石油管基本常识详解.docx

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石油管基本常识详解

石油管基本常识

目录

一、石油管有关基本知识--------------------------------------------------------------------

1、石油管相关专用名词解释----------------------------------------------------------

2、石油管相关标准----------------------------------------------------------------------

3、英制与米制换算值-------------------------------------------------------------------

4、油套管管柱结构----------------------------------------------------------------------

二、油管-----------------------------------------------------------------------------------------

1、油管分类-------------------------------------------------------------------------------

2、油管作用-------------------------------------------------------------------------------

3、油管规格-------------------------------------------------------------------------------

4、加厚油管加厚端形状及尺寸-------------------------------------------------------

5、油管用接箍尺寸----------------------------------------------------------------------

6、油管长度-------------------------------------------------------------------------------

7、油管钢级-------------------------------------------------------------------------------

8、油管及其接箍的牌号、化学成分和交货状态----------------------------------

9、油管及其接箍的力学性能----------------------------------------------------------

10、油管连接型式-------------------------------------------------------------------------

11、油套管及其接箍色标----------------------------------------------------------------

三、套管-----------------------------------------------------------------------------------------

1、套管分类及作用----------------------------------------------------------------------

2、套管规格-------------------------------------------------------------------------------

3、套管用接箍尺寸----------------------------------------------------------------------

4、套管长度-------------------------------------------------------------------------------

5、套管钢级及化学成分----------------------------------------------------------------

6、套管连接型式-------------------------------------------------------------------------

四、钻杆-----------------------------------------------------------------------------------------

1、油井钻具结构-------------------------------------------------------------------------

2、钻具用管分类及其作用-------------------------------------------------------------

3、钻杆尺寸-------------------------------------------------------------------------------

4、钻杆加厚端形状及尺寸-------------------------------------------------------------

5、钻杆钢级、牌号及交货状态-------------------------------------------------------

6、钻杆力学性能-------------------------------------------------------------------------

五、管线管--------------------------------------------------------------------------------------

1、管线管分类----------------------------------------------------------------------------

2、管线管标准----------------------------------------------------------------------------

3、关于PSL1和PSL2------------------------------------------------------------------

4、管线管钢级和化学成分-------------------------------------------------------------

5、管线管拉伸性能----------------------------------------------------------------------

6、管线管冲击性能----------------------------------------------------------------------

7、管线管水压和无损要求-------------------------------------------------------------

8、GB/T9711.1与API5L的钢级对应关系------------------------------------------

六、石油管螺纹--------------------------------------------------------------------------------

1、石油管螺纹类型----------------------------------------------------------------------

2、石油管螺纹量规----------------------------------------------------------------------

3、石油管螺纹尺寸----------------------------------------------------------------------

4、特殊扣简介----------------------------------------------------------------------------

石油管基本常识

一、石油管有关基本知识

1、石油管相关专用名词解释

API：

它是英文AmericanPetroleumInstitute的缩写，中文意思为美国石油学会。

OCTG：

它是英文OilCountryTubularGoods的缩写，中文意思为石油专用管材，包括成品油套管、钻杆、钻铤、接箍、短接等。

据统计，每钻进一米，约需油井管62kg，其中套管48kg，油管10kg，钻杆3kg，钻铤0.5kg。

油管：

在油井中用于采油、采气、注水和酸化压裂的管子。

套管：

从地表面下入已钻井眼作衬壁，以防止井壁坍塌的管子。

钻杆：

用于钻井眼的管子。

管线管：

用于输送油、气的管子。

接箍：

用于连接两根带螺纹管子并具有内螺纹的圆筒体。

接箍料：

用于制造接箍的管子。

API螺纹：

API5B标准规定的管螺纹，包括油管圆螺纹、套管短圆螺纹、套管长圆螺纹、套管偏梯形螺纹、管线管螺纹等。

特殊扣：

具有特殊密封性能、连接性能以及其它性能的非API螺纹扣型。

失效：

在特定的服役条件下发生变形、断裂、表面损伤而失去原有功能的现象。

油套管失效的主要形式有：

挤毁、滑脱、破裂、泄漏、腐蚀、粘结、磨损等。

2、石油相关标准

API5CT：

套管和油管规范

API5D：

钻杆规范

API5L：

管线钢管规范

API5B：

套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范

GB/T9711.1：

石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：

A级钢管

GB/T9711.2：

石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：

B级钢管

GB/T9711.3：

石油天然气工业输送钢管交货技术条件第3部分：

C级钢管

3、英制与米制换算值

1英寸（in）=25.4毫米（mm）

1英尺（ft）=0.3048米（m）

1平方英寸（sp.in）=645.16平方毫米（mm2）

1磅（lb）=0.45359千克（kg）

1磅每英尺（lb/ft）=1.4882千克每米（kg/m）

1磅每平方英寸（psi）=6.895千帕斯卡（kPa）

=0.006895兆帕（Mpa）

1英尺磅（ft-lb）=1.3558焦耳（J）

4、油套管管柱结构

油套管管柱典型结构示意见图1。

二、油管

1、油管的分类

油管分为平式油管（NU）、加厚油管（EU）和整体接头油管。

平式油管是指管端不经过加厚而直接车螺纹并带上接箍。

加厚油管是指两管端经过外加厚以后，再车螺纹并带上接箍。

整体接头油管是指一端经过内加厚车外螺纹，另一端经过外加厚车内螺纹，直接连接不带接箍。

2、油管的作用

抽取油汽：

油气井打完并固井之后，在油层套管中放置油管，以抽取油气至地面。

注水：

当井下压力不够，通过油管往井里注水。

注蒸汽：

在稠油热采过程中，要用隔热油管向井下输入蒸汽。

酸化和压裂：

在打井后期或为了提高油气井的产量，需要对油气层输入酸化和压裂的介质或固化物，介质和固化物都是通过油管输送的。

3、油管的规格

油管常用规格见表1。

表1油管常用规格

尺

寸

代

号

重量代号

外径

D

mm

壁厚

S

mm

内径

d

mm

计算重量

平式（带螺纹和接箍）

外加厚（带螺纹和接箍）

平端

kg/m

因端部加工而增减的重量kg

平式（带螺纹和接箍）

外加厚

标准

接箍

特殊间隙接箍

1.900

2.75

2.90

48.26

3.68

40.9

4.05

0.27

0.91

-

2-3/8

4.60

4.70

60.32

4.83

50.66

6.61

0.73

1.81

1.34

2-7/8

6.40

6.50

73.02

5.51

62.00

9.17

1.45

2.54

1.71

2-7/8

8.60

8.70

73.02

7.82

57.38

12.57

1.18

2.27

1.43

3-1/2

9.20

9.30

88.90

6.45

76.00

13.12

2.27

4.17

2.45

3-1/2

12.70

12.95

88.90

9.52

69.86

18.64

1.81

3.72

2.00

4

10.70

11.00

101.60

6.65

88.30

15.57

-

4.81

-

4-1/2

12.60

12.75

114.30

6.88

100.54

18.23

2.72

-

-

4、加厚油管的加厚端形状及尺寸

常用规格加厚油管的加厚端形状见图2、加厚端尺寸见表2。

加厚油管全部为外加厚。

图2加厚端形状

表2常用加厚油管加厚端尺寸Leu

尺

寸

代

号

重量

代号

外径

D

mm

壁厚

S

mm

加厚端尺寸

加厚端外径

+1.59

0

D4mm

管端至加厚厚度开始减小处长度

0

-25.4

Leumm

管端至加厚厚度减小终止处长度Lamm

管端至加厚消失处最大长度Lb

mm

1.900

2.90

48.26

3.68

53.19

68.26

-

-

2-3/8

4.70

60.32

4.83

65.89

101.60

152.40

254.00

2-7/8

6.50

73.02

5.51

78.59

107.95

158.75

260.36

2-7/8

8.70

73.02

7.82

78.59

107.95

158.75

260.36

3-1/2

9.30

88.90

6.45

95.25

114.30

165.10

266.70

3-1/2

12.95

88.90

9.52

95.25

114.30

165.10

266.70

4

11.00

101.60

6.65

107.95

114.30

165.10

266.70

4-1/2

12.75

114.30

6.88

120.65

120.65

171.45

273.05

5、油管用接箍尺寸

平式油管和加厚油管的接箍尺寸以及接箍料的推荐尺寸分别见表3和表4

表3平式油管接箍

尺寸代号

油管外径

接箍外径

接箍最小长度

单重，kg

接箍料推荐尺寸（外径×壁厚）

1.900

48.26

55.88

95.25

0.56

55.9×8

2-3/8

60.32

73.02

107.95

1.28

73×11

2-7/8

73.02

88.90

130.18

2.34

88.9×12.5

3-1/2

88.90

107.95

142.88

3.71

108×15

4

101.60

120.65

146.05

4.35

120.7×15.5

4-1/2

114.30

132.08

155.58

4.89

132×15

表4加厚油管接箍

尺寸代号

油管外径

接箍外径

接箍最小长度

单重，kg

接箍料推荐尺寸（外径×壁厚）

1.900

48.26

63.50

98.42

0.84

63.5×9.5

2-3/8

60.32

77.80

123.82

1.55

77.8×11.5

2-7/8

73.02

93.17

133.35

2.40

93.17×13

3-1/2

88.90

114.30

146.05

4.10

114.3×15.5

4

101.60

127.00

152.40

4.82

127×16

4-1/2

114.30

141.30

158.75

6.02

141.3×17

6、油管长度

油管的长度范围见表5，国内通常按二级长度R2某一范围定尺交货，如9.4-9.6m是常见的油管交货长度，长短差太大不利于油管下井操作。

表5油管长度范围

一级长度R1

二级长度R2

三级长度R3

总长度范围

6.10-7.32

8.53-9.75

11.58-12.80

100％车载量长度范围的最大变化量

0.61

0.61

0.61

7、油管的钢级

油管钢级有：

H40、J55、N80、L80、C90、T95、P110。

N80分为N80-1和N80Q，二者的相同点是拉伸性能一致，二者的不同点是交货状态和冲击性能区别，N80-1按正火状态交货或当终轧温度大于临界温度Ar3且张力减径后经过空冷时，又可用热轧代替正火，冲击功和无损检验均不作要求;N80Q必须经过调质（淬火加回火）热处理，冲击功应符合API5CT规定，且应进行无损检验。

L80分为L80-1、L80-9Cr和L80-13Cr。

它们的力学性能和交货状态均相同。

不同之处表现在用途、生产难度和价格上，L80-1为普通型，L80-9Cr和L80-13Cr均为高抗腐蚀性油管，生产难度大，价格昂贵，通常用于重腐蚀油井。

C90和T95均分为1型和2型，即C90-1、C90-2和T95-1、T95-2。

8、油管及其接箍料的牌号、化学成分和交货状态

API5CT标准对油管化学成分要求见表6，这是一个范围很宽的指导性要求，其中J55、N80、P110等钢级油管只规定了硫、磷含量要求，其它主要元素均由生产厂家根据性能和使用要求而自行规定。

因此，各制造厂均有自已的油管牌号，表7列出了衡阳钢管（集团）有限公司各钢级的油管及其接箍的牌号和交货状态。

淬火加回火称为调质。

表6油套管化学成分％

钢级

类型

碳

锰

钼

铬

镍

Max

铜

Max

磷

Max

硫

Max

硅

max

min

Max

Min

Max

Min

Max

min

max

J55

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.030

0.030

-

N80

1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.030

0.030

-

N80

Q

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.030

0.030

-

L80

1

-

0.43

-

1.90

-

-

-

-

0.25

0.35

0.030

0.030

0.45

L80

9Cr

-

0.15

0.30

0.60

0.90

1.10

8.00

10.0

0.50

0.25

0.020

0.010

1.00

L80

13Cr

0.15

0.22

0.25

1.00

-

-

12.0

14.0

0.50

0.25

0.020

0.010

1.00

C90

1

-

0.35

-

1.00

0.25

0.75

-

1.20

0.99

-

0.020

0.010

-

C90

2

-

0.50

-

1.90

-

NL

-

NL

0.99

-

0.030

0.010

-

T95

1

-

0.35

-

1.20

0.25

0.85

0.40

1.50

0.99

-

0.020

0.010

-

T95

2

-

0.50

-

1.90

-

-

-

-

0.99

-

0.030

0.010

-

P110

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.030

0.030

-

表7油管及其接箍的钢级、牌号及交货状态

钢级

牌号

交货状态

J55油管

37Mn5

平式油管：

热轧代替正火

加厚油管：

加厚以后全长正火

N80-1油管

36Mn2V

平式油管：

热轧代替正火

加厚油管：

加厚以后全长正火

N80-Q油管

30Mn5

全长调质

L80-1油管

30Mn5

全长调质

P110油管

25CrMnMo

全长调质

J55接箍

37Mn5

热轧在线常化

N80接箍

28MnTiB

全长调质

L80-1接箍

28MnTiB

全长调质

P110接箍

25CrMnMo

全长调质

9、油管及其接箍的力学性能

油管及其接箍的力学性能见表8规定。

表8油管及其接箍力学性能

钢级

屈服强度

MPa

抗拉强度

MPa

洛氏硬度

HRC

布氏硬度

HB

J55

379-552

≥517

-

-

N80-1

552-758

≥689

-

-

N80-Q

552-758

≥689

-

-

L80-1

552-655

≥655

≤23

≤241

L80-9Cr

552-655

≥655

≤23

≤241

L80-13Cr

552-655

≥655

≤23

≤241

C90

621-724

≥689

≤25.4

≤255

T95

655-758

≥724

≤25.4

≤255

P110

758-965

≥862

-

-

10、油管的连接型式

平式油管、加厚油管和整体接头油管的连接形式分别见图3、图4、图5。

11、油套管及其接箍色标

油套管及其接箍应逐支喷凃色标，以区别不同钢级。

油套管色标是在距任一端≥600mm处喷凃色环，接箍是在整个外表面喷凃顔色，然后再喷凃色环。

油套管及其接箍的色标见表9。

表9油套管及其接箍色标

钢级

油套管色环

接箍顔色

整个接箍

色带

H40

由制造厂选择不标色或黑色带

无

与管子同

J55油管

一条明亮绿色

明亮的绿色

无

J55套管

一条明亮绿色

明亮的绿色

一条白色

K55

两条明亮绿色

明亮的绿色

无

M65

一条明亮绿色、一条蓝色

M65钢级管子使用L80钢级1类接箍

N80-1

一条红色

红色

无

N80-Q

一条红色、一条明亮绿色

红色

绿色

L80-1

一条红色、一条棕色

红色

一条棕色

L80-9Cr

一条红色、一条棕色、两条黄色

红色

两条黄色

L80-13Cr

一条红色、一条棕色、一条黄色

红色

一条黄色

C90-1

一条紫色

紫色

无

C90-2

一条紫色、一条黄色

紫色

一条黄色

T9