Способ изготовления труб для добычи нефти и газа

Номер патента: 1342426

Автор: Джеймс

ZIP архив

Текст

(71) Лоун Стар Стил(56) Ходерны Б., Котрубы. Технология пменение. М.: Металлс. 12, 13, 135, 144 36омпани (ПБир (ПБ) к 3. Стальны оизводства и прргия, 1979,(54) СПДОБЫЧИ ЕНИЯ ТРУБ ОБ ИЗГОТ ФТИ И ГА ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(57) Изобретение относится к чернойметаллургии. Цель изобретения - повышение стойкости к сероводородномуоастоескиванию. Из стали, содержащей,С 0,20-0,35%; Мп 0,35-0,9%; Сг 0,8-1,5%Мо О, 15-0,75%; не более 0,25% Ид;не более 0,35% С; не более 0,35% Бд;не более 0,04% Я; не более 0,04% Р;остальное железо, подвергнутой двойному электрошлаковому переплаву, получают непрерывно-литую заготовку. Заготовки экструдируют до получения гильз с толщиной стенки 18,08 мм.оГильзы нагревают до 802 С с выдержкой (в межкритический интервал температур) и охлаждают до температуры завершения фазового превращения. Затем гильзы шлифуют по наружному диаметру, подвергают холодной прокатке на оправке до получения готовой трубы диаметром 177,8 мм и толщиной стенки 15,88 мм. Поперечное сечение гильзы превышает поперечное сечение готовой трубы приблизительно на 20%. Готовые трубы подвергают термической обработке из межкристаллического интервала температур по описанному режиму, а затем закалке путем аустенизации в течение 45 мин при 913 С, охлаждаютоводой до 93 С и проводят отпуск при 697 С с выдержкой и охлаждением брызгами воды. Изготовленные трубы имеют высокую пороговую прочность при более высокой нагрузке от 85 до90 кгс, равную 100,2 кгс/мм, 5 з.п. ф-лы, 3 табл.30 Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изготовлению труб для добычи нефти и газа, подверженных в процессе эксплуатации5 в глубоких скважинах воздействию вы соких давлений, температуры и коррозионному воздействию сероводорода, углекислого газа и насыщенных растворов соли и углеводородов, 10Целью изобретения является повышение стойкости к сероводородному растрескиванию.Способ осуществляют следующим образом. 15Из стали содержащей, 7.; 0,20- 0,35 С; 0,35-0,9 Мп; 0,8-1,5 Сг;0,15-0,75 Мо, не более 0,25 И, не более 0,35 Сц, не более 0,35 81, не более 0,04 8, не более 0,04 Р, остальное железо, подвергнутой двойному электрошпаковому переплаву получают непрерывно-литую заготовку. Благодаря точному контролю скорости охлаждения в процессе кристаллизации 25 такой заготовки подавляется процесс расслоения металла.Для получения более мелкозернистой структуры стали в готовой трубе важно обеспечить получение такой структуры на всех стадиях процесса изготовления труб. Горячая Формовка заготовки с отверстием экструзией в гильзу, сечение которой должно превышать 10-407. сечение готовой трубы35 позволяет измельчить исходную литую структуру стали. Кроме того, Формообразование гильзы экструзией позволяет удалить имеющиеся на поверхности литой заготовки дефекты шлифова нием, поскольку они после экструзии располагаются аксиально вдоль гильзы. Для перекристаллизации стали и получения более мелкого зерна. Полученную экструзией гильзу подвергают нагреву до межкритического интервала Ас -Аз выдержке в зависимости от толщины стенки гильзы и охлаждению.Получение трубы заданного размера гильзы на оправке.Холодная деформация гильзы с уменьшением ее размера менее 10 не приводит к заметному измельчению зерна после последующей термической обработки, а деформация с изменением раз 55 меров гильзы более 407 неосуществима беэ промежуточной термообработки.Холодная прокатка на оправке производится после удаления поверхностных дефектов шлифованием. При холодной прокатке на оправке повышается чистота внутренней и наружной поверхностей трубы в результате снижения глубины шпифовочных рисок и тем самым повышается ударная вязкость стали. Кроме того, такое волочение позволяет уменьшить разнотолщинность стенок трубы и повысить точность ее геометрических размеров. После холодной прокатки трубу нагревают до межкритического интервала А с - А вьдержизвают и охлаждают с целью рекристаллизации и измельчения структуры холоднодеформированной стали. Термическая обработка из межкритического интервала подавляет рост зерна. Время выдержки устанавливают из условия необходимости завершения полной рекристаллизации стали для труб с толщиной стенки от 12,75 до 25,4 мм это время составляет соответственно 0,25 и 1 ч.После этого трубу подвергают окончательной термической обработке, заключающейся в закалке с 899 до 927 С после выдержки в течение 1 ч с охлаждением водой. В случае если толщина стенки трубы превышает 12,75 мм охлаждение трубы водой производят как снаружи, так и изнутри, Трубы с толщиной стенки менее 12,75 мм охлаждают снаружи. Охлаждение водой производятодо 37-93 С. Закаленные на мартенситную структуру трубы подвергают отпуску при 593-732 С для получения требу - емого предела текучести и твердости.Способ бып проверен при изготовлении обсадных труб из сталей двух плавок, химический состав которых приведен в табл, 1.Стали, полученные двойным электро- шлаковым переплавом, разлили на непрерывно-литые квадратные заготовки сечением 317,14 мм, из которых после прошивки и экструдирования получали гильзы диаметром 193,68 мм и толщиной стенки 12,75 и 30,5 мм. Полученные гильзы подвергали закалке путем аусо тенитизации в течение 45 мин при 913 С и охлаждении водой снаружи и изнутриадо 93 С для получения мартенситной структуры. После чего гильзы подвергали отпуску при 677-704 С с вьдержкой в течение 1 ч и последующим охлаждением брызгами воды. Такой процесс изготовления труб горячим формованием путем экструзии и окончательной термической обработкой путем за13424 калки и высокого отпуска обеспечивает получение требуемых характеристик прочности. Результаты испытаний труб приведены в табл. 2.5Одновременно часть непрерывно-литых заготовок из сталей обеих плавок экструдировали до получения гильз с толщиной стенки 18,08 мм, которые затем обрабатывали предлагаемым способом. Для этого их подвергали термической обработке из межкритического интервала путем нагрева до 802 С с выдержкой 20 мин и последующего замедленного охлаждения до температуры завершения фазового превращения. После окончательного нерегламентированного охлаждения гильзы шлифовали по наружному диаметру. Для удаления дефектов подвергали холодной прокатке на оправке до получения готовой трубы диаметром 177,8 мм и толщиной стенки 15,88 мм. В этом случае поперечное сечение гильзы превышает поперечное сечение готовой трубы приблизительно 25 на 207. Готовые трубы вновь подвергали термической обработке из межкритического интервала по описанному режиму, а затем закалке путем аустенитизации в течение 45 мин при 913 С и охлаждении водой снарухм и изнутри до 93 С и последующему отпуску при 697 С с выдержкой в течение 45 мин и охлаждением брызгами воды.Из полученных партий труб отбирались образцы для определения предела35 текучести и сопротивления коррозионному растрескиванию.Сравнительный анализ полученных данных показывает, что в трубах с различной толщиной стенок, изготовленных известным способом, наблюдается пороговое разрушение (разрушение отсутствует при выдержке 720 ч) для стали двух плавок при нагрузке от 80 до 85 кгс, В трубах, изготовленных предлагаемым способом, заметно иовьг шение порогового разрушения при наг - рузках от 85 до 90 кгс, результаты испытаний приведены в табл. 3.Вместе с тем в трубах, изготовленных как известным, так и предлагаемым способом, наблюдается аномальное разрушение ири нагрузке 75 кгс, Поскольку время до разрушения укорачивается при более высоких нагрузках, то испытание всех параметров указывает на то, что ошибка в опытах одинакова. При ускоренном лабораторном испытании 26обычно принимаемая пороговая прочность составляет 757 от определенногоминимального предела текучести стали, составляющего в данном случае67,5 кгс/мм, хотя трубы, изготовленные обеими способами, отвечают предъявляемым требованиям по стойкости ксероводородному растрескиванию, атрубы, изготовленные предлагаемымспособом, имеют более высокую пороговую прочность при более высокойнагрузке, составляющей 1007. от минимального предела текучести стали. Формула изобретения 1. Способ изготовления труб длядобычи нефти и газа, преимущественноиз стали, содержащей 0,2-0,357 С,0,35-0,97 Мп, 0,8-1,57. Сг, 0,15-0,757Мо, не более 0,25 И, не более 0,357Сц, не более 0,357, 81, не более 0,047Б, не более 0,047. Р, остальное железо, включающий горячую формовку заготовки в гильзу, очистку поверхности, холодную прокатку с получениемготовой трубы, закалку и отпуск, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения стойкости к сероводородному растрескиванию, горячую формовку производят до получения прперечного сечения гильзы, превышающегона 10-407 сечение готовой трубы, апосле горячей формовки и холоднойпрокатки производят нагрев в интервале Ас, Ас, выдержку и охлаждениедля рекристаллизации и измельчениязерна.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что горячую формовкузаготовки в гильзу осуществляютэкструзией.3. Способ ио п. 1, отличающ и й с я тем, что очистку поверхности осуществляют шлифованием.4. Способпо п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что холодную прокаткус получением готовой трубы осуществляют на оправке.5. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что после горячейформовки и холодной прокатки производят нагрев до 760-815 ОС с выдержкойв течение 0,25-1 ч,6. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что закалку трубпроизводят с 899-927 С, после выдержки 1 ч с охлаждением до 37-93 С.(а 1,6) 7 гояг У 39 86 720 ЯР пояг 720 ЯР П р.и м е ч а н и е. В скобках приведено время выдержки в часах до разрушения образца, 720 ЯР - испытаниезавершено при времени выдержки 720 ч без разрушения образца,Трубы Ф 59, 38, 55 изготовлены из стали плавки 1, а труба Ф 39 - из сталиплавки 2,5 КомпонентПлавка 1 Плавка 2 0,012 0,096 0,004 720 ЯР 720 ЯР 7 гояг 72 ОЯР, 720 ЯР)г 41 7201 Г П р и м е ч а н и е. В скобках приведено время выцержки в часах ло разрушения.720 ЕГ - испытание завершено при времени выдержки 720 ч без разрушения образца.620 КГ - испытание было прекращено из-за тяжелых погодных условий в лаборатории,Трубы )г 35 и 4 1 изготовлены из стали плавки 1,Составитель А, СекейРедактор Ю. Середа Техред М.Дидык Корректор В, Гирняк Заказ 4448/59 Тираж 549 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Г Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 720 ЯГ 7201:Г 620 ХГ 720 ЛГ 720 йГ 7208 Г

Смотреть

Заявка

3443207, 07.05.1982

Лоун Стар Стил Компанн

ДЖЕЙМС БРИСАН ГРИР

МПК / Метки

МПК: C21D 9/08

Метки: газа, добычи, нефти, труб

Опубликовано: 30.09.1987

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1342426-sposob-izgotovleniya-trub-dlya-dobychi-nefti-i-gaza.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления труб для добычи нефти и газа</a>

Похожие патенты