[发明专利]一种低屈强比直缝电阻焊管用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种直缝电阻焊管用钢的产品设计与制造，特别是涉及一种 API Spec 5CT标准低屈强比K55钢级ERW石油套管用钢的产品设计与制造。

背景技术

石油套管是油田最常用的石油专用管材之一，是油气田钻采作业中必不可 少的施工材料，在油气田生产开发过程中占有非常突出的地位。API Spec 5CT 标准规定，可以采用无缝工艺和ERW直缝焊工艺制造石油套管。

ERW石油套管，又称高频直缝电阻焊套管。ERW石油套管是一种新型石 油管材，具有壁厚均匀、尺寸精度高、射孔性能好，抗挤毁能力强，成本低等 显著优势，可以替代同钢级无缝套管在油田使用。

为保证产品的低屈强比(≤0.75)，无缝K55石油套管用钢一般采用碳锰钢。 成分设计基本上采用含0.37％C、1.5％Mn的37Mn5碳锰钢，其轧后屈服强度 在450MPa左右，抗拉强度在700MPa以上，且碳当量超过0.60％。但这种钢 因碳当量过高，不能满足ERW焊管生产时两个卷板头尾之间采用CO₂气体保 护焊对接，以实现多卷热轧板卷连续成形焊接生产。

为保证ERW焊管生产的连续性，生产K55钢级ERW石油套管用钢应限 制材料的碳当量。

目前，国际上只有少数企业可生产ERW直缝焊K55钢级石油套管，英国 钢铁公司BSC就是其中的典型代表。其成分设计见表1。

表1BSC公司K55成分设计(wt，％)

成分设计上，以C-Mn为基础，复合添加Nb和V合金元素，同时提高了 抗拉强度和屈服强度，难以保证产品低屈强比的要求。因此，制成焊管后需再 加热到1100℃，经张力减径，降低屈服强度，以获得合格K55石油套管。这种 工艺方法额外增加了制管的工序，提高了制管的生产成本。

目前，国内直缝K55钢级ERW石油套管用钢暂未工业化批量生产，公开 的资料仅有宝钢一家(公开号CN 101082099A)。其成分设计见表2。

表2宝钢K55成分设计(wt，％)

  C   Si   Mn   P   S   Al   V   0.20-   0.30   0.10-   0.50   0.80-   1.50   ≤   0.020   ≤   0.010   0.005-   0.050   0.00-   0.10