本發(fā)明涉及一種油井用管的制造方法，尤其是一種125ksi鋼級(屈服強(qiáng)度≥862MPa)高強(qiáng)度耐硫化氫應(yīng)力腐蝕油井用管的制造方法?，F(xiàn)有技術(shù)由于許多油氣儲藏地質(zhì)中含有H2S氣體，油井管在油氣勘探開采中容易產(chǎn)生H2S應(yīng)力腐蝕開裂(即SSC開裂)，給油氣開采及作用造成危害。針對H2S應(yīng)力腐蝕開裂，國內(nèi)外相繼開發(fā)出了多個鋼級的抗硫化氫腐蝕油井管，如API規(guī)范中C90、T95、C110以及IRP規(guī)范中SS105等，但這些鋼級都在110ksi鋼級以下，因?yàn)殡S著鋼級的提高，材料強(qiáng)度隨之升高，材料的位錯密度也大幅增加，導(dǎo)致更多的氫離子在位錯上聚集，從而使硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂敏感性急劇增大，因此生產(chǎn)高強(qiáng)度(尤其是大于110ksi)抗硫化氫腐蝕的材料非常困難。然而，近些年國內(nèi)外也開發(fā)出了一些達(dá)到或超過125ksi鋼級的抗腐蝕油井管，如US20110315276A1、CN101724785A，這些發(fā)明雖然強(qiáng)度都達(dá)到了125ksi(862MPa)，但它們的抗硫化氫腐蝕性仍然有局限性，不是限制了硫化氫分壓(US20110315276A中H2S分壓0.003MPa，而NACE標(biāo)準(zhǔn)為0.1MPa)，就是限制了腐蝕溶液(CN101724785A腐蝕液為B溶液，而NACE標(biāo)準(zhǔn)為A溶液)，這些限制大大降低了油井管的使用范圍和使用安全性，因此必須重新從化學(xué)成分和工藝過程上考慮，開發(fā)出具有更加優(yōu)異的抗硫化氫腐蝕油井管的制造方法，保證產(chǎn)品在含硫深井中的安全可靠使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目提供一種125ksi鋼級抗硫化氫應(yīng)力腐蝕油井用管的制造方法，以利于使油井管具有862MPa(125ksi)以上的屈服強(qiáng)度，同時具有通過在H2S分壓0.1MPa，標(biāo)準(zhǔn)A溶液，按85％實(shí)際屈服強(qiáng)度加載的NACEA法試驗(yàn)的耐硫化氫腐蝕性能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種125ksi鋼級抗硫化氫應(yīng)力腐蝕油井用管的制造方法，(1)成分設(shè)計按質(zhì)量％為：0.20～0.40％C、0～0.70％Mn、0.4～1.6％Cr、0.6～1.8％Mo、0.05～0.20％V、0.02～0.10％Nb、0～0.04％Ti、0～0.004％B、P≤0.015％、S≤0.003％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，其中C、Mn、Cr、Mo成分含量滿足關(guān)系：0.8≤2[C％]+[Mn％]≤1.1和2.0≤1.2[Cr％]+[Mo％]≤2.5；(2)按上述成分根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格通過冶煉、連鑄成相應(yīng)尺寸的圓坯，并軋制成無縫鋼管后，進(jìn)行以下熱處理：第一次淬火加熱溫度為[920+100([Cr％]+1.2[Mo％]-2)]±5℃，保溫時間10～30min，第一次回火加熱溫度為[620+100([Cr％]+1.2[Mo％]-2)]±5℃，保溫時間30～60min；第二次淬火，加熱溫度Ac3+30～50℃，保溫時間15～40min，第二次回火，加熱溫度670～740℃，保溫時間40～90min，將鋼管屈服強(qiáng)度控制在862～931MPa內(nèi)。(3)經(jīng)上述熱處理后，管體具有862MPa(125ksi)以上的屈服強(qiáng)度，同時具有能通過H2S分壓0.1MPa，標(biāo)準(zhǔn)A溶液，按85％實(shí)際屈服強(qiáng)度加載的NACEA法試驗(yàn)的耐硫化氫腐蝕性能。本發(fā)明的效果是該方法通過化學(xué)成分和熱處理工藝控制上的創(chuàng)新，成功解決了抗H2S腐蝕油井管同時具有125ksi以上的高強(qiáng)度和通過標(biāo)準(zhǔn)NACEA法腐蝕試驗(yàn)的難題，可以使125ksi高鋼級抗腐蝕油井管在高含硫油氣田中安全穩(wěn)定使用。具體實(shí)施方式結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的125ksi鋼級耐硫化氫應(yīng)力腐蝕油井用管的制造方法加以說明。本發(fā)明的125ksi鋼級耐硫化氫應(yīng)力腐蝕油井用管的制造方法化學(xué)成分的設(shè)計按質(zhì)量百分比為：0.20～0.40％C、0～0.70％Mn、0.4～1.6％Cr、0.6～1.8％Mo、0.05～0.20％V、0.02～0.10％Nb、0～0.04％Ti、0～0.004％B、P≤0.015％、S≤0.003％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，其中C、Mn、Cr、Mo成分含量滿足關(guān)系：0.8≤2[C％]+[Mn％]≤1.1和2.0≤1.2[Cr％]+[Mo％]≤2.5。上述合金元素種類及含量(Wt％)的作用如下：C：保證鋼的強(qiáng)度，提高淬透性從而提高馬氏體轉(zhuǎn)變百分率；另外，提高C含量可增加回火析出的碳化物數(shù)量，這些碳化物是很好的H陷阱；但過高的C含量不僅會使自己產(chǎn)生偏析，也會大大增加Mn和P的偏析，從而降低抗SSC性能。因此C含量適合在0.20-0.40％。Mn：提高鋼的強(qiáng)度和淬透性，但Mn是易偏析元素，過多含量的Mn易與S、P在晶界偏析，因此對抗SSC性能不利，對于本發(fā)明設(shè)計的Cr、Mo含量較高，足以保證鋼的淬透性和強(qiáng)度，因此Mn控制在0-0.70％；Cr：提高強(qiáng)度和淬透性，提高抗腐蝕性能，但過高的Cr含量回火時會在晶界析出大尺寸的Cr23C6碳化物，不利于抗H2S應(yīng)力腐蝕性能，因此將Cr控制在0.4-1.6％。Mo：是重要的固溶強(qiáng)化和回火析出強(qiáng)化元素，而且提高鋼的淬透性。Mo的碳化物在高溫回火時析出提高了回火抗力，因此要保證高強(qiáng)度和高回火溫度就必須加入足夠量的Mo。另外，Mo還可以通過降低P的擴(kuò)散系數(shù)來減輕P在晶界的偏析，但當(dāng)Mo過高時，也會形成粗大的碳化物不利于抗H2S應(yīng)力腐蝕性能，因此將Mo控制在0.6-1.8％。V：在調(diào)質(zhì)鋼中的作用是抑制回火軟化，提高回火溫度。在高溫回火時析出VC碳化物起到析出強(qiáng)化作用，因此即保證了鋼在高溫回火時降低了位錯密度，提高抗SSC性能，又能保證125ksi的高強(qiáng)度要求；但鋼中的V超過一定上限值時抗SSC性能不再提高，因此將V控制在0.05-0.20％。Nb：是細(xì)化晶粒元素。Nb形成細(xì)小的Nb(CN)可以使鋼在熱處理加熱時阻止奧氏體長大，從而可細(xì)化調(diào)質(zhì)鋼晶粒和亞結(jié)構(gòu)(馬氏體板條)，同時晶粒細(xì)化還提高了鋼的屈強(qiáng)比，提高了抗SSC性能；當(dāng)Nb過高時，在連鑄時，凝固前沿會形成大塊成堆兒的NbN而損害鋼的抗SSC性能，因此，Nb的含量應(yīng)控制在0.02-0.10％。Ti：同Nb一樣可以推遲奧氏體再結(jié)晶因而可以細(xì)化晶粒；另外，還起到定N作用，從而保證了酸溶B的百分率，因此一般與B元素一起使用；過高的Ti會形成5μm左右的四方形TiN，這對抗SSC不利，因此Ti含量應(yīng)控制在0-0.04％。B：微量的B可以顯著提高鋼的淬透性而不增加鋼的淬裂敏感性，這特別適用于厚規(guī)格鋼管，但過高的B含量會促使粗大的Fe2B和Mo2B生產(chǎn)，而損害鋼的抗SSC性能，因此B含量應(yīng)控制在0-0.004％。另外，C、Mn、Cr、Mo應(yīng)滿足以下兩個關(guān)系式：關(guān)系(1)，0.8≤2[C％]+[Mn％]≤1.1：C和Mn元素都是鋼的強(qiáng)化元素，都可以提高鋼的淬透性，但也都是易偏析元素，容易使顯微組織不均勻。因此在上述設(shè)計的范圍內(nèi)，C和Mn不能同時過高，也不能同時偏低，必須綜合考慮它們的配比關(guān)系，本發(fā)明的C、Mn元素配比為：0.8≤2[C％]+[Mn％]≤1.1。關(guān)系(2)，2.0≤1.2[Cr％]+[Mo％]≤2.5：Cr和Mo元素的增加都可以提高材料的耐H2S腐蝕性能，但在上述范圍內(nèi)Cr、Mo元素都取上限時，在高溫回火時會使晶界上產(chǎn)生大尺寸的M23C6型碳化物，晶界的大型碳化物會加速SSC開裂擴(kuò)展，不利于耐硫化氫腐蝕開裂性能。因此必須綜合考慮它們的配比關(guān)系，本發(fā)明的Cr、Mo元素配比為：2.0≤1.2[Cr％]+[Mo％]≤2.5。按上述成分根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格通過冶煉、連鑄成相應(yīng)尺寸的圓坯，并在軋制成無縫鋼管后，進(jìn)行以下熱處理：熱處理采用兩次調(diào)質(zhì)工藝，根據(jù)本發(fā)明的成分特點(diǎn)和要達(dá)到的性能，具體熱處理工藝參數(shù)為：第一次淬火：采用較高的保溫溫度，目的使Cr、Mo等置換型合金元素在較高的溫度進(jìn)行充分的溶解和均勻化，以便使最后的顯微組織更加均一。因此Cr、Mo元素越多，保溫溫度越高，但過高的溫度又會使奧氏體晶粒粗大，不利于材料的耐H2S腐蝕性。根據(jù)發(fā)明人長期的試驗(yàn)研究，為了更好地使鉻鉬鋼在奧氏體化過程中充分均勻化而又不使晶粒過分長大，第一次淬火溫度為[920+100([Cr％]+1.2[Mo％]-2)]±5℃，保溫時間根據(jù)鋼管的壁厚為10～30min，壁厚越厚保溫時間越長。第一次回火：回火的目的是使Cr、Mo等合金在回火溫度下能夠充分析出碳化物，同時又不希望這些碳化物過分長大，以便使這些細(xì)小碳化物在第二次淬火加熱時，對奧氏體的長大起釘扎和阻礙作用，得到足夠細(xì)小的奧氏體晶粒和最終細(xì)小的回火索氏體組織。因此為了達(dá)到上述目的，必須綜合考慮Cr、Mo含量和回火保溫溫度的關(guān)系，根據(jù)發(fā)明人長期的試驗(yàn)研究，第一次的回火溫度為[620+100([Cr％]+1.2[Mo％]-2)]±5℃，保溫時間根據(jù)鋼管的壁厚為30～60min，壁厚越厚保溫時間越長。第二次淬火：采用較低的保溫溫度，目的是得到足夠細(xì)小的奧氏體晶粒，但又必須保證完全的奧氏體化，因此保溫溫度為Ac3+30～50℃，保溫時間15～40min，壁厚越厚保溫時間越長。第二次回火：加熱溫度為670～740℃，保溫時間40～90min，根據(jù)具體成分經(jīng)過此次加熱后將鋼管屈服強(qiáng)度控制在862～931MPa內(nèi)。屈服性能的控制：材料隨強(qiáng)度的升高，硫化氫開裂敏感性增加，因此必須控制屈服強(qiáng)度不能太高，本發(fā)明125ksi鋼級抗硫化氫腐蝕管控制在862～931MPa(125～135ksi)。根據(jù)本發(fā)明方法的化學(xué)成分和熱處理方法的實(shí)例如下：具有表1化學(xué)成分的連鑄圓坯經(jīng)軋制成無縫鋼管后，按照本發(fā)明的熱處理方法進(jìn)行熱處理，具體工藝見表2，力學(xué)性能和抗腐蝕性能見表3。經(jīng)本發(fā)明設(shè)計的化學(xué)成分和熱處理方法后，管體屈服強(qiáng)度均處在862MPa(125ksi)～931(135ksi)之間，腐蝕試驗(yàn)采用NACETM0177標(biāo)準(zhǔn)A法試驗(yàn)，即H2S分壓為0.1MPa(1bar)，溶液采用標(biāo)準(zhǔn)A溶液(初始PH值為2.7)，試樣加載載荷按85％的實(shí)際屈服強(qiáng)度加載，每個編號的管樣取3個標(biāo)準(zhǔn)A法試樣進(jìn)行試驗(yàn)。由表3中可以看出，試樣經(jīng)720h試驗(yàn)后，均未發(fā)生硫化氫應(yīng)力腐蝕斷裂或裂紋，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗硫化氫腐蝕性能。表1實(shí)例鋼的化學(xué)成分表2實(shí)例鋼具體熱處理工藝注：a＝920+100([Cr％]+1.2[Mo％]-2)；b＝620+100([Cr％]+1.2[Mo％]-2)表3力學(xué)性能及抗H2S腐蝕性能