【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及石油天然氣管材，具體涉及一種鋼材、連續管及其制備方法和應用。
技術介紹
1、連續管(coiled?tubing)又稱為撓性油管、蛇形管或盤管，是相對于常規螺紋連接管而言的，連續管是采用高性能金屬材料通過連續成型焊接工藝制成的一種單根長度可達數千米、無螺紋連接的新型石油管材，其成品纏繞在卷筒上運輸并交付使用。連續管的管端可攜帶不同作業工具在油氣井中連續下入、快速起出，用于油氣田修井、測井、鉆井、完井、油氣輸送等作業領域，被稱為“萬能管”。
2、連續管是開發深井、超深井、頁巖氣井等非常規井的關鍵裝備，隨著國內深層油氣資源和頁巖氣等非常規油氣資源開發的深入，8500米以上的超深井、超長水平井的數量及井深增長迅速，同時萬米深井油氣開發已列入油田單位重點攻關項目，油田對連續管的強度、下入深度、抗壓性能及彎曲疲勞壽命提出了更高的要求。
3、cn107419195a公開了一種深井高壓井用高強度高疲勞壽命連續油管及其制造方法，該連續管為ct130鋼級連續管，屈服強度為130ksi水平。在負載安全系數1.25的情況下，ct130鋼級連續管的理論下入深度為9131米，已不能滿足油田對下入深度及連續管性能的要求。
4、現有連續管的金相組織局限于鐵素體、珠光體及貝氏體范圍內，僅依靠合金化、軋制、冷卻、形變等強化方式，開發更高強度連續管(譬如150ksi及以上鋼級的超高強度連續管)已十分困難，并且由于超高強度連續管用鋼帶強度高、硬度高、成型抗力大，成型時回彈能力大，焊縫外毛刺硬度高，常規制造工藝已不能滿足
5、因此，亟需提供一種新型的能夠滿足深井、超深井及超長水平井開發要求的連續管產品及相關制備材料和生產工藝。
技術實現思路
1、本專利技術針對直井深度增加、水平井長度增加導致現有的連續管在強度、承壓能力、下入深度難以滿足深井、超深井及超長水平井的勘探開發使用要求的問題，提供了一種鋼材、連續管及其制備方法和應用。
2、為了實現上述目的，本專利技術第一方面提供一種鋼材，基于所述鋼材的總重，所述鋼材以元素計包含：95.236-97.23重量％的fe、0.12-0.17重量％的c、0.2-0.45重量％的si、1.3-1.8重量％的mn、0.25-0.4重量％的cu、0.4-0.7重量％的cr、0.15-0.4重量％的ni、0.25-0.6重量％的mo、0.05-0.1重量％的v、0.02-0.05重量％的ti、0.03-0.06重量％的nb、不高于0.01重量％的p、不高于0.004重量％的s和不高于0.02重量％的稀土元素；
3、所述鋼材的顯微組織包括鐵素體和馬氏體；基于所述鋼材的總體積，所述鋼材中馬氏體的體積分數為8-30體積％。
4、本專利技術第二方面提供一種連續管的制備方法，包括：
5、(1)將卷板進行縱剪分條，得到鋼帶；之后將所述鋼帶進行焊接接長，得到接長鋼帶；
6、(2)將所述接長鋼帶進行成型、焊接和后處理，得到連續管；
7、其中，所述卷板的材質為前述第一方面所述的鋼材。
8、本專利技術第三方面提供由前述第二方面所述的方法制得的連續管。
9、本專利技術第四方面提供前述第三方面所述的連續管在油氣勘探中的應用。
10、通過上述技術方案，本專利技術提供的具有特定化學組成及顯微組織的鋼材，綜合力學性能優異，尤其具有屈服強度高、抗拉伸強度高、較好延伸率、較好焊接性能的優勢，相較于現有鋼材，能夠更好滿足深井、超深井及超長水平井對連續管的材料性能要求；基于該鋼材原料及與之匹配的改進制備工藝，本專利技術能夠制備得到屈服強度分別達到150ksi、160ksi、170ksi的超高強度ct150-ct170連續管產品，在強度、承壓能力、下入深度方面性能優異，可滿足萬米深井油氣開發的使用要求。
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1.一種鋼材，其特征在于，基于所述鋼材的總重，所述鋼材以元素計包含：95.236-97.23重量％的Fe、0.12-0.17重量％的C、0.2-0.45重量％的Si、1.3-1.8重量％的Mn、0.25-0.4重量％的Cu、0.4-0.7重量％的Cr、0.15-0.4重量％的Ni、0.25-0.6重量％的Mo、0.05-0.1重量％的V、0.02-0.05重量％的Ti、0.03-0.06重量％的Nb、不高于0.01重量％的P、不高于0.004重量％的S和不高于0.02重量％的稀土元素；
2.根據權利要求1所述的鋼材，其中，基于所述鋼材的總重，所述鋼材以元素計包含：95.386-97.021重量％的Fe、0.12-0.17重量％的C、0.22-0.43重量％的Si、1.35-1.78重量％的Mn、0.28-0.38重量％的Cu、0.43-0.68重量％的Cr、0.18-0.37重量％的Ni、0.26-0.58重量％的Mo、0.05-0.09重量％的V、0.02-0.045重量％的Ti、0.035-0.055重量％的Nb、不高于0.01重量％的P、不高于0.003重量％的
3.根據權利要求1或2所述的鋼材，其中，所述稀土元素包括La、Ce和Eu；
4.根據權利要求1或2所述的鋼材，其中，所述鋼材的平均晶粒尺寸為10.5-13μm。
5.根據權利要求1或2所述的鋼材，其中，所述鋼材的屈服強度為850-1080MPa；
6.一種連續管的制備方法，包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其中，步驟(1)中，所述卷板的厚度為3-8mm。
8.根據權利要求6或7所述的方法，其中，步驟(1)中，在所述縱剪分條前，對所述卷板進行表面噴砂處理；
9.根據權利要求6或7所述的方法，其中，步驟(1)中，所述焊接接長采用斜焊對接的方式，將所述鋼帶的待焊端部斜切成40°-50°并加工U型坡口。
10.根據權利要求6或7所述的方法，其中，步驟(1)還包括對所述焊接接長后得到的接長焊縫進行熱變形處理；
11.根據權利要求6或7所述的方法，其中，步驟(2)中，所述焊接的條件包括：溫度為1130-1350℃；焊縫的擠壓量為1.5-3.5mm；開口角θ為4°-12°；焊接速度為3-26m/min。
12.根據權利要求6或7所述的方法，其中，步驟(2)中，所述后處理包括依次進行的焊縫熱處理和管體熱處理；
13.由權利要求6-12中任意一項所述的方法制得的連續管。
14.根據權利要求13所述的連續管，其中，所述連續管的屈服強度為1034-1240MPa；
15.權利要求13或14所述的連續管在油氣勘探中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種鋼材，其特征在于，基于所述鋼材的總重，所述鋼材以元素計包含：95.236-97.23重量％的fe、0.12-0.17重量％的c、0.2-0.45重量％的si、1.3-1.8重量％的mn、0.25-0.4重量％的cu、0.4-0.7重量％的cr、0.15-0.4重量％的ni、0.25-0.6重量％的mo、0.05-0.1重量％的v、0.02-0.05重量％的ti、0.03-0.06重量％的nb、不高于0.01重量％的p、不高于0.004重量％的s和不高于0.02重量％的稀土元素；
2.根據權利要求1所述的鋼材，其中，基于所述鋼材的總重，所述鋼材以元素計包含：95.386-97.021重量％的fe、0.12-0.17重量％的c、0.22-0.43重量％的si、1.35-1.78重量％的mn、0.28-0.38重量％的cu、0.43-0.68重量％的cr、0.18-0.37重量％的ni、0.26-0.58重量％的mo、0.05-0.09重量％的v、0.02-0.045重量％的ti、0.035-0.055重量％的nb、不高于0.01重量％的p、不高于0.003重量％的s和不高于0.018重量％的稀土元素；
3.根據權利要求1或2所述的鋼材，其中，所述稀土元素包括la、ce和eu；
4.根據權利要求1或2所述的鋼材，其中，所述鋼材的平均晶粒尺寸為10.5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李鴻斌，張錦剛，余晗，畢宗岳，苑清英，鮮林云，趙坤，汪海濤，王維東，臧偉，趙博，王維亮，宋紅兵，王曉波，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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