

14、根據(jù)本發(fā)明如上所述的稠油熱采用套管的化學(xué)成分進(jìn)行配料、冶煉、連鑄后，得到連鑄坯；

15、對(duì)所述連鑄坯進(jìn)行熱穿孔、熱連軋后，得到管坯；

16、對(duì)所述管坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理、熱矯直后進(jìn)行螺紋加工，得到所述稠油熱采用套管。

17、可選地，進(jìn)行冶煉、連鑄后，得到連鑄坯的步驟具體包括：

18、將配料得到的原料依次經(jīng)過(guò)氧吹轉(zhuǎn)爐冶煉、喂re絲、爐外精煉、真空脫氣、喂si-ca絲對(duì)夾雜物進(jìn)行變性處理，得到鋼液；

19、將所述鋼液澆鑄成棒狀連鑄坯。

20、可選地，對(duì)所述連鑄坯進(jìn)行熱穿孔、熱連軋后，得到管坯的步驟具體包括：

21、將所述連鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱至1180～1230℃，保溫90～120min，然后在1170～1200℃的溫度下進(jìn)行熱穿孔，在950～1150℃的溫度下進(jìn)行熱連軋，冷卻后，得到管坯。

22、可選地，對(duì)所述管坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理、熱矯直后進(jìn)行螺紋加工，得到所述稠油熱采用套管的步驟具體包括：

23、在保護(hù)氣氛爐中，對(duì)所述管坯在750～800℃的溫度下進(jìn)行加熱，保溫40～60min后，以20～30℃/s的冷卻速度進(jìn)行內(nèi)外噴水冷卻，然后在680～710℃的溫度下進(jìn)行回火90～120min后水冷，再在600～650℃的溫度下進(jìn)行熱矯直后水冷，進(jìn)行螺紋加工后，得到所述稠油熱采用套管。

24、可選地，對(duì)所述管坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理、熱矯直后進(jìn)行螺紋加工，得到所述稠油熱采用套管的步驟具體包括：

25、在保護(hù)氣氛爐中，對(duì)所述管坯在890～910℃的溫度下進(jìn)行加熱，保溫40～60min后，以20～30℃/s的冷卻速度進(jìn)行內(nèi)外噴水冷卻，然后在650～690℃的溫度下進(jìn)行回火90～120min后水冷，再在600～650℃的溫度下進(jìn)行熱矯直后水冷，進(jìn)行螺紋加工后，得到所述稠油熱采用套管。

26、有益效果：本發(fā)明提供的稠油熱采用套管室溫屈服可分別達(dá)到80ksi、90ksi、100ksi、110ksi鋼級(jí)要求，并具有足夠大的均勻伸長(zhǎng)率和夏比沖擊韌性，即室溫下屈服強(qiáng)度大于552～758mpa，抗拉強(qiáng)度大于655～862mpa，總延伸率大于等25％，均勻延伸率大于等于15％，0℃時(shí)的夏比沖擊韌性大于等于120j。另外，發(fā)明提供的稠油熱采用套管350℃時(shí)屈服強(qiáng)度下降不超過(guò)室溫屈服強(qiáng)度的16％。發(fā)明提供的稠油熱采用套管可滿足350℃稠油蒸汽熱采井對(duì)套管強(qiáng)度、塑性和應(yīng)變疲勞壽命的要求。

技術(shù)特征：

1.一種稠油熱采用套管，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油熱采用套管，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油熱采用套管，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油熱采用套管，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油熱采用套管，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述稠油熱采用套管包括以下化學(xué)成分：

6.一種稠油熱采用套管的制備方法，其特征在于，包括步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，進(jìn)行冶煉、連鑄后，得到連鑄坯的步驟具體包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，對(duì)所述連鑄坯進(jìn)行熱穿孔、熱連軋后，得到管坯的步驟具體包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，對(duì)所述管坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理、熱矯直后進(jìn)行螺紋加工，得到所述稠油熱采用套管的步驟具體包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，對(duì)所述管坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理、熱矯直后進(jìn)行螺紋加工，得到所述稠油熱采用套管的步驟具體包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種稠油熱采用套管及其制備方法，涉及石油套管技術(shù)領(lǐng)域，套管包括以下質(zhì)量含量的化學(xué)成分：C?0.15～0.25％，Si?0.8～0.95％，Mn?0.8～1％，Cr?1.15～1.3％，Mo?0.1～0.17％，V?0.03～0.1％，RE?0.001～0.004％，Al?0.01～0.03％，Ca?0.012～0.025％，P≤0.015％，S≤0.005％，N≤0.005％，O+H+N≤0.007％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該套管室溫屈服可達(dá)到不同鋼級(jí)要求，并具有足夠大的均勻伸長(zhǎng)率和夏比沖擊韌性，350℃時(shí)屈服強(qiáng)度下降不超過(guò)室溫屈服強(qiáng)度的16％，適用于稠油蒸汽熱采井。

技術(shù)研發(fā)人員：黃巖崗,蘇小東,鞏朋濤,李亮,楊龍,馮耀榮,秦進(jìn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：延安嘉盛石油機(jī)械有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8