深层页岩气用高强度套管强韧性研究

为满足井深大于3 500 m的页岩气开发用高强度套管的强韧性要求,对试验用套管钢在不同热处理条件下的强韧性变化、显微组织演变及微观断裂机制等进行试验研究。试验结果表明:该试验钢的最佳热处理工艺条件为920℃保温45 min后淬火,660℃保温60~90 min后回火,其屈服强度≥1 000 MPa、-10℃横向冲击功≥80 J,可满足T/CPSI 01301—2022标准对140钢级的要求,具有最佳的强韧性匹配。随着回火温度升高及回火保温时间延长,晶界、板条内及板条界等位置上析出碳化物发生球化、聚集及粗化演变,断口形貌特征逐渐转变为准解理、撕裂棱及二次裂纹,进而演变成大小韧窝和少量二次裂纹特征,造成了试验钢的强韧性差异。