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专利名称:一种钢材、包括其的抽油杆、及钢材的应用

发明专利号:ZL 201210371921.X

牌号:00Cr9MoNi    

碳含量:=0.017含量=9-11 钼含量<1 镍量<1

超强0-新材料化学成分

牌号

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Mo

Cu

Ai

睿智

00Cr9MoNi

0.017

0.150

0.80

0.035

0.010

0.35

11

0.20

0.30

0.08

宝钢

13Cr

0.20

1.0

0.25

0.012

0.002

0.5

12

-

0.25

-

日本

HP2-13Cr95

0.04

0.5

0.6

0.035

0.002

6

12

2.50

-

-

主要技术创新点

1.      材料的夹杂物含量要求:

美国石油协会API标准中要求:

低倍组织    疏松≤1.5级;缩孔≤1.5级;裂纹≤1.5级。

夹杂物      A1.5级;B1.5级;C1.5;D1.5级。

超强0铬新材料技术要求

低倍组织    疏松≤0.5级;缩孔≤0.5级;裂纹≤0.5级。

夹杂物      A0.5级;B0.5级;C0.5;D0.5级。

2.      材料的主要力学性能

降低材料含碳量,提高其他合金元素含量并采用合适的控轧控冷工艺,稀土细化钢的组织,提高钢的分子结构,密度10级达到抗磨蚀性能和机械性能。

3.      材料的主要防腐性能:

基体被介质腐蚀的时候表面形成了一层富Cr, , , , , , , , , , , 的炖化膜,使基体金属与腐蚀介质相互隔离,腐蚀介质温度升至120~180℃,超强0铬的再钝化及富Cr作用对损坏的钝化膜进行修复,钝化膜中一些不稳定的成分被流体冲走,修复后的钝化膜成分的稳定性比该温度下静态时形成的钝化膜更好。不会出现点腐蚀达到均匀微小腐蚀的目的。而普通材料都是奥氏体材料难于达到晶内和晶界的Cr元素的平衡,无法有效防止晶界腐蚀,会出现点腐蚀。

4.      抗硫化物应力腐蚀性能:

根据GB/T20972.1GB/T20972.2GB/T20972.3标准,引发硫化物应力腐蚀破裂的最低硫化氢分压为0.000345MPa

又根据《Q/SH0015-2006含硫化氢含二氧化碳气井油套管选用技术要求》二氧化碳分压≥0.02MPa硫化氢分压>0.01MPa情况下应采用SM2535镍基合金或G3镍基合金作为入井管柱材质。

超强0铬新材料试验结果:二氧化碳分压2.0MPa,硫化氢分压2.0MPa情况下采用超强0铬作为入井管柱材质没有问题。

因此GB/T20972.1GB/T20972.2GB/T20972.3标准及《Q/SH0015-2006含硫化氢含二氧化碳气井油套管选用技术要求》也要彻底改写。

5.      材料的抗摩擦性能

超强0铬新材料制造的油套管,抽油杆产品有正确的金属学摩擦学设计保证。超强0铬新材料的硬度从HRC18度—HRC39度根据套管,油管的摩擦技术参数已经调整好。正确的合金成分设计确保了各种井下工况中优良的耐腐蚀耐磨性能。阻止和推迟了最初接箍和油管内壁之间粘着腐蚀后磨损的发生;(软表面)摩擦过程中,把原来是片状摩擦形式转化到油管内壁对磨表面,既减小了接箍和油管内壁之间的摩擦系数,起到了减磨的作用,又在一定程度上阻止了油管如以往那样的剧烈磨损,起到了保护油管内壁的作用,耐磨性能比普通钢材提高了5倍以上。

 

超强0 高强度耐腐蚀抗磨合金钢抽油杆抗磨器

                                      

     图1 超强0铬外流道双向保护接箍              2 超强0铬双向保护接箍

 

  

                                                                

                 图3 超强0铬抽油杆                            4 超强0铬油管


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