油井管实物评价技术讲座课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,中国石油管材研究所,TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC,*,西安,产业为标 科技为本 服务为魂 油田为根,油井管发展历史简要回顾,油井管技术标准综述,油井管实物评价必要性及目的,油井管实物评价技术发展历史,油井管实物评价技术简要介绍,小结,内容提要,1,油井管发展历史简要回顾内容提要1,油井管发展历史回顾,国外（美国）油井管发展历史,专利文献,我国油井管发展历史,油井管检验及失效分析,2,油井管发展历史回顾国外（美国）油井管发展历史2,1962年以前,专利文献很多，很杂,API SPEC 5B包含标准螺纹,19621989年,专利文献趋于集中,对API标准螺纹性能研究,1989年至今,对API标准螺纹性能研究很少,特殊螺纹进一步集中,国外油井管发展历史,3,1962年以前国外油井管发展历史3,70年代以前,进口前苏联油井管,采用苏联标准(GOST),7080年代,国产化开始（冶金部）,采用苏联标准（套管设计方法）,80年代1996年,采用API标准,特殊螺纹试验,国产化起步,国内油井管发展历史,4,70年代以前国内油井管发展历史4,1996年2000年,国产API螺纹油井管技术趋于成熟，质量欠稳定,国产特殊螺纹接头开始起步,进口油井管仅局限于特殊钢种和特殊螺纹接头,2000年今,国产API螺纹油井管技术成熟，质量逐步稳定,特殊螺纹开发具有实质性进展，并开始批量使用,特殊钢种国产化也开始起步,5,1996年2000年5,油井管发展历史简要回顾,油井管技术标准综述,油井管实物评价必要性及目的,油井管实物评价技术发展历史,油井管实物评价技术简要介绍,小结,内容提要,6,油井管发展历史简要回顾内容提要6,油井管技术标准综述,油、套管技术标准包括,API系列：API SPEC 5CT，API SPEC 5B，API RP 5C1，API BUL 5C2，API BUL 5C3，API BUL 5C4，API RP 5C5，API RP 5A3。,国标及行标系列：GBT9252.2，GBT18052（5B），GBT19830（5CT）,SYT5199（5A3），,SYT5989，SYT5990(国外套管订货技术条件），,SY/T6194（5CT），SYT6128（5C5）,国际标准系列：ISO11960（5CT），,ISO13678（5A3），ISO13679（5C5）,7,油井管技术标准综述油、套管技术标准包括7,钻具及构件技术标准包括,API系列：API SPEC 5D，API SPEC 7，API RP 7A1,国标及行标系列：GBT9253.1，SYT0544（内涂层）,SYT5051（钻具稳定器），SYT5144（钻铤），SYT5146（加重钻杆），SYT5200（转换接头），SYT5290（钻杆接头），,SY/T5987（国外钻杆订货技术条件），,SYT5198（7A1），SYT6407（7）,国际标准系列：ISO11961,（5D），,ISO13678（7A1）,8,钻具及构件技术标准包括8,API SPEC 5CT（ISO11960，GBT19830，SY/T6194）规定了油、套管及附件的交货技术条件，为产品标准；,API SPEC 5B（GBT18052）规定了API螺纹参数及检验方法，保证油、套管的互换性；,API RP 5C1规定了油、套管的维护和使用指南；,API RP 5A3规定了螺纹脂的要求及检验方法；,9,API SPEC 5CT（ISO11960，GBT19,API BUL 5C3给出了油、套管的性能计算公式；,API BUL 5C2给出了由API BUL 5C3公式计算出的油、套管的最低使用性能；,API BUL 5C4给出了由API BUL 5C3公式计算出的圆螺纹油、套管在内压、拉伸和弯曲复合加载条件下的最低使用性能；,API RP 5C5规定了油、套管接头的试验方法，结合API RP 5A3要求，综合检验油、套管能否达到规定最低使用性能。API RP 5C5的第3版与ISO13679完全相同。,10,API BUL 5C3给出了油、套管的性能计算公式；10,API SPEC 5D（ISO11961）给出了钻杆规范；,API SPEC 7（SYT6407）给出了钻柱构件规范,API RP 7A1（ISO13678，SYT5198）给出了钻具螺纹脂规范,SYT5051给出钻具稳定器规范，SYT5144（钻铤），SYT5146（加重钻杆），SYT5200（转换接头），SYT5290（钻杆接头），,11,API SPEC 5D（ISO11961）给出了钻杆规范；,油井管发展历史简要回顾,油井管技术标准综述,油井管实物评价必要性及目的,油井管实物评价技术发展历史,油井管实物评价技术简要介绍,小结,内容提要,12,油井管发展历史简要回顾内容提要12,符合性与适用性不同,检验与使用不同,油井管柱设计验证及正确选择,油井管质量控制,保证油井管的使用性能,实物评价必要性,13,符合性与适用性不同实物评价必要性13,14,14,西部某油田在下入日本某厂生产的API套管时，发生掉井事故，后对剩余套管取样，进行滑脱试验，结果发现，3个试样的平均滑脱载荷刚好达到规定值，其中两个试样的滑脱载荷未达到规定值。,15,西部某油田在下入日本某厂生产的API套管时，发生掉井事故，后,辽河油田80年代末90年代初出现了大面积的热采井套损，通过对工况调查，制定了套管柱设计评价方案，对套管性能进行了评价。在众多的特殊螺纹接头中，选择了NSCC。在试验的19口井中，油井安全生产寿命（单井吞吐次数）至少比过去增加了3倍以上。,16,辽河油田80年代末90年代初出现了大面积的热采井,柯深101井完钻井深6850米，目的层地层压力超过130兆帕，温度达到150，关井压力94兆帕，井口油压43.5兆帕，井身结构采用13-9-7-5。,通过对7套管柱设计进行强度校核，并对拟选套管接头密封性进行全尺寸试验，提出了柯深101井用套管技术条件，保证了套管柱安全可靠性，取得了很好的效益。,类似例子还有：大北一井、依南4井、乌深一井等,17,柯深101井完钻井深6850米，目的层地层压力超过130兆帕,符合性与适用性统一,油井管的正确选择,油井管柱设计验证,油井管质量控制,实物评价目的,18,符合性与适用性统一实物评价目的18,油井管发展历史简要回顾,油井管技术标准综述,油井管实物评价必要性及目的,油井管实物评价技术发展历史,油井管实物评价技术简要介绍,小结,内容提要,19,油井管发展历史简要回顾内容提要19,API RP 5C5（油、套管接头评价方法）,API RP 37(1,st,),API RP 37(2,nd,),API RP 5C5(1,st,),API RP 5C5(2,nd,),1958年,1980年,1990年,1996年,试验周期缩短,试验分级,规定试样长度及组合,试验方法细节,增加试验项目,增加模拟井况,针对美国南部,高压油气井,各油公司评价方法的优点,20,API RP 5C5（油、套管接头评价方法）API RP 3,90年代中期,国际标准化组织,着手制定油井管柱设计验证评价标准,API RP 5C5,2002年底,石油天然气工业-套管和油管试验程序,ISO13679第1版,密封包络线和强度包络线的概念,推荐了特殊工艺井条件下的评价方法,强化了不同井况条件下油、套管柱性能验证,修改补充,ISO13679演化,21,90年代中期国际标准化组织着手制定油井管柱设计验证评价标准A,油井管发展历史简要回顾,油井管技术标准综述,油井管实物评价必要性及目的,油井管实物评价技术发展历史,油井管实物评价技术简要介绍,小结,内容提要,22,油井管发展历史简要回顾内容提要22,API RP 5C5(ISO 13679)接头试验,CAL 1:液体服役环境（最不苛刻的试验）,无热循环,3个试样,CAL 2:限制外压的气体/液体服役环境,在135 C温度条件下承受5小时累积气体压力,4个试样,CAL 3:气体/液体服役环境,在135 C温度条件下承受5小时累积气体压力,6 个试样,CAL 4:气体/液体服役环境（最苛刻的试验）,在180 C温度条件下承受50小时累积气体压力,弯曲,8个试样,23,API RP 5C5(ISO 13679)接头试验C,试样加工,试,样,号,试验目的,上扣条件,螺纹过盈 量,密封过,盈 量,外螺纹,锥 度,内螺纹,锥 度,最终上、卸 扣,1,密封性能,最小密封过盈量,高,低,缓,陡,最小,2,密封性能,最大抬肩扭矩,低,低,缓,陡,最大,3,密封性能,最大机紧,高,高,正常,正常,最大,4,密封面粘扣和密封性能,最大密封过盈量,低,高,陡,缓,最大,5,密封性能,最小密封过盈量,高,低,缓,陡,最小,6,螺纹粘扣和密封性能,最小密封过盈量,高,低,缓,陡,最大,7,密封面粘扣和密封性能,最大密封过盈量,低,高,陡,缓,最小,8,密封面粘扣和密封性能,最大密封过盈量,低,高,陡,缓,最小,24,试样加工试试验目的上扣条件螺纹过盈 量密封过外螺纹内螺纹最,项目,正（+）公差,负（-）公差,最大螺纹直径,不限,0.025mm(0.001in),最大密封直径,不限,0.025mm(0.001in),最小螺纹直径,0.025mm(0.001in),不限,最小密封直径,0.025mm(0.001in),不限,螺纹锥度最大（陡）,最小（缓）,不限,0.025mm/25.4mm(0.001in/1in),0.025mm/25.4mm(0.001in/1in),不限,在整个螺纹上，都应按规定锥度公差加工。,25,项目正（+）公差负（-）公差最大螺纹直径不限0.025mm(,试验流程,26,试验流程26,上卸扣试验,试样说明,螺纹脂,扭矩,B端上、,卸扣条件,4级评价试验,3级评价试验,2级评价,试验,1级评价试验,试,样,号,公差,A端,螺纹,密,封,面,MU,M/B,FMU,MU,M/B,FMU,2-4级,1级,A,B,C,LL,A,B,C,LL,B,C,LL,B,LL,B端,A端,B端,1,H,L,Min.SL,H,H,L,L,FMU,FMU,B,C,LP1,B,C,LP1,B,C,LP1,B,LP1,2,L,L,Low SL,H,L,H,H,H,H,RRG,FMU,A,C,LP2,A,C,LP2,B,C,LP6,B,LP6,3,H,H,High SL,H,L,H,H,H,H,RRG,MBG,B,C,LP3,B,C,LP3,B,C,LP3,B,LP3,4,L,H,Max.SL,H,L,H,H,H,H,MBG,A,C,LP4,A,C,LP4,B,C,LP5,5,H,L,Min.SL,H,L,H,L,H,L,RRG,A,LP5,A,LP5,6,H,L,Min.SL,H,L,H,H,H,H,RRG,B,LP6,B,LP6,7,L,H,Max.SL,H,L,H,L,H,L,MBG,A,LP7,8,L,H,Max.SL,H,L,H,L,H,L,MBG,B,LP8,A、B端进行上、卸扣试验,的试样总计,A端上扣,MU(only),8,6,4,3,B端抗粘扣上、卸扣,MBG,3,1,1,1,B端抗粘扣循环上、卸扣,RRG,4,4,2,0,B端最终上、卸扣,FMU,8,6,4,3,每个试验级别试样总数,8,6,4,3,MU：上扣 L：厂家推荐最小值,M/B：上、卸扣 LL：极限载荷试验,MBG：抗粘扣上、卸扣 SL由局部或整体密封接触压力决定的密封过盈量,FMU：最终上扣 RRG：抗粘扣循环上、卸扣试验,H：厂家推荐最大值,对螺纹和接箍接头，所有A端必须和上述的B端几何外形相同，且应按7.2.2规定仅进行一次上扣。,注：所有整体连接螺纹接头标记为B端。,27,上卸扣试验试样说明螺纹脂扭矩B端上、4级评价试验3级评