[发明专利]低合金油井用钢管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及油井用钢管及其制造方法，更详细而言，涉及用于油井和天然气井用的套管、管道等的、低合金油井用钢管及其制造方法。

背景技术

由于油井、天然气井(以下，将油井和天然气井总称为“油井”)的深井化要求油井用钢管的高强度化。以往，80ksi级(屈服应力为80～95ksi、即551～654MPa)、95ksi级(屈服应力为95～110ksi、即654～758MPa)的油井用钢管被广泛利用。然而，最近开始利用110ksi级(屈服应力为110～125ksi、即758～862MPa)的油井用钢管。

最近开发的深井大多含有具有腐蚀性的硫化氢。因此，油井用钢管不仅要求为高强度、还要求耐硫化物应力裂纹性(耐Sulfide Stress Cracking性：以下，称耐SSC性)。

作为以往的95～110ksi级的油井用钢管的耐SSC性的改善策略，已知有使钢洁净化、或使钢组织微细化的方法。例如，日本特开昭62-253720号公报提出降低Mn、P等杂质元素改善耐SSC性的方法。日本特开昭59-232220号公报提出通过实施2次淬火处理来使晶粒微细化、改善耐SSC性的方法。

根据油井用钢管的高强度化的要求，最近开始使用125ksi级(屈服应力为862～965MPa)的油井用钢管。进而，具有140ksi(屈服应力为965MPa)以上的屈服强度的油井用钢管的要求增高。

对于硫化物应力裂纹(SSC)，强度变得越高越容易产生。因此，对于140ksi以上的油井用钢管，与以往的95ksi级、110ksi级的和125ksi级这样的油井用钢管相比，要求耐SSC性的进一步改善。

日本特开平6-322478号公报、日本特开平8-311551号公报、日本特开平11-335731号公报、日本特开2000-178682号公报、日本特开2000-256783号公报、日本特开2000-297344号公报、日本特开2000-119798号公报、日本特开2005-350754号公报和日本特开2006-265657号公报提出高强度油井管用钢的耐SSC性的改善策略。

日本特开平6-322478号公报提出通过感应加热热处理来使钢组织微细化，改善125ksi级钢材的耐SSC性的方法。日本特开平8-311551号公报提出利用直接淬火法提高淬透性、提高回火温度从而改善110ksi级～140ksi级钢管的耐SSC性的方法。日本特开平11-335731号公报提出通过调节成最适的合金成分来改善110ksi级～140ksi级低合金钢的耐SSC性的方法。日本特开2000-178682号公报、日本特开2000-256783号公报和日本特开2000-297344号公报提出控制碳化物形态、改善110ksi级～140ksi级低合金油井管用钢的耐SSC性的方法。日本特开2000-119798号公报提出使微细的V碳化物大量析出而延迟110ksi级～125ksi级钢材的SSC产生时间的方法。日本特开2005-350754号公报提出将位错密度和氢扩散系数控制在期望的值、改善125ksi级以上油井用钢管的耐SSC性的方法。日本特开2006-265657号公报提出含有大量C、且水冷时在400～600℃下停止水冷、在400～600℃下实施等温相变热处理(等温淬火处理)，生成贝氏体单相组织，由此改善125ksi级以上油井管用钢的耐SSC性的方法。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-253720号公报

专利文献2：日本特开昭59-232220号公报

专利文献3：日本特开平6-322478号公报

专利文献4：日本特开平8-311551号公报

专利文献5：日本特开平11-335731号公报

专利文献6：日本特开2000-178682号公报

专利文献7：日本特开2000-256783号公报

专利文献8：日本特开2000-297344号公报

专利文献9：日本特开2000-119798号公报

专利文献10：日本特开2005-350754号公报

专利文献11：日本特开2006-265657号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，即便应用上述专利文献中所公开的技术，对于具有140ksi以上屈服强度的油井用钢管有时也不能稳定地得到优异的耐SSC性。