连续油管概述
连续油管 (Coiled Tubing, 简称CT)
由若干段长度在百米以上的柔性管通过对焊或斜焊工艺焊接而成的无接头连续管，长度一 般达几百米至几千米；相对于常规单根螺纹连接油管而言的，又称为挠性油管、蛇形管或盘管。
连续管在修井、测井、钻井、完井，以及井场集输管线、海洋管线等得到广泛应用。
与普通油井管相比，连续管具有以下优势：
◆无螺纹连接，作业可靠 性和安全性高；
◆搬迁安装快捷，大幅提 高作业效率；
◆可以不停产带压作业；
◆作业现场占地少，灵活 方便
◆作业成本大幅降低，可 节省50%-70%的费用。
连续油管应用
连续油管发展现状
● 连续管技术在北美及发达地区得到了快速发展和广泛应用。到2010年，全 球已有1778余台CTU, 中国49台。
● 在北美地区，连续油管应用最为广泛，年消耗量占全球的60%以上，年增长率10%-15%。
国外快速发展、广泛应用；国内发展缓慢，但市场空间大，随着连续油管技术发展， 国产连续油管用钢需求量势必会逐渐增大。
连续油管作业过程
连续油管性能要求
连续油管在使用时，承受着反复的 弯曲变形，每次拉起、送入下井、 使用完成这一过程都承受6次弯曲
连续石油管在使役时，承受着反复的弯曲变形，需要 承受大量的塑性变形
低屈强比：屈强比越低，材料从开始塑性变形到断裂 所需要的形变量越大，提高了塑性变形能 力，可有效缓解因过载而产生的应力集中
高的低周疲劳性能：连续油管在一次循环中应力都达到材料的屈服点，在 这种交变应力(或应变)的反复作用下极易萌生裂纹、 扩展并导致断裂，以低周疲劳失效方式而断裂
高的抗腐蚀性能：连续油管的寿命还与腐蚀因素有关
CT90 连续油管用钢性能指标
CT90表示最小屈服强度为80000psi美制强度单位(80000psi相当于555MPa) 的连续油管。钢水、夹杂物控制纯净度
材料具有较高的抗疲劳开裂性能，因此要求钢水的纯净度较高，A、B、 C、D 夹杂物级别均要求不大于0.5。
力学性能指标
关键控制技术
(1)化学成分优化设计；
(2)满足质量要求的纯净度钢生产、夹杂物控制技术；
(3)满足高强度、低屈强比性能的微观组织结构设计及控制关键技术；
(4)控轧控冷非调质生产工艺参数优化；主要包括：加热温度、终轧温度、轧后冷却速度、变形量和变形速率等；
山钢CT90连续油管用钢开发
开发思路
显微组织设计
连续油管反复弯曲要求其具有较好的塑性变形能力，因此连续油管用钢应具有高强度、低屈强比性能特点。
获得最优化的组织是CT90板卷生产中的关键。
单 一 组织的钢：高的屈服强度和抗拉强度；但通常两者的差值不大，因此屈强比相对较高。
两种或多种不同强度相的钢：在塑性变形过程中软相先发生屈服，在进一步的形变过程中硬 相可提高抗拉强度，使钢的屈服强度较低而抗拉强度较高 ，屈强比较低。
通过实验室控轧控冷热模拟实验及 实验室轧制实验结果，确定CT90 连续油管由针状铁素体加贝氏体的双 相组织构成。
针对CT90 连续油管的特殊性能要求， 如何通过成 分及工 艺 调 整来控制铁素体和贝氏体形态及比例以达到性能指标是课题开发的关键。
化学成分控制
Mo元素含量提高
√实验钢淬透性提高，有利于获得M/A岛组织
√有利于获得连续屈服型拉伸曲线
√作为实验钢中的硬相提高其抗拉强度
√可获得较低的屈强比
√Mo元素促进针状铁素体转变
√有利于获得针状铁素体的目标组织
Nb元素含量
细晶强化和析出强化作用主要贡献于材料的屈服强度
现场试制中，钢板屈服强度均能达到其性能指标
通过对比可知Mo元素和Nb元素对CT90连续油管用钢组织性能的影响规律， 为后续不同级别不同规格连续油管用钢现场生产化学成分调整提供依据。
工艺参数控制
终轧温度
冷却速度：控制成品组织中铁素体形态，应保证针状铁 素体转变充分， 以保证成品获得较高的屈服强度。
卷取温度：控制成品组织中硬化相形态， 应选择合理卷 取温度保证贝氏体转变充分， 避免卷取温度过高 发生珠光体或卷取温度低发生马氏体转变，以保 证成品获得合格的强度要求。
在合理化学成分基础上，通过调整控制冷却工艺，即调整冷却速度和卷 取温度，获得针状铁素体加贝氏体的双相组织，进而可保证获得连续油管用 钢高强度低屈强比的性能要求。
试验管力学性能检测结果
连续油管及其用钢发展趋势
目前，国内外连续油管多采用CT80 级别。而美国QT 公司和Tenaris已经开 发出CT110 钢级连续管，CT90 实现批量应用
CT90 及以上级别连续油管应用将会是近期连续油管技术发展的重点。对于连续油管用钢，其后续开发目标应以CT90 及以上级别。
宝钢连续油管用钢情况
目前已开发了CT80、CT90、CT100 三个牌号高强度连续油管用钢，并 出口批量到海外，但其并不完全针对国内钢管厂商供货。
宝钢CT90连续油管用钢化学成分
宝钢CT90连续油管用钢工艺参数
宝钢CT90连续油管用钢力学性能
武钢连续油管用钢情况
◆武钢从2006年就开始进行研制连续油管用钢，先后进行了6、7轮现场试制， 每轮进行2炉冶炼，到2009年底才研制成功；
◆ CT70 和CT80 级 别 连 续 油 管 用 钢 可 以 稳 定 生 产 ；
◆ 武 钢 供CT80 连 续 油 管 用 钢 规 格 均 在 4mm 以 下 ， 且 生 产 连 续 油 管 直 径 规 格 多 为φ31.75mm 以下；
◆目前在进行CT90 连续油管用钢开发。
山钢CT90管线钢
为更好的满足客户需求，山钢集团日照公司快速响应，科技质量中心牵头 生产单元组建团队全力推进产品开发。团队成员积极协同，通过采用创新的冶 金方案和工艺技术突破了产品成分、性能、板形及表面等一系列控制难题，在 短时间内成功试制出高强度连续油管用钢CT90。 经检验，产品成分合格，力学性能稳定，板形和表面质量良好，各项指标均满足用户技术协议要求，首批订单目前已陆续发往户。