鉆具、油套管螺紋檢驗(yàn)(講義)3

1、一、鉆具、油套管螺紋檢驗(yàn)1概述1.1油井管油井管簡(jiǎn)介國(guó)外將鉆桿、鉆鋌、方鉆桿、轉(zhuǎn)換接頭等鉆具和油套管統(tǒng)稱為油井管（OCTG），顧名思義——下入油井里的管子，我們石油行業(yè)以前將之稱為“石油專用管”，其實(shí)“石油專用管”還包括管線管（輸送管）。油井管和管線管總稱石油專用管。油井管柱也就是由所說(shuō)的三柱組成：鉆柱、油管柱和套管柱。油井管由錐度螺紋將單根油井管連接而成，淺則數(shù)百米，深則數(shù)千米，甚至上萬(wàn)米。錐度螺紋具有上卸扣速度快，連接強(qiáng)度高，密封性

2、好等優(yōu)點(diǎn)。管柱在不同井段要長(zhǎng)時(shí)間承受拉伸、壓縮、彎曲、內(nèi)壓、外壓和熱循環(huán)等復(fù)合應(yīng)力的作用。螺紋連接部位是最薄弱的環(huán)節(jié)，失效事故80%以上發(fā)生在螺紋連接處。因此，油井管螺紋主要應(yīng)具備兩個(gè)特性：（1）結(jié)構(gòu)完整性，就是螺紋嚙合后應(yīng)具備足夠的連接強(qiáng)度，不致于在外力作用下使結(jié)構(gòu)受到破壞；（2）密封完整性，就是要能夠保證含有數(shù)以百計(jì)螺紋連接接頭的管柱在各種不同受力狀態(tài)下承受內(nèi)外壓差（一般為幾百個(gè)大氣壓）的長(zhǎng)期作用而不泄漏。螺紋連接強(qiáng)度和密封性能是油

3、井管極為重要的兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)。1.2檢驗(yàn)檢驗(yàn)的意的意義螺紋檢驗(yàn)的目的就是要把螺紋質(zhì)量不合格的管子檢查出來(lái)防止不合格管下井最大限度避免或減少油井管失效事故的發(fā)生。油井管螺紋失效形式主要有：絲扣斷裂、粘扣、滑脫、泄漏等。處理事故少則幾十萬(wàn)，多則幾百萬(wàn)，甚至整口井報(bào)廢，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。各油井管生產(chǎn)廠要經(jīng)過(guò)工序檢驗(yàn)、入庫(kù)前抽檢（成品庫(kù)抽檢）等多道工序把關(guān)；各油田還要進(jìn)行到貨后商檢（驗(yàn)收）或派人赴工廠監(jiān)造或在出廠前、裝船（車）前檢驗(yàn)，有的油田則

4、委托第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)駐廠監(jiān)造。油田除螺紋參數(shù)、外觀按比例抽檢外，有的單位還對(duì)螺紋接頭進(jìn)行靜水壓密封性能試驗(yàn)。油井管下井前，作業(yè)人員還需對(duì)螺紋進(jìn)行外觀檢查（有無(wú)損傷、變形、銹蝕等），對(duì)管體還要進(jìn)行通徑試驗(yàn)。以上檢驗(yàn)就是要盡可能控制螺紋連接的質(zhì)量。當(dāng)然操作是否規(guī)范、扭矩、轉(zhuǎn)速是否合適，螺紋脂性能是否符合要求也對(duì)螺紋連接質(zhì)量有很大影響。如某油田下套管作業(yè)用液壓鉆桿大鉗，夾持力過(guò)大，致使接箍嚴(yán)重變形，造成螺紋嚴(yán)重粘扣；又如某油田下油管作業(yè)作用聚乙

5、烯錐形塑料套，未起到潤(rùn)滑作用，造成粘扣、牙形受損，喪失了抗拉能力導(dǎo)致脫扣事故。也有一些質(zhì)量隱患靠現(xiàn)有手段、檢驗(yàn)方法是發(fā)現(xiàn)不了的，如工廠接箍機(jī)緊扭矩不足的問(wèn)題。井隊(duì)下井時(shí)，如配有扭矩儀浮動(dòng)上扣，可以彌補(bǔ)這一不足；如采用老辦法，看余扣，極有可能導(dǎo)致油套管下井后無(wú)法密封、甚至滑脫。如新疆巴州商檢局人員在檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，某廠套管接箍手可以擰下；95年某油田使用國(guó)產(chǎn)套管，螺紋（按比例抽檢）、水壓（100%檢驗(yàn)）都進(jìn)行了檢查，合格的管子下到井里，有10

6、余井井試不住壓。經(jīng)我們調(diào)查分析和實(shí)物試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)主要是工廠扭矩不足，用控制J值的方法進(jìn)行上扣，試壓卸堵頭時(shí)有的接箍竟被卸下。2油井管用途2.1油管：油氣自井底至井口的采收通道。鋼級(jí)：J55、N80、P110等，范圍為1.05″～412″以278″EU、NU為多。2.2套管:防止地層塌陷保護(hù)油管、與油管通過(guò)封隔器將油氣層與環(huán)形空間隔開(kāi)。分表層套管、生產(chǎn)套管（即油層套管），技術(shù)套管（異常壓力用）。范圍為412″～20″，以512″、7″、95

7、8″LC、STC、BC為多，鋼級(jí)：J55、N80、P110等。2.3鉆具（鉆桿、鉆鋌、方鉆桿、轉(zhuǎn)換接頭等）傳遞動(dòng)力給鉆頭、破碎巖石、高壓泥漿進(jìn)入2（3）直連型套管屬特殊扣、很少遇到，不作介紹。（4）鉆具錐度為1：6、1：4或1：8螺距為6.35(4牙吋)5.08(5牙吋).4.233(6牙吋)牙型高度為3.095、3.083、2.993、3.743等牙側(cè)角為30牙形角為60。詳見(jiàn)GBT9253.11999P2P5圖1、表1、表2。5生產(chǎn)

8、、檢驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)5.1油套管油套管(1)APISPEC5CT(2005第8版)(2)ISO11960:2004IDT(根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)制定)(3)SYT61942003注:等同采用ISO標(biāo)準(zhǔn)作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)即將升級(jí)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（4）APISPEC5B（1996第14版）（5）ISO10422（根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)制定）（6）GBT9253.21999注:等同采用API標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（7）APIRP5C1（1988第16版）（8）ISO10405

9、1993（根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)制定）（9）GBT177451999注：等同采用ISO標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（10）APIRP5B1（1999第5版）（11）GBT180522000（等同采用API標(biāo)準(zhǔn)）（12）APIStd5T1（1996第10版）（13）SYT64452000（等同采用API標(biāo)準(zhǔn)）（14）APIRP5A5（1997第6版）（15）SYT64742000（等同采用API標(biāo)準(zhǔn)）（16）APISPEC15HR（1995第2版）（17）

10、SYT62671996（等同采用API標(biāo)準(zhǔn)）（18）APISPEC15LR（1990）（19）SYT62661996（等同采用API標(biāo)準(zhǔn)）（20）SYT599094（套管國(guó)外訂貨技術(shù)條件）（21）SYT53962000（石油套管現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與運(yùn)輸）（3）、（6）、（11）、（13）4份標(biāo)準(zhǔn)為本次學(xué)習(xí)資料；（1）（3）介紹管體鋼級(jí)、重量、理化性能、無(wú)損檢測(cè)、幾何尺寸和外觀質(zhì)量等。（4）（6）介紹螺紋參數(shù)的加工、檢驗(yàn)方法公差要求和量規(guī)規(guī)范等。（