石油管有关基本知识

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：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：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。

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

API 5CT：套管和油管规范（目前最新版为第8版）

API 5D：钻杆规范（目前最新版为第5版）

API 5L：管线钢管规范（目前最新版为第44版）

API 5B：套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范

GB/T 9711.1-1997：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/T9711.2-1999：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/T9711.3-2005：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

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

①、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。

②、注水：当井下压力不够，通过油管往井里注水。

③、注蒸汽：在稠油热采过程中，要用隔热油管向井下输入蒸汽。

④、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，又可用热轧找替正火，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。

4、油管常用钢级、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

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。

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，这层套管的主要规格为：∮762mm(30in ) ×25.4mm、∮762mm(30in) ×19.06mm。

②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(9-5/9in)等。下管深度取决于松软地层的深度，一般为80~1500m。其承受的外压和内压都不大，一般多采用K55钢级或N80钢级。

③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，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。

④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，油层套管内部是油层。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。

四、钻杆管

2、钻具用管分类及作用

钻具中的方钻杆、钻杆、加重钻杆和钻铤组成钻柱。钻柱是带动钻头从地面钻进到井底的核