石油管道知识分析

1、一、 石油管道基础常识1、石油管相关专用名词解释：它是英文American Petroleum Institute的缩写，中文意思为美国石油学会。OCTG：它是英文Oil Country Tubular Goods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。油管 TUBING：在油井中用于采油、采气、注水和酸化压裂的管子。套管 CASING：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 Line pipe/ Pipe line：用于输送油、气的管子。接箍 Coupling：用于连接两根带螺纹管子并具有内螺纹的圆筒体。API螺纹

2、Thread：API 5B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。例如： 法国瓦鲁瑞克公司VAM扣,日本川崎公司FOX扣,日本住友公司TM扣、阿根廷斯特加公司SEC扣等2、石油相关标准 API 5CT：套管和油管规范 API 5L：管线钢管规范 API 5B：套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范 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)=0.4

3、5359千克(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 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。

4、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4、加厚油管的加厚端形状及尺寸5、油管用接箍尺寸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。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

5、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。 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。 P110、 C1108、 油管及其接箍

6、的力学性能9、 油管的连接型式10、 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。三、 套管 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，它们在油井中的结构见图1。 导套：主要用于海洋、沙漠中钻井，用以隔开海水和砂子，保证钻井顺利进行，这层套管的主

7、要规格为：762mm(30in ) 25.4mm、762mm(30in) 19.06mm。 表层套管：主要用于第一次开钻，钻开地表松软地层到基岩，为了封隔这部分地层不致坍塌，需用表层套管进行封固。表层套管的主要规格：508mm(20in)、406.4mm(16in)、339.73mm(13-3/8in)、273.05mm(10-3/4in)、244.48mm(9-5/8in)等。下管深度取决于松软地层的深度，一般为801500m。其承受的外压和内压都不大，一般多采用K55钢级或N80钢级。 技术套管 技术套管用在复杂地层的钻进过程中，当遇到坍塌层、油层、气层、水层、漏失层、盐膏层等复杂部位时，

8、都需要下技术套管封固，否则钻井就无法进行。有的井地层深而复杂，而且下井深度达数千米，这种深井需要下好几层技术套管，其力学性能和密封性能要求都很高，采用的钢级也较高，除K55以外，更多是采用N80和P110钢级，有些深井还采用Q125甚至更高的非API钢级如V150。技术套管的主要规格有：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。 油层套管 当钻井钻到目的层(含油、气的层位)，需用油层套管将油气层及上部裸露地层全部封住，油层

9、套管内部是油管。油层套管在各类套管中下井深度最深，其力学性能和密封性能要求也是最高，采用钢级有K55、N80、P110、Q125、V150等。油层套管的主要规格有：177.8mm(7in)、168.28mm(6-5/8in)、139.7mm(5-1/2in)、127mm(5in)、114.3mm(4-1/2in)等。2、套管规格 4-1/2303、套管长度 套管的长度范围见表12。虽然API 5CT标准规定了三个范围，但实际上国内外套管交货长度均使用R3范围，国内市场一般为10.511.0m，国际市场一般为4244ft(12.7713.38m)。4、套管钢级及化学成份 套管的钢级有H40、J5

10、5、K55、M65、N80、L80、C90、C95、T95、P110、Q125、V150。 H40为最低钢级，市场上已极少使用。 J55和K55的屈服强度属同一级别，二者区别在于K55的抗拉强度高于J55。 N80分为N80-1和N80Q。 L80分为L80-1、L80-9Cr和L80-13Cr。 C90分为C90-1和C90-2。 Q125分为Q125-1、Q125-2、Q125-3和Q125-4。 V150是非API高强度钢级，主要用于深井、超深井。 API标准对套管的化学成分的要求见表6。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

11、。5、套管的连接型式四、管线管 1、管线管分类 管线管是石油和天然气工业中用于输送石油、成品油、天然气和水等管线用钢管的简称。输送油、气的管线主要分为主线输送管线、支线输送管线和城市管网管线三种，主线输送管线的通常规格为4061219mm,壁厚为1025mm,钢级为X42X80；支线输送管线和城市管网管线的通常规格为114700mm,壁厚620mm,钢级为X42X80。 管线管有焊接钢管，也有无缝钢管，焊接钢管使用量多于无缝钢管。2、管线管标准 管线管执行的标准是API 5L管线钢管规范3、关于PSL1和PSL2 PSL是产品规范水平的简称。管线管的产品规范水平分为PSL1和PSL2，也可以说质量等级分为PSL1和PSL2。PSL2高于PSL1，这2个规范水平不仅仅是检验要求不同，而且化学成分、力学性能要求也不同，所以按API 5L订货时，合同中的条款除注明规格、钢级等通常的指标外，还必须注明产品规范水平，即PSL1还是PSL2。 PSL2在化学成分、拉伸性能、冲击功、无损检测等指标上均严于PSL1。 PSL1不要求做冲击性能， PSL2则有相应的要求 4、管线