含硼加稀土bt110h鋼級稠油熱采井用套管及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含硼加稀土BT110H鋼級稠油熱采井用套管及生產(chǎn)方法，套管材質(zhì)的重量百分比化學成分為：C?0.20-0.32%；Si?0.20-0.37；Mn?0.5-0.8%；P≤0.015%；S≤0.006%；Cr?0.5-1.0%；Mo?0.3-0.5%；V?0.08-0.10%；B?0.002-0.004%；RE?0.0005-0.02%；其余為Fe和不可避免雜質(zhì)，共計質(zhì)量分數(shù)為100％。其優(yōu)點是：在傳統(tǒng)Cr-Mo系合金基礎上加入微量硼和稀土，通過硼和稀土的交互作用提高鋼力學性能和高溫物理性能，使材料強度高、韌性高特別是橫向韌性高、高溫強度高、蠕變極限高、應力松弛穩(wěn)定性能好、膨脹系數(shù)低，同時使得套管本身殘余應力也低，還能降低鋼的成本，附加值較高，有良好的市場前景及效益。
【專利說明】含硼加稀土 BT110H鋼級稠油熱采井用套管及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含硼加稀土 BTllOH鋼級稠油熱采井用套管及生產(chǎn)方法，屬于冶金行業(yè)無縫鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]稠油是一種高粘度、高密度的原油(國外將稠油統(tǒng)稱為重質(zhì)原油)，常溫下粘度很大，在我國石油資源儲備中占30%以上，如何有效開采稠油使其為可動用儲量是石油工業(yè)一直面臨的問題，在稠油開采過程中，套管工作環(huán)境非常惡劣，受高溫及反復拉-壓應力等綜合作用套管極易損壞，而微量B的加入可以明顯提高鋼的淬透性改善鋼的致密性、熱軋性和提高強度，從而替代大量合金元素降低鋼材成本，但為了避免形成氮化硼影響硼的作用，適當加入稀土來固定氮，而稀土也能起到變質(zhì)劑和微合金化的作用，在硼和稀土的交互作用下可以使鋼的力學性能以及高溫物理性能得到顯著提高，開發(fā)專門針對稠油熱采的非API專用套管能夠降低稠油熱采過程中套損率高的問題，而且附加值較高，有良好的市場前景及效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種旨在提高鋼力學性能和高溫物理性能，使材料強度高、韌性高特別是橫向韌性高、高溫強度高、蠕變極限高、應力松弛穩(wěn)定性能好、膨脹系數(shù)低，同時使得套管本身殘余應力也低，還能降低鋼的成本的含硼加稀土 BTllOH鋼級稠油熱采井用套管及生產(chǎn)方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過如下措施來實現(xiàn):
[0005]一種含硼加稀BTllOH鋼級稠油熱采井用套管，其材質(zhì)的重量百分比化學成分為:C0.20-0.32% ；Si0.20-0.37 ；Mn0.5-0.8% ；P ( 0.015% ；S ( 0.006% ；Cr0.5-1.0% ；Mo0.3-0.5% ；V0.08-0.10% ；B0.002-0.004% ；RE0.0005-0.02% ;其余為 Fe 和不可避免雜質(zhì)，共計質(zhì)量分數(shù)為100%。
[0006]所述稀土為La、Ce的混合稀土。
[0007]通過Cr、Mo合金元素加入來提高鋼的抗回火性、抗腐蝕性抗氧化性。加入微合金化元素V，能使Mo的強化作用更明顯，從而更有利于鋼的熱強性的提高，同時起到細化晶粒的作用。而微量的硼能顯著提高鋼的淬透性強化晶界改善鋼的致密性、熱軋性和提高強度，加入稀土來固定氮，起到變質(zhì)劑和微合金化的作用。
[0008]本發(fā)明的生產(chǎn)方法如下:
[0009]煉鋼工藝:鐵水預處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF爐精煉一VD真空處理一圓坯連鑄，為保證鋼的純凈度對鐵水進行預處理，終渣堿度> 30，[C] 0.06wt%，氬氣點吹次數(shù)< I次，終脫氧采用有鋁脫氧。LF爐要求正常吹氬，根據(jù)轉(zhuǎn)爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫，LF精煉結(jié)束后按預定量喂稀土絲，VD前加入硼鐵，VD深真空度< 0.1OKpa,目標值< 0.06Kpa，深真空時間≥15分鐘，VD結(jié)束后喂200米硅鈣線，喂絲后保證氬氣軟吹時間8~lOmin。[0010]軋制工藝流程：管還加熱一穿孔一連軋一張減徑一冷床一熱處理一矯直一探傷。 管坯加熱溫度：1240°c -1290°c，穿孔溫度：1250°C _1280°C，軋管溫度：1060°C -1160。。，張 減徑溫度：840°C -900°C。
[0011]熱處理工藝流程：熱處理制度為淬火+回火，嚴格控制爐溫、保證加熱穩(wěn)定性和 冷卻水流量，淬火加熱溫度：890°c ±10°C，管體保溫時間：50min，接箍：65min，回火溫度： 660。?！?0°C，管體保溫時間:70-80min，接箍：90-100min。矯直溫度≤450°C。
[0012]本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0013]本發(fā)明是包鋼自主研發(fā)專門針對稠油熱采井用非API BT110H鋼級專用套管，在傳 統(tǒng)Cr-Mo系合金基礎上加入微量硼和稀土，通過硼和稀土的交互作用提高鋼力學性能和高 溫物理性能，使材料強度高、韌性高特別是橫向韌性高、高溫強度高、蠕變極限高、應力松弛 穩(wěn)定性能好、膨脹系數(shù)低，同時使得套管本身殘余應力也低，還能降低鋼的成本，附加值較 高，有良好的市場前景及效益。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合實例對本發(fā)明作詳細說明。
[0015]實施例1 :
[0016]鋼材冶煉生產(chǎn)工藝：鐵水預處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF爐精煉一VD真空處理一圓坯連 鑄。為保證鋼質(zhì)的純凈度，對鐵水進行預處理，并采用單渣工藝冶煉，終渣堿度>30，[C]a
0.06%，點吹次數(shù)< 1次，終脫氧采用有鋁脫氧。精煉全過程按精煉要求正常吹氬，采用 造白渣操作，VD前加硼鐵，LF后VD前按0. 02%的量加入稀土絲，稀土絲喂入量為110m，VD 深真空度≤0. lOKpa,目標值≤0. 06Kpa，深真空時間≤15分鐘，VD結(jié)束后喂200米硅鈣線， 喂絲后保證軟吹時間。連鑄采用全程無氧化保護澆注，過熱度控制在30°C以內(nèi)，起步拉速為 0. 4m/min,橫拉速為1. Om/min,米用堆垛方式進行冷卻，同時避開風口。
[0017]對管坯進行化學成分檢驗，化學成分檢驗結(jié)果（質(zhì)量百分數(shù)）：C0. 32 ;SiO. 25 ; MnO. 65 ；P ( 0. 015 ；S ( 0. 006 ；CrO. 60 ；Mo0. 45 ；V0. 08 ；B0. 002-0. 004 ；RE0. 0005-0. 02 其 余為Fe和不可避免雜質(zhì)，共計質(zhì)量分數(shù)為100%。
[0018]硫印檢驗合格，低倍組織為典型的鑄態(tài)組織，連鑄圓管坯達到冶煉質(zhì)量要求，將合 格管坯進行軋制。
[0019]材料軋制工藝：管還加熱一穿孔一連軋一張減徑一冷床一熱處理一矯直一探傷。 環(huán)形加熱爐加熱控制如表1所示，
[0020]表1環(huán)形爐溫度控制
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種含硼加稀土 BTllOH鋼級稠油熱采井用套管，其特征是:套管材質(zhì)的重量百分比化學成分為:C0.20-0.32% ；Si0.20-0.37 ；Mn0.5-0.8% ；P ≤0.015% ；S ≤ 0.006% ；Cr0.5-1.0% ；Mo0.3-0.5% ；V0.08-0.10% ；B0.002-0.004% ；RE0.0005-0.02% ;其余為 Fe 和不可避免雜質(zhì)，共計質(zhì)量分數(shù)為100%。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硼加稀土BTllOH鋼級稠油熱采井用套管的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝流程為:鐵水預處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF爐精煉一VD真空處理一圓坯連鑄一管坯加熱一穿孔一連軋一張減徑一冷床一熱處理一矯直一探傷，其特征是:鐵水進行預處理，終禮:堿度> 30，[C] mn≥0.06wt%，氬氣點吹次數(shù)< I次，終脫氧采用有鋁脫氧；LF爐要求正常吹氬，根據(jù)轉(zhuǎn)爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫，LF精煉結(jié)束后按預定量喂稀土絲，VD前加入硼鐵，VD深真空度≤0.1OKpa,目標值≤0.06Kpa，深真空時間≥15分鐘，VD結(jié)束后喂200米硅鈣線，喂絲后保證軟吹氬氣8~IOmin ;軋制過程中管坯加熱溫度:1240°C _1290°C，穿孔溫度:12500C _1280°C，軋管溫度:1060°C _1160°C，張減徑溫度:840°C -900。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含硼加稀土BTllOH鋼級稠油熱采井用套管的生產(chǎn)方法，其特征是:熱處理制度為淬火+回火，嚴格控制爐溫、保證加熱穩(wěn)定性和冷卻水流量，淬火加熱溫度:890°C ±10°C，管體保溫時間:50min，接箍:65min，回火溫度:660°C ±10°C，管體保溫時間:70-80min，接箍:90_100min，矯直溫度> 450°C。
【文檔編號】C21D8/10GK103498106SQ201310409404
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】馬愛清, 賀景春, 劉金, 張行剛, 王金龍, 石曉霞, 陳鎮(zhèn)方, 郭智韜 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司