鉆具、油套管螺紋檢驗(講義)3

1、一、鉆具、油套管螺紋檢驗1概述1.1油井管油井管簡介國外將鉆桿、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“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，甚至上萬米。錐度螺紋具有上卸扣速度快，連接強度高，密封性

2、好等優(yōu)點。管柱在不同井段要長時間承受拉伸、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（一般為幾百個大氣壓）的長期作用而不泄漏。螺紋連接強度和密封性能是油

3、井管極為重要的兩個技術(shù)指標。1.2檢驗檢驗的意的意義螺紋檢驗的目的就是要把螺紋質(zhì)量不合格的管子檢查出來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，多則幾百萬，甚至整口井報廢，造成重大的經(jīng)濟損失。各油井管生產(chǎn)廠要經(jīng)過工序檢驗、入庫前抽檢（成品庫抽檢）等多道工序把關(guān)；各油田還要進行到貨后商檢（驗收）或派人赴工廠監(jiān)造或在出廠前、裝船（車）前檢驗，有的油田則

4、委托第三方檢驗機構(gòu)駐廠監(jiān)造。油田除螺紋參數(shù)、外觀按比例抽檢外，有的單位還對螺紋接頭進行靜水壓密封性能試驗。油井管下井前，作業(yè)人員還需對螺紋進行外觀檢查（有無損傷、變形、銹蝕等），對管體還要進行通徑試驗。以上檢驗就是要盡可能控制螺紋連接的質(zhì)量。當然操作是否規(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，夾持力過大，致使接箍嚴重變形，造成螺紋嚴重粘扣；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、檢驗方法是發(fā)現(xiàn)不了的，如工廠接箍機緊扭矩不足的問題。井隊下井時，如配有扭矩儀浮動上扣，可以彌補這一不足；如采用老辦法，看余扣，極有可能導(dǎo)致油套管下井后無法密封、甚至滑脫。如新疆巴州商檢局人員在檢驗時發(fā)現(xiàn)，某廠套管接箍手可以擰下；95年某油田使用國產(chǎn)套管，螺紋（按比例抽檢）、水壓（100%檢驗）都進行了檢查，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)查分析和實物試驗，發(fā)現(xiàn)主要是工廠扭矩不足，用控制J值的方法進行上扣，試壓卸堵頭時有的接箍竟被卸下。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：J55、N80、P110等，范圍為1.05″～412″以278″EU、NU為多。2.2套管:防止地層塌陷保護油管、與油管通過封隔器將油氣層與環(huán)形空間隔開。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：J55、N80、P110等。2.3鉆具（鉆桿、鉆鋌、方鉆桿、轉(zhuǎn)換接頭等）傳遞動力給鉆頭、破碎巖石、高壓泥漿進入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GBT9253.11999P2P5圖1、表1、表2。5生產(chǎn)

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

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

10、SYT62671996（等同采用API標準）（18）APISPEC15LR（1990）（19）SYT62661996（等同采用API標準）（20）SYT599094（套管國外訂貨技術(shù)條件）（21）SYT53962000（石油套管現(xiàn)場檢驗與運輸）（3）、（6）、（11）、（13）4份標準為本次學習資料；（1）（3）介紹管體鋼級、重量、理化性能、無損檢測、幾何尺寸和外觀質(zhì)量等。（4）（6）介紹螺紋參數(shù)的加工、檢驗方法公差要求和量規(guī)規(guī)范等。（