[发明专利]一种L80-1钢级石油套管及其制备方法

说明书

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体公开一种L80‑1钢级石油套管及其制备方法。所述石油套管化学成分按质量百分比计，包括以下组分：0.23％≤C≤0.31％、0.15％≤Si≤0.35％、1.25％≤Mn≤1.40％、P≤0.020％、S≤0.005％、0.10％≤Cr≤0.30％、Ni≤0.25％、Cu≤0.20％、Mo≤0.10％、0.01％≤Al≤0.04％、N≤0.01％以及余量的Fe和杂质元素，所述套管按照铸坯生产工序、轧管工序、调质热处理工序进行制备，不仅符合Directive 010标准中对L80‑1钢级化学成分的要求，性能检测也符合Directive 010标准。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种L80-1钢级石油套管及其制备方法。

背景技术

加拿大油田开采的原油中含硫，原油中的硫化物会腐蚀金属设备，因此，开采这些原油所需的管道必须耐硫化物腐蚀，加拿大油田公司经常会采用符合Directive 010标准中L80-1钢级要求的钢管进行开采。

加拿大Directive 010标准中对含硫井材料的化学成分要求较严，此外对硬度也提出了苛刻的要求：单点硬度值≤22.0HRC，平均硬度值≤21.0HRC。

而API 5CT(第9版)标准中对L80-1钢级材料的化学成分只有：C≤0.45％，Mn≤1.90％，P≤0.030％，S≤0.030％。且硬度只有平均值≤23HRC的要求。符合这些要求的材质使用C-Mn成分体系即可。但C-Mn成分体系材料不能满足加拿大Directive 010标准的要求，主要体现若按Directive 010标准降低C、Mn元素含量较低，在满足回火温度高于621℃的前提下，钢管强度不能满足标准要求；其次是硬度单点值有超过22.0HRC的情况。

一些文献中经常提到使用铬锰钼钢种，但由于添加了钼金属，成本高，导致市场竞争力弱。还有一些专利，提到采用30MnCr22材质来调质L80-1钢级，但是C和Mn元素含量有超出Directive 010标准的情况，S元素的含量较高，无法保证耐酸性；此外在试验中检测的硬度均有超出Directive 010标准的情况，工业试制和批量试制中均未提及调质后钢管的硬度情况。

发明内容

针对现有L80-1钢级石油套管部分和加拿大Directive 010标准等问题，本发明提供一种L80-1钢级石油套管。

进一步地，本发明还提供L80-1钢级石油套管的制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种L80-1钢级石油套管，所述石油套管化学成分按质量百分比计，包括以下组分：0.23％≤C≤0.31％、0.15％≤Si≤0.35％、1.25％≤Mn≤1.40％、P≤0.020％、S≤0.005％、0.10％≤Cr≤0.30％、Ni≤0.25％、Cu≤0.20％、Mo≤0.10％、0.01％≤Al≤0.04％、N≤0.01％以及余量的Fe和杂质元素。

加拿大Directive 010标准中对含硫井材料的化学成分要求较严，其中L80-1钢级的化学成分要求有：C≤0.32％，Mn≤1.40％，P≤0.020％，S≤0.010％，P+S≤0.025％。其中，上述元素的含量，根据材料元素组成、含量的不同，有调整的空间，具体的：若Cr+Mo＞0.30％，P+S可＜0.030％；若Cr+Mo＞0.30％，P可≤0.025％；若S＜0.005％，则P可≤0.025；若S＜0.007％，则Mn可≤1.45％，若S＜0.005％，则Mn可≤1.50％；若S＜0.005％且P＜0.015％，则C可≤0.35％。