石油天然气工业 套管、油管、管线管和钻柱构件用螺纹脂的评价与试验 编制说明

2《石油天然工业套管、油管、管线管和钻柱构件用螺纹脂的一、工作简况1、任务来源根据国标委发[2024]32号文件《国家标准化委员会关于下达2024年第五批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》文件，国家标准《石油天然工业套管、油管、管线管和钻柱构件用螺纹脂的评价与试验》以计划编号20242325-T-469下达。2、起草单位及工作组成员本标准起草单位由中国石油集团工程材料研究院有限公司、西安三环科技开发总公司、无锡中石油润滑脂有限公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院、青岛拓普石油化工有限公司、中信泰富特钢集团股份有限公司组成。按照标准制修订工作程序的要求，成立了本标准起草工作组，工作组由刘养勤、李小龙、田峰、徐婷、申昭熙、褚明明、申俊、唐昌华等相关领域的专业技术人员组成。标准草案主要由刘养勤、李小龙、田峰、徐婷、申昭熙等完成。现场调研、本标准与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系分析等工作主要由褚明明、申俊、唐昌华等完。关键技术指标实物验证、试验的分析、综述研究报告编写、技术经济论证、预期经济效果评估及与测试样品的有关数据对比情况分析等工作主要由刘养勤、李小龙、田峰、徐婷、申昭熙、褚明明、申俊、唐昌华等完成。3、制定背景作为在上扣前涂刷到石油管螺纹连接上的一种物质，螺纹脂的作用主要有两点：一是润滑作用，防止螺纹在上、卸扣时擦伤和粘结。二是密封连接部位，防止产生泄漏。螺纹脂在油气田勘探开发中起着重要作用，其质量的好坏直接影响着钻井作业的质量、安全，工程进度及油气井的使用寿命。随着石油工业的发展，对套管、油管、管线管和钻柱构件的要求越来越高，从而对套管、油管、管线管和钻柱构件连接中起着润滑及密封作用的螺纹脂，也提出了新的质量要求。如果螺纹脂的质量不符合规定要求，就会对套管、油管、管线管和钻柱构件的使用带来很大的隐患，许多现场事故，如粘扣、滑脱、胀裂、密封性不好等均与螺纹脂有着密切关系。GB/T23512-2015是唯一关于螺纹脂的国家标准，自2015年9月实施以来，得到了大力宣贯和推广应用，对指导螺纹脂的生产和使用起到了显著的推动作用，为螺纹脂在油气田的应用奠定了良好基础。标准应用效果得到油田用户和制造企业的一致好评。随着油气田勘探开发工况越来越复杂，对螺纹脂的性能尤其是使用性能提出了更高的要求。为更好地规范螺纹脂的生产与使用，必须及时补充新内容，修订GB/T23512-2015，对进一步提高螺纹脂产品质量、规范螺纹脂生产企业的生产，保障油气田的安全运行具有重要意义。34、主要起草过程本标准编制过程中，项目组从2023年9月开始，就进行了螺纹脂的调研及基础资料收集工作。从2023年11月至2024年8月，完成了资料调研、标准翻译、分析及研究，在此基础上起草了征求意见稿，主要工作如下：2023年9月~2023年10月，组建起草工作组，调研及收集基础资料；2023年11月~2024年1月，标准翻译、分析及研究；2024年2月~2024年4月，实验验证；2024年5月~2024年8月，编制完成标准草案和编制说明。二、国家标准编制原则、主要内容及其确定依据，修订国家标准时，还包括修订前后技术内容的对比本标准依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》编制。以GB/T23512-2015为基础，结合ISO13678：2010，汲取国内螺纹脂生产、检验及使用单位的研发及应用实践成果，立足于我国石油工业发展需要，旨在促进我国油气工程用螺纹脂技术的提高，保障勘探开发安全。本标准规定了套管、油管、管线管和旋转台肩式连接部位所用螺纹脂的要求、检验和试验方法。本标准适用于润滑基脂配方的螺纹脂。具体包括内容如下：范围、规范性引用文件、术语和定义、螺纹脂性能、螺纹脂使用性能、质量保证和控制、标记及附录A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M和参考文献。本标准与GB/T23512-2015《石油天然气工业套管、油管、管线管和钻柱构件用螺纹脂的评价与试验》相比，除编辑性修改外，主要技术内容变化如下：——修改了术语和定义；——修改了螺纹脂性能和物理化学试验，将原表1分为表1和表2。表1为要求的试验，增加了稠化剂类型、摩擦性能试验和抗粘扣性能试验。表2为建议的试验，包括流体密封性、防腐蚀性和高温稳定性试验；——修改了附录I摩擦性能试验；——修改了附录J螺纹脂抗粘扣性能试验；——修改了附录K流体密封性试验；——修改了附录L防腐蚀性试验。三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益和生态效益本标准工作组单位对螺纹脂开展试验验证。螺纹脂理化性能试验结果见表1。表1螺纹脂理化性能试验检验项目检验条件检验设备检验结果4蒸发量（V/V%）电热鼓风干燥箱、电子天平等0.23分油量（V/V%）电热鼓风干燥箱、电子天平等5.24水沥滤（%）水沥滤试验仪、电子天平等0.46逸气量（ml）逸气量试验仪脂稳定性（V/V%）电热鼓风干燥箱、电子天平等0.24工作锥入度（1/10mm）全尺寸锥体，25℃锥入度测定器327滴点(℃)/润滑脂滴点试验器206密度（g/ml）室温密度瓶、电子天平等腐蚀性电热鼓风干燥箱涂刷性高低温试验箱能涂刷电热鼓风干燥箱、电子天平等2.35钻柱构件用螺纹脂摩擦因数、抗粘扣性等使用性能使用设备如图1所示，试验结果见表2、表3。图1螺纹脂摩擦性能和抗粘扣性能试验机表2螺纹脂扭矩和摩擦因数氟化钙螺栓润滑脂氟化钙螺栓润滑脂检测1875.76检测1875.095检测2863.23检测2850.84检测3877.23检测3844.44检测4896.3检测4864.03检测5897.62检测5864.83平均值882.028平均值859.846标准偏差14.68395281标准偏差12.17762826API改进型螺纹脂（FF=1.02）铅脂（FF=1.21）检测1779.27检测1975.09检测2770.34检测2950.84检测3800.58检测3944.44检测4780.73检测4964.03检测5796.99检测5964.83平均值785.582平均值959.846标准偏差12.75523696标准偏差12.17762826表3螺纹脂抗粘扣试验产品名称：钻柱构件用螺纹脂样品描述试验螺纹脂粘扣运行次数螺栓参考脂粘扣运行次数得分：试验螺纹脂/参考脂样品1100%-通过样品2990%-通过四、与国际、国外同类标准技术内容的对比情况，或者与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况作为油气田开采过程中的起润滑和密封作用的重要物资，我国螺纹脂的标准主要有GB/T23512-2015和SY/T5198-2020。GB/T23512-2015唯一关于螺纹脂的国家标准，该标准等同采用ISO13678:2010。目前，国外执行的螺纹脂标准是ISO13678:2010，没有发布新版。ISO13678:2010等同采用APIRP5A3-2009（第三版APIRP5A3在2023年发布了第四版即APIRP5A3-2023。本文件使用重新起草法，修改采用ISO13678:2010《石油天然气工业套管、油管、管线管和钻柱构件用螺纹脂的评价与试验》。本文件与ISO13678:2010的技术性差异及其原因如下：——增加了增加螺栓参考脂、摩擦因数的术语和定义（3.4、3.8为了保证螺纹脂摩擦因数检测结果的一致性和准确性；6——修改了物理化学性能的具体要求（4.2为了保证螺纹脂的性能；——修改了螺纹脂摩擦性能试验方法（附录I为了便于进行螺纹脂摩擦性能试验；——修改了螺纹脂抗粘扣性能试验方法（附录J为了便于进行螺纹脂抗粘扣性能试验；——修改了螺纹脂体密封性试验方法（附录K为了便于进行螺纹脂密封性能试验；——修改了螺纹脂防腐蚀性试验方法（附录L为了保证储存脂的防腐蚀性能。五、以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国际国外标准，并说明未采用国际标准的原因本标准在编制过程中修改采用ISO13678：2010《石油天然气工业套管、油管、管线管和钻柱构件用螺纹脂的评价与试验》。六、与有关法律、行政法规及相关标准的关系螺纹脂在油气田勘探开发中起着重要作用，其质量的好坏直接影响着钻井作业的质量、安全，工程进度及油气井的使用寿命。该标准的制定能够约束、规范螺纹脂产品的质量，较大程度上杜绝由于螺纹脂质量问题而引起的油管、套管失效事故的发生，对保证油气田勘探开发起到了重要作用。本标准与现行法律、行政法规及相关标准没有冲突和矛盾。同时对于促进发挥行政法规、地方性法规、规章等多层级作用具有重要意义。七、重大分歧意见的处理经过和依