Низьколегована сталь для свердловинних нафтових труб

1. Низьколегована сталь для свердловинних нафтових труб, яка містить, мас. %: С - від 0,2 до 0,35, Si - від 0,05 до 0,5, Mn - від 0,05 до 1,0, Р 3 термічної обробки з використанням індукційного нагріву. У патентному документі 4 запропонований спосіб виготовлення сталевої труби класу 110-125 ksi та класу 140 ksi (YS становить від 965 до 1068 МПа), що має високий опір SSC, шляхом підвищення прогартовуваності і підвищення температури відпуску способом прямого загартування У патентному документі 5 запропонований спосіб одержання низьколегованої сталі класу 110-140 ksi з високим опором SSC шляхом оптимізації складу сплаву. У патентному документі 6, патентному документі 7 та патентному документі 8 запропоновані способи поліпшення опору SSC для низьколегованої сталі, що використовується для свердловинних нафтових труб класу від 110' до 140 ksi, шляхом регулювання форм карбідів. Крім того, в патентному документі 9 запропонований спосіб уповільнення настання SSC у сталевих матеріалів класу 110-125 ksi шляхом осадження великої кількості дрібнозернистих карбідів ванадію. Патентний документ 1: публікація нерозглянутого японського патентного документа № S62-253720 Патентний документ 2: публікація нерозглянутого японського патентного документа № S59-232220 Патентний документ 3: публікація нерозглянутого японського патентного документа № Н6-322478 Патентний документ 4: публікація нерозглянутого японського патентного документа № Н8-311551 Патентний документ 5: публікація нерозглянутого японського патентного документа № НІ 1-335731 Патентний документ 6: публікація нерозглянутого японського патентного документа № 2000-178682 Патентний документ 7: публікація нерозглянутого японського патентного документа № 2000-256783 Патентний документ 8: публікація нерозглянутого японського патентного документа № 2000-297344 Патентний документ 9: публікація нерозглянутого японського патентного документа № 2000-119798 Задача, що вирішується в даному винаході. Навіть вищезазначені запропоновані марки сталі не здатні гарантувати стабільний опір SSC. Метою даного винаходу є одержання стійкої до SSC сталі для свердловинних нафтових труб, здатної стабільно забезпечувати високий опір SSC, навіть будучи використаною для виготовлення високоміцних свердловинних нафтових труб класу 125 ksi або більш високих класів. Автори даного винаходу провели різні дослідження причин виникнення SSC і способів усунення їх у високоміцних сталях для свердловинних нафтових труб, вивчаючи зокрема щільність дислокацій та коефіцієнт дифузії водню в сталі, і в результаті виявили, що щільність 81878 4 дислокацій та коефіцієнт дифузії водню пов'язані з опором SSC описаним нижче чином. (a) Вважається, що SSC має тенденцію до виникнення у високоміцних сталях з причини, яка полягає в тому, що по мірі підвищення міцності щільність дислокацій виявляє тенденцію до підвищення, при цьому дифундуючий водень виявляє тенденцію до більш високого ступеня оклюзії в зонах дислокації. У зв'язку з вищесказаним виникнення SSC може бути приглушене шляхом зниження об'єму захопленого водню навіть у високоміцній сталі, що може бути досягнуте шляхом зниження щільності дислокації в кристалах до як можна меншого ступеня з метою скорочення зон дислокацій. (b) Існує альтернативна думка про те, що SSC виявляє тенденцію до виникнення у високоміцній сталі через те, що водень скупчується на ділянках концентрації напружень, таких як дно корозійної виразки. З урахуванням вищесказаного виникнення SSC може бути приглушене шляхом запобігання скупченню водню на ділянках концентрації напружень, що може бути досягнуто шляхом розробки складу матеріалу, в якому запобігають дифузії водню. (c) Щільність дислокацій в основному залежить від півдовжини для кристалографічної площини [211] (рівень напруження кристалічної решітки), що визначається рентгенівською дифракцією. А дифузія водню в матеріал в основному залежить від коефіцієнта дифузії водню в сталі, який визначається за допомогою оцінки проникності водню. Відповідно, з'являється можливість одержувати високоміцні свердловинні нафтові труби з високим опором SSC, в яких половинна ширина і коефіцієнт дифузії водню можуть бути відрегульовані до бажаних величин. Даний винахід був здійснений на основі таких нових відомостей. Високоміцна сталь для свердловинних нафтових труб являє собою сталь, описану в наступних пунктах (1)-(5). Надалі винаходи, що стосуються сталей, описаних в пунктах (1)-(5), можуть згадуватися у вигляді спільного посилання. 1. Низьколегована сталь для свердловинних нафтових труб, яка містить, в % мас, С: від 0,2 до 0,35%, Si: від 0,05 до 0,5%, Μn: від 0,05 до 1,0%, Р: 0,025% або менше, S: 0,01% або менше, А1: від 0,005 до 0,10%, Сг: від 0,1 до 1,0%, Мо: від 0,5 до 1,0%, Ті: від 0,002 до 0,05%, V: від 0,05 до 0,3%, В: від 0,0001 до 0,005%, Ν: 0,01% або менше, О (кисень): 0,01% або менше, Nb: від 0 до 0,1%, Са: від 0 до 0,01%, Mg: від 0 до 0,01% та Zr: від 0 до 0,1%, в якій півширина Η та коефіцієнт дифузії водню D (10-6см2/сек.) задовольняють наступному рівнянню (1): 30H + D