1、石油管有關(guān)基本知識一、石油管有關(guān)基本知識1、石油管相關(guān)專用名詞解釋API：它是英文 American Petroleum Institute 的縮寫，中文意思為美國石油學(xué) 會。OCTG它是英文Oil Country Tubular Goods的縮寫，中文意思為石油專用管材, 包括成品油套管、鉆桿、鉆鋌、接箍、短接等。油管：在油井中用于采油、采氣、注水和酸化壓裂的管子。套管：從地表面下入已鉆井眼作襯壁，以防止井壁坍塌的管子。鉆桿：用于鉆井眼的管子。管線管：用于輸送油、氣的管子。接箍：用于連接兩根帶螺紋管子并具有內(nèi)螺紋的圓筒體。接箍料：用于制造接箍的管子。API螺紋：API 5B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的管螺紋，

2、包括油管圓螺紋、套管短圓螺紋、套管長 圓螺紋、套管偏梯形螺紋、管線管螺紋等。特殊扣：具有特殊密封性能、連接性能以及其它性能的非API螺紋扣型。失效：在特定的服役條件下發(fā)生變形、斷裂、表面損傷而失去原有功能的現(xiàn)象。 油套管失效的主要形式有：擠毀、滑脫、破裂、泄漏、腐蝕、粘結(jié)、磨損等。2、石油相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)API 5CT:套管和油管規(guī)范（目前最新版為第 8版）API 5D:鉆桿規(guī)范（目前最新版為第 5版）API 5L :管線鋼管規(guī)范（目前最新版為第 44版）API 5B :套管、油管和管線管螺紋的加工、測量和檢驗(yàn)規(guī)范第1部分:第2部分：第1部分:第2部分：B級第3部分：C級鋼管GB/T9711.2-19

3、99 :石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件 鋼管GB/T9711.3-2005 :石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件 鋼管 二、油管1、油管的分類油管分為平式油管（NU）、加厚油管（EU）和整體接頭油管。平式油管是指管端不經(jīng) 過加厚而直接車螺紋并帶上接箍。加厚油管是指兩管端經(jīng)過外加厚以后， 再車螺 紋并帶上接箍。整體接頭油管是指一端經(jīng)過內(nèi)加厚車外螺紋， 另一端經(jīng)過外加厚 車內(nèi)螺紋，直接連接不帶接箍。2、油管的作用、抽取油汽：油氣井打完并固井之后，在油層套管中放置油管，以抽取油氣至 地面。、注水：當(dāng)井下壓力不夠，通過油管往井里注水。、注蒸汽：在稠油熱采過程中，要用隔熱油管向井下輸入蒸汽。、酸化和

4、壓裂：在打井后期或?yàn)榱颂岣哂蜌饩漠a(chǎn)量， 需要對油氣層輸入酸化 和壓裂的介質(zhì)或固化物，介質(zhì)和固化物都是通過油管輸送的。3、油管的鋼級油管鋼級有：H40 J55、N80 L80、C90 T95、P110。N80分為N80-1和N80Q二者的相同點(diǎn)是拉伸性能一致，二者的不同點(diǎn)是交貨狀 態(tài)和沖擊性能區(qū)別,N80-1按正火狀態(tài)交貨或當(dāng)終軋溫度大于臨界溫度 Ar3且張 力減徑后經(jīng)過空冷時(shí)，又可用熱軋找替正火，沖擊功和無損檢驗(yàn)均不作要求；N80Q 必須經(jīng)過調(diào)質(zhì)（淬火加回火）熱處理，沖擊功應(yīng)符合API 5CT規(guī)定，且應(yīng)進(jìn)行無損 檢驗(yàn)。L80分為L80-1、L80-9Cr和L80-13Cr。它們的力學(xué)性能和交

5、貨狀態(tài)均相同。不 同之處表現(xiàn)在用途、生產(chǎn)難度和價(jià)格上，L80-1為普通型，L80- 9Cr和L80-13Cr 均為高抗腐蝕性油管，生產(chǎn)難度大，價(jià)格昂貴，通常用于重腐蝕油井。C90和 T95 均分為 1 型和 2 型，即 C90-1、C90-2 和 T95-1、T95-2。4、油管常用鋼級、牌號及交貨狀態(tài)鋼級牌號交貨狀態(tài)J55油管37Mn5平式油管：熱軋代替正火加厚油管：加厚以后全長正火N80-1油管36Mn2V平式油管：熱軋代替正火加厚油管：加厚以后全長正火N80-Q油管30Mn5全長調(diào)質(zhì)L80-1油管30Mn5全長調(diào)質(zhì)P110油管25CrMnMo全長調(diào)質(zhì)J55接箍37Mn5熱軋?jiān)诰€常化N80

6、接箍28MnTiB全長調(diào)質(zhì)L80-1接箍28MnTiB全長調(diào)質(zhì)P110接箍25CrMnMo全長調(diào)質(zhì)1、套管的分類及作用套管是支撐油、氣井井壁的鋼管。每一口井根據(jù)不同的鉆井深度和地質(zhì)情況，要使用幾層套管。套管下井后要采用水泥固井，它與油管、鉆桿不同，不可以重復(fù) 使用，屬于一次性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70%以上。套管按使用情況可分為：導(dǎo)管、表層套管、技術(shù)套管和油層套管，它們在油井中 的結(jié)構(gòu)見圖1。 導(dǎo)套：主要用于海洋、沙漠中鉆井，用以隔開海水和砂子，保證鉆井順利進(jìn) 行，這層套管的主要規(guī)格為：7 762mm(30in ) x 25.4mm 7 762mm(30in) 乂 19.0

7、6mm 表層套管：主要用于第一次開鉆，鉆開地表松軟地層到基巖，為了封隔這部 分地層不致坍塌，需用表層套管進(jìn)行封固。表層套管的主要規(guī)格：508mm(20in)、 406.4mm(16in)、339.73mm(13-3/8in)、273.05mm(10-3/4in)、244.48mm(9-5/9in) 等。下管深度取決于松軟地層的深度，一般為 801500m其承受的外壓和內(nèi)壓 都不大，一般多采用K55鋼級或N80鋼級。技術(shù)套管技術(shù)套管用在復(fù)雜地層的鉆進(jìn)過程中，當(dāng)遇到坍塌層、油層、氣層、水層、 漏失層、鹽膏層等復(fù)雜部位時(shí)，都需要下技術(shù)套管封固，否則鉆井就無法進(jìn)行。 有的井地層深而復(fù)雜，而且下井深度達(dá)

8、數(shù)千米，這種深井需要下好幾層技術(shù)套管，其力學(xué)性能和密封性能要求都很高，采用的鋼級也較高，除K55以外，更多是采用N80和P110鋼級，有些深井還采用 Q125甚至更高的非API鋼級如V150。技 術(shù)套管的主要規(guī)格有：339.73mm(13-3/8in)、273.05mm(10-3/4in)、 244.48mm(9-5/8in)、219.08mm(8-5/8in) 193.68mm(7- 5/8in)、177.8mm(7in)等。油層套管當(dāng)鉆井鉆到目的層(含油、氣的層位)，需用油層套管將油氣層及上部裸露 地層全部封住，油層套管內(nèi)部是油層。油層套管在各類套管中下井深度最深，其力學(xué)性能和密封性能要求

9、也是最高，采用鋼級有 K55 N80 P110 Q125 V150 等。油層套管的主要規(guī)格有：177.8mm(7in)、168.28mm(6-5/8in)、 139.7mm(5-1/2in)、127mm(5in)、114.3mm(4-1/2in)等。四、鉆桿管鉆具用管分類及作用鉆具中的方鉆桿、鉆桿、加重鉆桿和鉆鋌組成鉆柱。鉆柱是帶動(dòng)鉆頭從地面鉆進(jìn) 到井底的核心鉆孔工具，也是地面通向井底的一條通道。它的主要作用有3個(gè)： 傳遞扭矩帶動(dòng)鉆頭鉆井； 依靠自身重量給鉆頭施加破碎井底巖石的壓力； 輸送洗井液，即鉆井泥漿通過地面的高壓泥漿泵，打入鉆柱內(nèi)孔流入井底沖 刷巖屑及冷卻鉆頭，并攜帶巖屑經(jīng)過鉆柱外表面

10、與井壁之間的環(huán)形空間返回到地 面，達(dá)到鉆井的目的。鉆柱在鉆井過程中要承受各種復(fù)雜的交變載荷的作用，如拉、壓、扭、彎等各種應(yīng)力的作用，內(nèi)表面還要承受高壓泥漿的沖刷和腐蝕。 方鉆桿：方鉆桿有四方型和六方型兩種，我國的石油鉆桿每套鉆柱通常使用 一根四方型鉆桿。其規(guī)格有：63.5mm(2-1/2in)、88.9mm(3-1/2in)、107.95mm(4-1/4in)、133.35mm(5-1/4in)、152.4mm(6in)等。通常使用長度為 1214.5m。 鉆桿：鉆桿是鉆井的主要工具，連接在方鉆桿的下端，隨著鉆井不斷加深， 鉆桿一根接一根地不斷加長鉆柱。鉆桿的規(guī)格有：60.3mm(2-3/8i

11、n)、73.03mm(2-7/8in) 、88.9mm(3-1/2in) 、114.3mm(4-1/2in) 、127mm(5in)、 139.7mm(5-1/2in)等。加重鉆桿：加重鉆桿是連接鉆桿和鉆鋌的過渡工具，可以改善鉆桿的受力狀 況以及增大對鉆頭的壓力。加重鉆桿的主要規(guī)格有：88.9mm(3-1/2in)和127mm(5in)等。 鉆鋌：鉆鋌接在鉆柱的下部，它是特厚壁管，剛性大，給鉆頭破碎巖石施加 壓力，打直井時(shí)可以起導(dǎo)向作用。鉆鋌的常用規(guī)格有：158.75mm(6-1/4in)、177.85mm(7in)、203.2mm(8in)、228.6mm(9in)等。五、管線管1、管線管分

12、類管線管是石油和天然氣工業(yè)中用于輸送石油、成品油、天然氣和水等管線用鋼管的簡稱。輸送油、氣的管線主要分為主線輸送管線、支線輸送管線和城市管網(wǎng)管 線三種，主線輸送管線的通常規(guī)格為a 4061219mmi厚為1025mm鋼級為 X42X80;支線輸送管線和城市管網(wǎng)管線的通常規(guī)格為a114700mmi厚620mm鋼級為X42X80。管線管有焊接鋼管，也有無縫鋼管，焊接鋼管使用量多于無縫鋼管。2、管線管標(biāo)準(zhǔn)管線管執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是API 5L管線鋼管規(guī)范，但我國于1997年頒布了 2個(gè)管 線管國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T9711.1-1997石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第一 部分：A級鋼管和GB/T9711.2

13、-1997石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件 第二部分：B級鋼管，這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是等效于API 5L制訂的，國內(nèi)許多用戶要 求按這2個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)供貨。3、關(guān)于 PSL1 和 PSL2PSL是產(chǎn)品規(guī)范水平的簡稱。管線管的產(chǎn)品規(guī)范水平分為PSL1和PSL2也可以說質(zhì)量等級分為PSL1和PSL2 PSL1高于PSL2這2個(gè)規(guī)范水平不僅僅是檢驗(yàn) 要求不同，而且化學(xué)成分、力學(xué)性能要求也不同，所以按 API 5L訂貨時(shí)，合同 中的條款除注明規(guī)格、鋼級等通常的指標(biāo)外，還必須注明產(chǎn)品規(guī)范水平，即PSL1 還是PSL2PSL2在化學(xué)成分、拉伸性能、沖擊功、無損檢測等指標(biāo)上均嚴(yán)于PSLt4、管線管鋼級和化學(xué)成分管線管的

14、鋼級由低至高分為：A2S A、R X42、X4& X52、X6R X6S X70和X80。5、管線管水壓和無損要求管線管應(yīng)逐支做水壓試驗(yàn)，而且標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定允許無損代水壓，這一點(diǎn)也是API標(biāo)準(zhǔn)與我國標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)很大的區(qū)別。PSL1不要求無損檢驗(yàn)，PSL2應(yīng)逐支無損檢驗(yàn)。六、特殊扣1、特殊扣簡介特殊扣是不同于API螺紋的具有特殊結(jié)構(gòu)的管螺紋?，F(xiàn)行的 API螺紋連接的油 套管雖然在油井開采中得到廣泛的應(yīng)用， 但在某些油田的特殊環(huán)境下，其不足之 處明顯表現(xiàn)出來：API圓螺紋連接的管柱，雖然其密封性能較好，但其螺紋部位 所承受的拉力只相當(dāng)于管體強(qiáng)度的 60%80% ,因而不能在深井的開采中使用； API偏梯形螺紋連接的管柱，其抗拉性能雖然比 API圓螺紋連接高很多，但其密 封性能不是很好，因而不能用于高壓氣井的開采；另外，螺紋脂一般只能在溫度 為95c以下的環(huán)境中才能發(fā)揮其作用，故在高溫井的開采中不能使用。與API圓螺紋和偏梯形螺紋連接相比，特殊扣連接在以下幾個(gè)方面取得了突破性 的進(jìn)展：密封性好，通過彈性和金屬密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 使接頭氣密封抗力達(dá)到 管體極限內(nèi)屈服壓力；連接強(qiáng)度高，用特殊扣連接的油套管，其連接強(qiáng)度達(dá)到 或超過了管體強(qiáng)度，從根本上解決了滑脫問題；通過材料的選擇及表面處理工 藝的改進(jìn)，基本解決了螺