[发明专利]一种用于酸性井的双相不锈钢连续膨胀管及其制造方法

说明书

本发明提供一种用于酸性井的双相不锈钢连续膨胀管及其制造方法，解决现有技术中膨胀管塑韧性较低，膨胀系数低，膨胀难度大的问题，质量百分比为：C≤0.03％、Si≤0.80％、Mn≤1.2％、Cr:24‑26％、Ni:6‑8％、S≤0.02％、P≤0.035％、Mo:3‑5％、N：0.24‑0.32％、Fe：余量。制造方法：(1)按配方进行配料，冶炼并制造成卷板；(2)将卷板剪成钢带，得到钢带a；(3)将钢带a加工坡口，得钢带b；(4)将钢带b进行相互对接焊，得钢带c；(5)将钢带c制成管坯；(6)将管坯进行焊接，得管a；(7)对管a刮削毛刺，得管b；(8)将管b热处理，得管c；(9)将管c冷却，得管d。

技术领域

本发明涉及石油天然气管材技术领域，具体涉及一种用于酸性井的双相不锈钢连续膨胀管及其制造方法。

背景技术

随着油气资源的不断开采，油田开发的环境和地质条件更加复杂，单井开发成本也在不断提高。在深井或者老井开窗侧钻井中，随着井眼的不断加深，套管层次越来越多，井眼直径越来越小。完井套管直径太小，不能有效地提高生产井产量，也满足不了完井作业、生产作业和将来修井作业的要求。膨胀管技术在不改变上部井深结构的情况下，可使生产套管具有更大的直径，以提供更大的井下作业空间和产能表面积，既为将来完井管柱和修井作业提供更多选择，又可提供产量。利用膨胀管技术，有助于开发以前用常规系列不能有效和经济开发的油气藏，解决钻达目的层以前所遇到的复杂情况及有限的套管程序之间的矛盾，降低钻井风险和成本，提高效益。膨胀管用于套损井修复，在同等强度前提下，可提供最大的通径和最高的可靠性。

申请号为CN200610112983.3的专利中，连续膨胀管生产材质主要以碳钢或低碳微合金钢为主，该材质在含有H₂S、CO₂等腐蚀介质的酸性油气田开发过程中，易发生CO₂引起的局部腐蚀或均匀腐蚀；同时也会受到自重的拉应力，与井内H₂S酸性腐蚀的协同作用下，造成材料性能退化，塑性降低，导致管体开裂，或管材会在受力远低于其本身屈服强度时突然发生脆断。

其次，碳钢膨胀管由于塑韧性较低，膨胀系数低，膨胀难度大，一般情况下膨胀量不超过20％，延伸率仅在23％左右，这对于一些要求管材膨胀量大的作业带来困难。同时，由于碳钢塑性较差，当膨胀压力不稳定时，易造成管体开裂。

现有技术中发现有双相不锈钢连续管的制造方法，采用现有方法生产的双相不锈钢连续管强度较低，且管材的微观组织与性能已决定按照现有方法制造的双相不锈钢连续管，在油气田作业过程中管体不能发生大的膨胀变形，不可进行膨胀管作业。

发明内容

本发明提供一种用于酸性井的双相不锈钢连续膨胀管及其制造方法，通过合金成分的设计，使微观组织中铁素体相与奥氏体相各约占50％，以解决现有技术中膨胀管塑韧性较低，膨胀系数低，膨胀难度大，在油气田作业过程中管体不能发生大的膨胀变形，不可进行膨胀管作业的问题。

本发明的实现方法：

一种用于酸性井的双相不锈钢连续膨胀管，化学成分按质量百分比为：C≤0.03％、Si≤0.80％、Mn≤1.2％、Cr:24-26％、Ni:6-8％、S≤0.02％、P≤0.035％、Mo:3-5％、N：0.24-0.32％、Fe：余量。

进一步，包括如下步骤：

(1)按配方进行配料，冶炼并制造成卷板；

(2)将步骤1所得卷板剪成钢带，得到钢带a；

(3)将步骤2所得钢带a前后的端头加工成45°，然后加工第一坡口，得到钢带b；

(4)将步骤3所得到的钢带b进行相互对接，通过气体保护激光焊、氩弧焊或等离子焊进行焊接，得到钢带c；

(5)将步骤4所得钢带c两边开第二坡口，然后通过UOE排辊成型方法制成管坯；