石油管基本常识一、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API 5D：钻杆规范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)=0.45359千克(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、油套管管柱结构油套管管柱典型结构示意见图1。

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、油管的规格油管常用规格见表1。

表1 油管常用规格3-1/2 12.70 12.95 88.90 9.52 69.86 18.64 1.81 3.72 2.00 4 10.70 11.00 101.60 6.65 88.30 15.57 - 4.81 - 4-1/212.6012.75114.306.88100.5418.232.72--4、加厚油管的加厚端形状及尺寸常用规格加厚油管的加厚端形状见图2、加厚端尺寸见表2。

加厚油管全部为外加厚。

图2 加厚端形状表2 常用加厚油管加厚端尺寸L eu尺 寸 代 号 重 量 代 号 外径 D mm壁厚 S mm加厚端尺寸加厚端外径D 4 mm 管端至加厚厚度开始减小处长度L eu mm管端至加厚厚度减小终止处长度L a mm 管端至加厚消失处最大长度L bmm1.9002.90 48.263.68 53.19 68.26 - - 2-3/84.70 60.32 4.83 65.89 101.60 152.40 254.00 2-7/86.50 73.02 5.51 78.59 107.95 158.75 260.36 2-7/8 8.70 73.02 7.82 78.59 107.95 158.75 260.36 3-1/29.30 88.90 6.45 95.25 114.30 165.10 266.70 3-1/2 12.9588.909.52 95.25 114.30 165.10 266.70 4 11.00 101.60 6.65 107.95 114.30 165.10 266.70 4-1/212.75 114.306.88120.65120.65171.45273.055、油管长度油管的长度范围见表3，国内通常按二级长度R 2某一范围定尺交货，如+1.59-25.49.4-9.6m是常见的油管交货长度，长短差太大不利于油管下井操作。

表3 油管长度范围6、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。

7、油管及其接箍料的牌号、化学成分和交货状态API 5CT标准对油管化学成分要求见表4，这是一个范围很宽的指导性要求，其中J55、N80、P110等钢级油管只规定了硫、磷含量要求，其它主要元素均由生产厂家根据性能和使用要求而自行规定。

因此，各制造厂均有自已的油管牌号，表5列出了各钢级的油管及其接箍的交货状态。

淬火加回火称为调质。

表4 油套管化学成分％表5 油管及其接箍的钢级及交货状态8、油管及其接箍的力学性能油管及其接箍的力学性能见表6规定。

表6 油管及其接箍力学性能9、油管的连接型式平式油管、加厚油管和整体接头油管的连接形式分别见图3、图4、图5。

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。

油套管及其接箍的色标见表7。

表7 油套管及其接箍色标钢级油套管色环接箍顔色整个接箍色带H40 由制造厂选择不标色或黑色带无与管子同J55油管一条明亮绿色明亮的绿色无J55套管一条明亮绿色明亮的绿色一条白色K55 两条明亮绿色明亮的绿色无M65 一条明亮绿色、一条蓝色M65钢级管子使用L80钢级1类接箍N80-1 一条红色红色无N80-Q 一条红色、一条明亮绿色红色绿色L80-1 一条红色、一条棕色红色一条棕色L80-9Cr 一条红色、一条棕色、两条黄色红色两条黄色L80-13Cr 一条红色、一条棕色、一条黄色红色一条黄色C90-1 一条紫色紫色无C90-2 一条紫色、一条黄色紫色一条黄色T95-1 一条银色银色无T95-2 一条银色、一条黄色银色一条黄色C95 一条棕色棕色无P110 一条白色白色无Q125-1 一条橙色橙色无Q125-2 一条橙色、一条黄色橙色一条黄色三、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。

2、套管规格套管常用规格见表8。

表8 套管常用规格4、套管长度套管的长度范围见表9。

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10.5~11.0m，国际市场一般为42~44ft(12.77~13.38m)。

表9 套管长度范围m5、套管钢级及化学成份套管的钢级有H40、J55、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4。

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。

6、套管的连接型式各种类型套管的连接型式见图6、图7、图8和图9。