主要技術指標根據用戶使用要求和API 5CT及其補充規定的要求,研制的主要技術指標如下。
鋼種及生產工藝設計2. 1鋼種設計根據其服役條件,該鋼種既要具有足夠高的強度,也要具有一定的低溫沖擊韌性和良好的抗腐蝕性能。另一方面又根據我廠熱處理系統的淬火介質為水的情況,決定采用C - Mn鋼,并加入合金元素鉻(Cr),利用Cr元素在鋼中的作用,提高該鋼種的淬透性,并提高鋼的強度和硬度。合理地選用Cr的含量,既可改善淬透性,又由于含量不高,3性能實驗研究及結果分析按成分設計進行冶煉,連鑄成Ф270 mm圓坯。
軋制成Ф177. 8 mm×9. 19 mm的鋼管進行調質處理。為獲得具有優良綜合性能的回火索氏體組織,制定合理的熱處理工藝制度,如淬火溫度、回火溫度、保溫時間。
淬火溫度對力學性能的影響通過實驗室試驗,測得該鋼種的相變溫度A c 3 = 804℃,A c 1 = 720℃。所以取淬火溫度840℃、860℃、880℃、900℃4個試驗方案將回火溫度和回火保溫時間分別保持在640℃、60 min不變,進行熱處理試驗。
回火保溫時間的影響在空氣爐中有效厚度小于25 mm的鋼件達到回火溫度以后,保溫時間只要達到40 min以上即可因而在保持淬火溫度880℃、回火溫度640℃不變的條件下,分別調整回火保溫時間為50 min、60 min、70 min、80 min進行試驗,從而得出力學性能的變化,由表中數據可以看出隨著回火保溫時間的延長。晶粒度、非金屬夾雜實際生產后的成品鋼管,晶粒細小,達到并超過中國石油天然氣總公司“補充訂貨技術條件”的要求。晶粒度最低為:7. 5~810級,最高可達到8. 5~910級。具體生產數據分布統計。
實物評價和下井試驗經國家石油管材質量監督檢驗中心檢驗,我廠生產的Ф177. 8 mm×9. 19 mm LC N80Q套管的力學性能、化學成分、金相分析、螺紋參數檢測、上/卸扣試驗等幾項檢驗指標均符合API標準要求。并且Ф177. 8 mm×9. 19 mm N80Q套管在勝利油田射孔試驗成功。Φ177. 80 mm×9. 19 mm N80Q LC套管在勝利油田完成了下井試驗,下井位置最深為井下1 387 m.Φ139. 7 mm×9. 17 mm N80Q石油套管在延長油田定邊采油廠下井成功,最大深度達到2 670 m.
通過我廠的生產實踐證實了作為N80Q鋼級之一的此鋼種,及其工藝制度適合工業化大批量生產。
擴展了包鋼石套油管的產品種類,為包鋼進一步開發高附加值石油套管奠定了基礎。