03 油井管的技术参数

3 油井管的技术参数
3.2 套管和油管 非API钢级
（7） 耐CO2+低H2S腐蚀的油套管 典型牌号如住友的SM22CR-65～140、SM25CR75～140、SM25CRW-80～140。 （8） 耐CO2+H2S+Cl-腐蚀的油套管 典型牌号如住友的SM2035-110、125，SM2535110～130，SM2242- 110、125，SM2550-110～140 ，SM2050-110～140，SM2060-110～155， SMC276-110～150。
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3.2 套管和油管
国外水平较高的ERW油井管生产厂商是美国的LONG STAR、新日铁 名古屋制铁所、住友金属和歌山制铁所。 LONG STAR 水平最高，能生 产Q125、LS125、LS140钢级ERW套管（整体调质）。新日铁和住友金 属的ERW油井管最高钢级分别为NT95HE和SM95TSE。 LONG STAR 在制管过程，焊管经过热张力减径，实现无缝化。 我国从上世纪80年代末开始从日本进口ERW套管和油管。国产ERW 油套管刚刚起步，不仅数量少（约占10％），而且质量上与国外也有较 大差距。
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3.2 套管和油管
非API钢级
用户实际使用的油套管约40％是非API钢级。 (1) 用于深井、超深井的超高强度油套管 代表性牌号如V&M公司的VM-140、VM-150、VM155,住友的SM-140G、SM-150G、SM-155G，NKK的 NK-140、NKV-150，川崎的KO-140V和KO-150V。 它们在具有高强度的同时，有足够的韧性。以NKV150为例，最低屈服强度为150Ksi(1050MPa)，0℃时的夏 比冲击功大于110J，FATT50为-20℃。
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3.2 套管和油管 非API钢级
（3） 高抗挤套管 典型牌号如住友的SM-80～110TT、SM-95TT～ 125TT，V&M公司的VM80HC ～140HC，NKK的 NKHC-125、NKHC-140，川崎的KO-95CTYS，KO110T。 它们的抗挤性能比相同钢级的API油套管高出20～ 50%以上。
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3.2 套管和油管
非API钢级
(2) 用于寒冷地区的低温高韧性油套管 典型牌号如住友的SM-95L～110L、SM-110LL， V&M公司的VM-55LT～125LT，NKK的NKCT-110～ 125，川崎的KO-95L～125L。 这些材料在屈服强度达到规定值的同时，有很高的 低 温 韧 性 。 如 KO-125L 纵 向 FATT50 ＜ -100℃ ， 横 向 FATT50为-60℃；-60℃时纵向冲击功为140J。
由于直焊缝管的焊接是用卷板制成，其每个板卷可生产数 百个管坯，比起无缝管每个管坯只能生产几个管子相比，长度 尺寸（定尺）更易控制，故ERW焊管的定尺优于无缝钢管。
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3.2 套管和油管
无缝化前后焊缝组织比较
处理前

处理后
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附:无缝套管加工工艺
TPxxH系列套管生产工艺流程: 管坯： • 电炉熔炼→钢包精炼→真空脱气→喂丝处理→管 坯连铸→管坯检验 钢管轧制： • 管坯加热→定心→穿孔→连轧→定径→冷却→锯 切→矫直→无损探伤→检验 套管加工： • 调质处理→无损探伤→ 管端螺纹加工→接箍拧接 →通径→水压试验→另一管端螺纹加工→上保护 环→测长称重→喷印涂漆→烘干→入库
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3.2 套管和油管
ERW焊管的特点 尺寸精度高、定尺易保证、表面缺陷少。
尺寸精度比较
项目 外径公差 壁厚公差 椭圆度 直线度 新日铁 + 0 .6 % D -0 .1 4 % D -2 .8 5 % t ≤ 0 .6 % ≤ 1mm/m 龙星 + 0 .7 0 % D -0 .1 0 % D -0 .9 6 % t ≤ 0.7% 宝鸡住金 + 0 .6 0 % D 0% D -3 .0 0 % t ≤ 0.6% ≤ 1mm/m API 标 准 + 1 .0 % D -0 .5 % D -1 2 .5 % Biblioteka Baidu 无 无
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附:无缝套管加工工艺
管坯准备 管坯加热 穿孔
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附:无缝套管加工工艺
成型 PQF=Premium Quality Finishing
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附:无缝套管加工工艺
再加热炉 定径 & 张力减径
探 伤
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附:无缝套管加工工艺
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3.2 套管和油管
API钢级
API SPEC 5CT油套管分为4组，18个钢级。
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3.2 套管和油管
API钢级
API 套管分为4组，19个钢级。 第1组—强度组：H40、J55、K55、N80 （在线常化、调质处理）。 第2组---限制屈服强度组： M65、L80（1型、9Cr、13Cr）、 C90（2类）、C95、T95（2类） 第3组---高强度组：P110 第4组---Q125（根据化学成分的不同包括4类）
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3.2 套管和油管 ERW油套管及其钢级
ERW油套管除API钢级外，也有一系列非API钢级。 例如日本住友的SM-E系列，新日铁的NT-E系列及美国LONG STAR的LS系列。 其中SM-E系列包括普通和深井用的GE组、高抗挤套管TE组、 含硫井用的SE组、高抗挤和含硫井用的TSE组、低温井用的LE 组。
附:无缝套管加工工艺
完
σth达到90%。
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3.2 套管和油管
非API钢级
（5） 同时兼顾抗硫和高抗挤性能的油套管 代表性牌号如V&M的VM-90HCS、VM-95HCS、 VM-80HCSS～110HCSS、川崎的KO-95TS和住友的 SM-95TS。它们在屈服强度满足要求的前提下，抗挤 性能至少提高20%，σth为80～90% 。 （6） 耐CO2腐蚀的油套管 典型牌号如住友的SM13CR-80～95、SM13CRS-80 ～110、 SM13CRM-80～110，NKK的NKCR13S等。
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3.2 套管和油管
API钢级
API 套管具体的应用环境： 第1组：不含腐蚀介质 第2组：含硫化氢等腐蚀介质 第3组：深井 第4组：深井，地质条件复杂
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3.2 套管和油管
API钢级
API 套管强度指标
钢级 H40 J55 K55 N80 M65 L80 C90 C95 T95 P110 Q125 屈服强度KSI Min 40 55 55 80 65 80 90 95 95 110 125 Max 80 80 110 85 95 105 110 110 140 150 拉伸强度KSI Min 60 75 95 100 85 95 100 105 105 125 135
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3.2 套管和油管
ERW油套管及其钢级
油管和套管除采用无缝钢管外，还采用高频电阻焊管（ERW）。 ERW焊管的原材料钢板（板卷）系低碳微合金化钢经TMCP轧制而 成，具有良好的强韧性。 ERW焊管尺寸精度高、表面质量好，价格也比较便宜。 ERW油套管的用量已占全部油套管的50％左右。
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3.1 钻柱构件
ISO/WD11961，对钻杆韧性要求有重大的变化。这些变动是采纳 了几家油公司的提案，并且建立在大量科研工作的基础上——即“先 漏后破”准则。 ISO/WD11961对冲击功要求（10×10mm）
管子钢级 钻杆管体 E75 X95 G105 S135 E75 X95 G105 S135 S135 钻杆接头 产品规范级别 （PSL） 试验温度(℃) ±2.8℃ 三个试样平均最小 冲击功（J） 单个试样最小 冲击功（J）
油气钻采管柱设计
3 油井管的技术参数
高宝奎 (研究员)
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油井管的钢
API：American Petroleum Institute 美国石油学会 SPE：Society of Petroleum Engineers 石油工程师学会 ISO：International Standardization Organization 国际标准化组织
理念
创新
标准
实用
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3.1 钻柱构件
API钢级
列于API SPEC 5D的钻杆管体钢级有E75、X95、G105、S135。 API SPEC 7 规定了钻杆接头、钻柱转换接头和钻铤的技术条件。 ISO/WD11961将钻杆管体和钻杆接头合二为一，形成了真正的钻 杆标准。API也有相应调整方案。 API SPEC 7 对钻杆接头、钻柱转换接头和钻铤的材料和化学成分 未作明确规定。实际上，钻杆接头和小规格钻柱转换接头一般采 用AISI 4140H（德国采用36CrNiMo4），钻铤及尺寸较大的转换 接头采用改型的4145H。
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3.2 套管和油管 非API钢级
(4) 抗H2S应力腐蚀的油套管 典型牌号如住友的SM-80S～95S、SM-C100、SMC110、SM-80SS～100SS、V&M公司的VM-90S、VM95S、VM-80SS～110SS、NKK的NKAC-110SS、川崎的 KO-110SS。 它们在最低屈服强度达到标准的前提下, 临界应力 σth可达85%。再如新日铁的NT-95SSS、NKK的NKAC95MS，在最低屈服强度达到95Ksi的前提下，临界应力
1
+21
54
37
2 3 1，2，3
-20 -20 -20
41 100 54
30 81 47
300mm
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3.1 钻柱构件 非API钢级
超高强度钻杆，如新日铁的ND-150D、ND-165D，V&M的MW-V170等。 高韧性钻杆，如Grant的S135TM高韧性钻杆，-20℃时， CVN≥98.9J。 限制屈服强度钻杆，如V&M的MW-CE-75和MW-CX- 95，适用于 酸性环境油气井。 强酸性环境用钻杆，如V&M的MW-CS-95，Grant的XD-105等。