[发明专利]低合金油井用钢管

说明书

提供具有793MPa以上的屈服强度、具有优异的耐SSC性的低合金油井用钢管。本发明的低合金油井用钢管具有如下化学组成：以质量％计，含有：C：0.25～0.35％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.10～1.50％、Cr：0.40～1.50％、Mo：0.40～2.00％、V：0.05～0.25％、Nb：0.010～0.040％、Ti：0.002～0.050％、sol.Al：0.005～0.10％、N：0.007％以下、B：0.0001～0.0035％、和Ca：0～0.005％，余量为Fe和杂质。组织中，以圆当量直径计200nm以上的渗碳体的个数为100个/100μm²以上。上述低合金油井用钢管的屈服强度为793MPa以上。

技术领域

本发明涉及钢管，更详细而言涉及油井用钢管。

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。

深井大多含有具有腐蚀性的硫化氢。因此，油井中使用的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)。一般，伴随着钢材强度的上升，对SSC的敏感性提高。

作为耐酸油井用钢管(Sour Service OCTG)被售卖的95ksi级或110ksi级以下的钢管通常保证耐SSC性，所述耐SSC性是指基于NACE规定的试验方法的评价中，在1atm的H₂S环境下能够耐久。以下，将1atm的H₂S环境称为标准条件。

另一方面，关于125ksi级(屈服应力为862～965MPa)的油井用钢管，以往，大多情况下，仅可以保证与标准条件相比H₂S分压的相当小的环境下的耐SSC性。即，屈服强度的下限如果高于110ksi(758MPa)，则是确保优异的耐SSC性急剧变困难。

出于这样的背景，谋求在1atm的H₂S的环境下能够确保耐SSC性、且屈服强度的下限即使达不到125ksi(862MPa)至少屈服强度的下限也较高的耐酸油井管。

提高油井用钢管的耐SSC性的技术在日本特开昭62-253720号公报(专利文献1)、日本特开昭59-232220号公报(专利文献2)、日本特开平6-322478号公报(专利文献3)、日本特开平8-311551号公报(专利文献4)、日本特开2000-256783号公报(专利文献5)、日本特开2000-297344号公报(专利文献6)、日本特开2005-350754号公报(专利文献7)、日本特表2012-519238号公报(专利文献8)和日本特开2012-26030号公报(专利文献9)中有公开。

专利文献1提出了，降低Mn、P等杂质来提高油井用钢的耐SSC性的方法。专利文献2提出了，实施2次淬火使晶粒微细化来提高钢的耐SSC性的方法。

专利文献3提出了，通过感应加热热处理使钢组织微细化、来提高125ksi级的钢材的耐SSC性的方法。专利文献4提出了，利用直接淬火法提高钢的淬火性，进而通过提高回火温度来提高110ksi级～140ksi级的钢管的耐SSC性的方法。