论文部分内容阅读
【摘 要】 在国际石油公司的勘探和开发中,一类物资由公司负责直接提供俗称为甲方材料，最常用也是最重要的物资之一——OCTG（俗称油井管）其质量管理直接关系到油田开发的成败和投资成本。由于中国石油企业的海外项目日益增多，要求石油物资采办专业人员既熟悉技术又了解商务，尤其是很多大型勘探开发项目，物资种类繁多，要求生产工期短，交货时间紧急，导致各生产需求部门提交的部分产品技术资料不够完善，难以把所需物资设备的技术细节描述清楚。要想减少采办风险，做好质量控制，作为一名国际专业采办贸易人员，对油井管的基本知识和检验标准有一定了解是非常关键的。
【关键词】 国际石油工程 甲方材料 检验标准
1. 油井管简介
OCTG是英文Oil Country Tubular Goods的缩写，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。本文主要讨论甲方材料中的油管和套管。
1.1油管
1.1.1油管分类和钢级
油管分为平式油管(NU)、加厚油管(EU)和整体接头油管。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API 5CT规定，且应进行无损检验。
1.1.2油管的连接型式及接箍料的牌号、化学成分和交货状态
API 5CT标准对油管化学成分要求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。平式油管、加厚油管和整体接头油管的连接形式，因此，各制造厂均有自已的油管牌号。
1.2套管
1.2.1套管的分类及作用
套管是支撑油、气井井壁的钢管。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管。套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属于一次性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70％以上。套管按使用情况可分为：导管、表层套管、技术套管和油层套管。
1.2.2套管钢级及化学成份
套管的钢级有H40、J55、K55、M65、N80、L80、C90、C95、T95、P110、Q125、V150。
V150是非API高强度钢级，主要用于深井、超深井。同油管一样，API标准对套管的化学成分也是一个范围很宽的指导性文件，各生产厂家均有自已的套管专用牌号。
1.2.3套管常用短圆螺纹套管、长圆螺纹套管、偏梯形螺纹套管、直连型套管等多种连接型式。
1.3油井管螺纹量规
量规是螺纹的重要检测工具。不同的螺纹类型，不同的尺寸均要使用不同的量规。所以，螺纹加工厂需要配备大量的量规，而且量规属消耗品，当它受上一级量规检测不合格时应予以报废。量规有不同的等级，螺纹加工厂通常应配备工作规和校对规。工作规是用于检验钢管螺纹，校对规是用于检验工作规。每一种量规又分为塞规和环规，塞规用于检验接箍内螺纹，环规用于检验管体外螺纹。
1.4国内外特殊扣简介
特殊扣是不同于API 螺纹的具有特殊结构的管螺纹。现行的API螺纹连接的油套管虽然在油井开采中得到广泛的应用，但在某些油田的特殊环境下，其不足之处明显表现出来：API圆螺纹连接的管柱，虽然其密封性能较好，但其螺纹部位所承受的拉力只相当于管体强度的60％~80％，因而不能在深井的开采中使用；API偏梯形螺纹连接的管柱，其抗拉性能虽然比API圆螺纹连接高很多，但其密封性能不是很好，因而不能用于高压气井的开采；另外，螺纹脂一般只能在温度为95℃以下的环境中才能发挥其作用，故在高温井的开采中不能使用。
2. 制定合理采办和检验标准,满足海外油田对油井管的使用技术要求
油井管的制造标准包括国际标准、国家标准、行业标准、企业标准。某些产品在介绍其性能时,强调其实施某一国际标准, 似乎國际标准比国家标准严，实际上并非完全如此,有时候恰好相反。国际标准是最起码、最基本的要求,是为了保证产品的互换性。目前,石油管标准多采用 API标准或 API等效的标准。但API和国家标准、行业及企业标准又有一一些不同，注意时间实用中区别对待。
2.1 API标准不是国际标准,但由于在国际应用很广,起着国际标准的作用。API标准有两个基本思想,一是基本的必须作的;二是 API标准出自实践,实践性很强。API标准是石油工业中最基本、最起码的要求,API所制定的标准(包括规范、推荐作法和通报)中,规范(SPEC)主要着重于形式和参数的一致,以确保产品的互换性。推荐作法(RP)的目的是为了促进已在实践中证明正确的技术和操作方法的广泛利用。某些规范提出了一些设计、制造的技术要求,但均很简单,不够完善。
2.2 API标准没有考虑也不可能考虑特殊井况的要求,它只是一个通用、泛泛的基本标准。而 API标准作为油井管的质量保证仅属于基本要求，采用 API标准无法真正有效控制油井管质量。
2.3 API 5CT对水压试验的时机不明晰,油、套管的水压试验包含对管体及螺纹密封性的综合验证,API标准中没有明确要求一定要在螺纹加工完成后进行水压试验,而是可以选择在热处理完成后或螺纹加工完成后进行水压试验,如果选择在管体热处理完成后、螺纹加工前进行水压试验,虽然实现了对管体的检查,但未完成对螺纹密封性的综合验证。
2.4 API标准未涉及特殊螺纹接头,而规定了 API圆螺纹的偏梯形螺纹,未涉及特殊螺纹接头。目前已有 10余种特殊螺纹的油、套管在国内各油田使用,生产厂出于商业方面考虑,不愿意公开其产品标准,导致油田特殊螺纹管柱设计和检验无标准可依,只能依照厂家提供的技术资料进行检验,无法从用户及第三者的角度客观进行检验,存在一定的隐患。
2.5各大油公司的需求和采办部门在采购时大多直接使用 API标准,在使用条件不复杂的浅井和一般工况条件下,API油井管标准基本上能满足要求,而且是最经济的、最合理的作法。但是,在使用条件苛刻的状况下,如高温、高压、酸性强的井,依然直接采用 API标准作为订货技术条件,显然不合理,并且存在一定的隐患。导致这些情况有两方面的原因:一是对 API标准存在认识上的误区;另一个是油公司虽然认识到 API标准是最基本标准,不能满足一些特定工况条件的要求,但是,采购时除了 API标准可以采用外,没有适合该特定工况条件的标准、规范可以采用。由于标准规范中相关细节的模糊，造成采购技术协议的不完善
结束语：
由于对 API标准的认识以及 API标准在使用中存在的问题,在定购或验收产品时，仅仅依据 API标准或者国标、行业标准是不够的，由于标准规范中相关细节的模糊和技术协议的不完善，为了保证油套管的质量,实际采购时还应根据自己的使用条件及特殊要求等实际情况，对于API标准没有考虑的特殊井况， 订货时除了采用 API标准外,还应该考虑适合特定工况条件的附加要求或定货补充协议, 制定适合特殊要求的标准或技术条件，采用“API标准+采购补充协议”的形式，作为向工厂订货或验收的依据。
（作者单位：中国石化集团国际石油工程有限公司）
【关键词】 国际石油工程 甲方材料 检验标准
1. 油井管简介
OCTG是英文Oil Country Tubular Goods的缩写，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。本文主要讨论甲方材料中的油管和套管。
1.1油管
1.1.1油管分类和钢级
油管分为平式油管(NU)、加厚油管(EU)和整体接头油管。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API 5CT规定，且应进行无损检验。
1.1.2油管的连接型式及接箍料的牌号、化学成分和交货状态
API 5CT标准对油管化学成分要求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。平式油管、加厚油管和整体接头油管的连接形式，因此，各制造厂均有自已的油管牌号。
1.2套管
1.2.1套管的分类及作用
套管是支撑油、气井井壁的钢管。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管。套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属于一次性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70％以上。套管按使用情况可分为：导管、表层套管、技术套管和油层套管。
1.2.2套管钢级及化学成份
套管的钢级有H40、J55、K55、M65、N80、L80、C90、C95、T95、P110、Q125、V150。
V150是非API高强度钢级，主要用于深井、超深井。同油管一样，API标准对套管的化学成分也是一个范围很宽的指导性文件，各生产厂家均有自已的套管专用牌号。
1.2.3套管常用短圆螺纹套管、长圆螺纹套管、偏梯形螺纹套管、直连型套管等多种连接型式。
1.3油井管螺纹量规
量规是螺纹的重要检测工具。不同的螺纹类型，不同的尺寸均要使用不同的量规。所以，螺纹加工厂需要配备大量的量规，而且量规属消耗品，当它受上一级量规检测不合格时应予以报废。量规有不同的等级，螺纹加工厂通常应配备工作规和校对规。工作规是用于检验钢管螺纹，校对规是用于检验工作规。每一种量规又分为塞规和环规，塞规用于检验接箍内螺纹，环规用于检验管体外螺纹。
1.4国内外特殊扣简介
特殊扣是不同于API 螺纹的具有特殊结构的管螺纹。现行的API螺纹连接的油套管虽然在油井开采中得到广泛的应用，但在某些油田的特殊环境下，其不足之处明显表现出来：API圆螺纹连接的管柱，虽然其密封性能较好，但其螺纹部位所承受的拉力只相当于管体强度的60％~80％，因而不能在深井的开采中使用；API偏梯形螺纹连接的管柱，其抗拉性能虽然比API圆螺纹连接高很多，但其密封性能不是很好，因而不能用于高压气井的开采；另外，螺纹脂一般只能在温度为95℃以下的环境中才能发挥其作用，故在高温井的开采中不能使用。
2. 制定合理采办和检验标准,满足海外油田对油井管的使用技术要求
油井管的制造标准包括国际标准、国家标准、行业标准、企业标准。某些产品在介绍其性能时,强调其实施某一国际标准, 似乎國际标准比国家标准严，实际上并非完全如此,有时候恰好相反。国际标准是最起码、最基本的要求,是为了保证产品的互换性。目前,石油管标准多采用 API标准或 API等效的标准。但API和国家标准、行业及企业标准又有一一些不同，注意时间实用中区别对待。
2.1 API标准不是国际标准,但由于在国际应用很广,起着国际标准的作用。API标准有两个基本思想,一是基本的必须作的;二是 API标准出自实践,实践性很强。API标准是石油工业中最基本、最起码的要求,API所制定的标准(包括规范、推荐作法和通报)中,规范(SPEC)主要着重于形式和参数的一致,以确保产品的互换性。推荐作法(RP)的目的是为了促进已在实践中证明正确的技术和操作方法的广泛利用。某些规范提出了一些设计、制造的技术要求,但均很简单,不够完善。
2.2 API标准没有考虑也不可能考虑特殊井况的要求,它只是一个通用、泛泛的基本标准。而 API标准作为油井管的质量保证仅属于基本要求，采用 API标准无法真正有效控制油井管质量。
2.3 API 5CT对水压试验的时机不明晰,油、套管的水压试验包含对管体及螺纹密封性的综合验证,API标准中没有明确要求一定要在螺纹加工完成后进行水压试验,而是可以选择在热处理完成后或螺纹加工完成后进行水压试验,如果选择在管体热处理完成后、螺纹加工前进行水压试验,虽然实现了对管体的检查,但未完成对螺纹密封性的综合验证。
2.4 API标准未涉及特殊螺纹接头,而规定了 API圆螺纹的偏梯形螺纹,未涉及特殊螺纹接头。目前已有 10余种特殊螺纹的油、套管在国内各油田使用,生产厂出于商业方面考虑,不愿意公开其产品标准,导致油田特殊螺纹管柱设计和检验无标准可依,只能依照厂家提供的技术资料进行检验,无法从用户及第三者的角度客观进行检验,存在一定的隐患。
2.5各大油公司的需求和采办部门在采购时大多直接使用 API标准,在使用条件不复杂的浅井和一般工况条件下,API油井管标准基本上能满足要求,而且是最经济的、最合理的作法。但是,在使用条件苛刻的状况下,如高温、高压、酸性强的井,依然直接采用 API标准作为订货技术条件,显然不合理,并且存在一定的隐患。导致这些情况有两方面的原因:一是对 API标准存在认识上的误区;另一个是油公司虽然认识到 API标准是最基本标准,不能满足一些特定工况条件的要求,但是,采购时除了 API标准可以采用外,没有适合该特定工况条件的标准、规范可以采用。由于标准规范中相关细节的模糊，造成采购技术协议的不完善
结束语：
由于对 API标准的认识以及 API标准在使用中存在的问题,在定购或验收产品时，仅仅依据 API标准或者国标、行业标准是不够的，由于标准规范中相关细节的模糊和技术协议的不完善，为了保证油套管的质量,实际采购时还应根据自己的使用条件及特殊要求等实际情况，对于API标准没有考虑的特殊井况， 订货时除了采用 API标准外,还应该考虑适合特定工况条件的附加要求或定货补充协议, 制定适合特殊要求的标准或技术条件，采用“API标准+采购补充协议”的形式，作为向工厂订货或验收的依据。
（作者单位：中国石化集团国际石油工程有限公司）