油管性能基本要求

油管性能基本要求提纲油管基础知识介绍管体性能与检验螺纹要求与检验适用性评价使用与维护失效案例分析油管Tubing用途：连接下入井中，用作流体注采的管柱通道；油管管柱在油井管柱的最里面；油管与套管之间环空填充保护液，封隔器密封；油气流体从地下油层经油管柱通道到达地面。分类：API油管非API油管不加厚油管（NU）外加厚油管（EU）整体接头油管（IJ）--指不按照或不完全按照API标准生产、检验的一类油井管，是生产厂根据用户需求，或为了满足某些特殊使用性能而开发的个性化产品，属于各生产厂家的专利产品。非API钢级系列非API螺纹系列非API规格系列质量控制：以油管技术标准为基础油管主要技术标准包括：APISPEC5CT，APISPEC5B，APIRP5C1，APIBUL5C2，APITR5C3，APIRP5C5，APIRP5A3。APISPEC5CT规定了油、套管及附件的技术条件，为管体生产控制及交货检验标准；APISPEC5B规定了API螺纹参数及检验方法，保证油、套管的互换性，方便用户；APIRP5C1规定了油、套管的现场维护和使用操作程序及注意事项；APIRP5A3规定了螺纹脂的要求及检验方法；APITR5C3给出了油、套管的性能计算公式及API规格油套管性能计算结果；APIBUL5C2给出了由APITR5C3公式计算出的油、套管的最低使用性能；APIRP5C5规定了油、套管接头的设计试验评价方法，结合APIRP5A3要求，综合检验油、套管能否达到规定最低使用性能。提纲油管基础知识介绍管体性能与检验螺纹要求与检验适用性评价使用与维护失效案例分析钢级H40、J55、L80、R95、N80、C90、T95、P110-第1组：H、J、N、R钢级油管-第2组：C、L、T钢级油管-第3组：P钢级油管数字含义：该钢级规定的材料最低屈服强度（单位：kPsi）规格：外径：1.050~4.5英寸（26.67~114.30mm）壁厚：0.113~0.63英寸（2.87~16.00mm）针对规格、钢级和相应端部加工的规定：例如：尺寸公差要求：1、外径：D±0.79mm（对于外加厚油管，外径测量位置做了规定）2、壁厚：-12.5%3、通径要求：每根管子应用规定尺寸的通径棒进行全长通径检验。缺陷：材料要求—化学成分材料要求—拉伸性能、硬度伸长率材料要求—冲击功--材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力，其大小反映材料的韧性好坏。--夏比V型缺口冲击试验--取样取向、尺寸，试验温度（除了第1组，J55和K55钢级应在21℃试验外，其它所有组的试验温度应为0℃。）--各钢级管体和接箍的规定最小值材料要求—晶粒度--仅对抗硫材料C90、T95--大于等于5级。材料要求—硫化物应力开裂试验（SSC）--针对抗硫材料C90、T95--以ANSI-NACE（美国腐蚀工程师协会）相关标准为指南--试验方法、取样方法及位置、溶液等提纲油管基础知识介绍管体性能要求螺纹要求与检验适用性评价使用与维护失效案例分析依照APISpec5B：螺纹尺寸与公差螺纹检验螺纹综合检验螺纹应是右旋的，并应符合APISpec5B的尺寸和公差要求。油管圆螺纹手紧上扣基本尺寸大端直径管端至手紧面有效螺纹长度管端至消失点中径机紧后管端至接箍中心接箍端面至手紧面接箍镗孔直径镗孔深度手紧紧密距牙数管端起全顶螺纹最小长度不加厚和外加厚油管螺纹尺寸：螺纹牙型尺寸螺纹尺寸公差：--锥度--螺距--紧密距--牙型高度--牙型角--外螺纹全长--接箍镗孔直径、深度--倒角螺纹外观检查管体的全顶螺纹最小长度（Lc)范围内及接箍的螺纹应无明显的撕裂、刀痕、磨痕、台阶、折叠、凹坑、压痕、明显锈蚀或腐蚀坑、搬运损伤或破坏螺纹连续性的任何其它缺欠，保证螺纹上不存在任何可能导致螺纹及表面处理层损伤的凸点。螺纹外观检查可手工精修，但不允许采用磨锉方法来消除上述缺欠。对不明显的上述缺欠，不能作为拒收理由，可通过实物上卸扣试验进行验证后判定。油管接头螺纹至少可进行4次上扣、卸扣不出现螺纹粘扣损伤。卸扣后的螺纹参数检测结果允许与规定公差范围存在微小差异。螺纹外观检查长度（Lc）与螺纹消失点之间允许存在缺欠，只要其深度不超过齿底，或者不大于规定壁厚的12.5%（从缺欠底部到管子表面测量），允许深度取两者中较大的。在此区域内，允许进行磨削加工修整以消除缺陷，磨削深度的极限与该区域的允许缺欠深度相同。倒角管端外倒角60°，必须保证在管端360°圆周上完整，倒角直径的选择应不超过下图所示虚线，并且不能出现刀口状的棱边。允许在管端对螺纹进行适当修磨，去掉尖锐的棱边，保证不损伤内螺纹。全顶螺纹（俗称完整螺纹）螺纹要求的全顶最小长度由Lc确定。非全顶螺纹是指由于原轧制表面未清除而形成的，也称“黑顶螺纹”。“黑顶螺纹”是一个有用的说明性术语。非全顶螺纹也可能不是黑顶的。Lc范围内非全顶螺纹及管子原始外径或加厚表面不得用机械或手工方式修整成看似全顶螺纹。螺纹处理：所有规格的油管接箍螺纹都应进行镀锌、镀锡、镀铜或磷化处理，以便减少磨损并提高接头的抗泄漏性能。当使用锡或其它塑性涂层，其厚度超过0.001in（0.03mm）时，螺纹的公差和紧密距要求仅适用于无涂层螺纹。镀锡涂层的最大厚度不得超过0.006in（0.15mm）。机紧上扣可能会影响锥度、紧密距和外径尺寸。螺纹处理：由于涂镀层类型影响到螺纹参数检测控制，应在合同中注明。最终应保证不发生粘扣、内压下不发生泄漏、接头连接强度满足要求。常用螺纹单项参数测量仪使用方法介绍1、锥度量规2、螺距量规3、牙型高度量规测量的第一牙/最好一牙完整螺纹位置：第一牙完整螺纹：最靠近倒角(外螺纹)/端面(内螺纹)的螺纹，且其牙底两侧都是完整螺纹。最后一牙完整螺纹：在距外螺纹端面(Lc)处；对于内螺纹，最后一牙完整螺纹的位置距离接箍中心或整体连接油管内螺纹小端J+lp。1、锥度量规锥度的定义圆螺纹锥度的定义是螺纹中径的增加量，单位为in/in（mm/mm）。所有螺纹的锥度公差以in/in（mm/mm）表示。量规测头量规的测头应为球形。测头尺寸应保证测头与一侧螺纹侧面的切点在中径锥面上，即保证测量的锥度是螺纹中径的增加量。锥度=d2-d1推荐的锥度量规测头尺寸选择量规类型每英寸螺纹牙数螺纹类型球形测头直径inmm锥度规8圆螺纹0.0721.83锥度规10圆螺纹0.0571.45*公差±0.002in(±0.05mm)。API油管螺纹锥度测头尺寸外螺纹锥度应使用外螺纹锥度量规。外螺纹锥度量规的使用方法：a)将量规的调节臂调至被测外螺纹的规格，检查仪表的灵活性和测头的直径；b)量规测量爪上的固定球形测头置于首牙完整螺纹的牙槽内，另一测量爪上活动测杆上的球形测头置于直径相对侧同一螺纹的牙槽内；c)固定的测头保持不动，测杆上的触头做小圆弧摆动。调节指示表，使零位与最大读数重合；d)以同样的方法，沿同一条圆锥母线在规定的间距内进行连续测量；e)连续测量之差值即为该段螺纹的锥度。完整螺纹的最后间距内的锥度也应测量。规格不小于41/2的内螺纹锥度量规规格不小于41/2的内螺纹锥度量规使用方法a)将量规的调节臂调至被测外螺纹的规格，检查仪表的灵活性和测头的直径；b)量规的固定球形测头置于最后一牙完整螺纹的牙槽内，另一活动测杆上的球形测头置于直径对侧的同一螺纹牙槽内；c)固定的测头保持不动，测杆上的测头做小圆弧摆动。调节指示表，使零位与最大读数重合；d)以同样的方法，沿同一条圆锥母线在完整螺纹全长范围内按规定的间距进行连续测量。完整螺纹的第一间距内的锥度也应测量；e)连续测量值之差值即为该段螺纹的锥度。规格小于41/2的内螺纹锥度量规：规格小于41/2的内螺纹锥度量规使用方法a)将量规的调节臂调至被测外螺纹的规格，检查仪表的灵活性和测头的直径；b)量规的固定球形测头置于最后一牙完整螺纹的牙槽内，另一活动测杆上的球形测头置于直径对侧的同一螺纹牙槽内；c)固定的测头保持不动，测杆上的测头做小圆弧摆动。调节指示表，使零位与最大读数重合；d)以同样的方法，沿同一条圆锥母线在完整螺纹全长范围内按规定的间距进行连续测量。完整螺纹的第一间距内的锥度也应测量；e)连续测量值之差值即为该段螺纹的锥度。2、螺距量规螺距的定义是螺纹上某一点至相邻螺纹上对应点之间的距离，测量时须平行于螺纹轴线。螺距公差的表示方法有“每英寸（每毫米）”和“累积”两种，螺距误差也必须按此确定。螺距量规的测头量规的测头应为球形。对于圆螺纹，测头的尺寸应保证测头接触螺纹牙侧面而不接触小径圆锥。每英寸螺纹牙数螺纹牙数球形测头直径inmm8圆螺纹0.0721.8310圆螺纹0.0571.45*公差±0.002in(±0.05mm)。API油管螺纹锥度测头尺寸所有外螺纹螺距和规格不小于41/2的内螺纹螺距，应采用图示的螺距量规进行测量。规格小于41/2的内螺纹螺距应采用图示的螺距量规。螺距量规的使用方法a)使用前，安装和调整固定测头，使测头间距等于待测螺纹的间距；b)使用标准样板将量规指示表调整到零位，并检查仪表的灵活性和测头是否松动；c)量规的球形测头置于相应的螺纹槽内；d)以固定测头为轴心，可动测头在测量线的两侧旋转一小圆弧；e)最小的正读数（+）或最大的负读数（-）就是螺距误差。3、牙型高度量规牙型高度的定义是：螺纹牙顶与螺纹牙底之间垂直于螺纹轴线的距离。牙型高度量规的测头圆螺纹高度量规测头应呈锥形，最大锥角50°，且不得与螺纹牙侧接触。量规适用于所有外螺纹和规格不小于3内螺纹高度量规；校对块用来校正高度量规。图9详图A详图B适用于小于3的典型内螺纹牙型高度量规牙型高度量规使用方法a)量规根据所测螺纹的型式采用相应U型槽校正，量规测头置入相应槽内时，调整表盘，使指针的最小值指向零处，拧紧螺丝，固定表盘位置。b)量规的测头应置于相应的螺纹槽内，同时，砧块应平行于螺纹轴线并置于相邻的螺纹牙顶上。c)将量规在垂直于圆锥母线的位置两侧作小圆弧左右摆动。d)对于标定为测量实际牙型高度的量规，其最小读数应为实际牙型高度。螺纹单项参数测量仪使用时注意事项1.石油用螺纹单项参数测量仪均为精密仪器，操作时应十分谨慎，以保持进行检验所要求的高准确度和精度。任何仪器若不慎被摔或受剧烈震动，应进行重新校准或与已知精度的计量基准对比,重新确定其精度，否则不能用于检验。2.检验时，慢慢放松测量杆，使测头与被测螺纹表面相接触。不允许提起测量杆然后突然松手，靠弹簧力把测头急骤弹回，使得产生瞬时冲击力，给检验带来误差，对螺纹单项参数测量仪也会造成损伤。3.检验前，所有螺纹都应彻底清洗。螺纹的综合检验1、校对量规、工作量规和产品螺纹三者之间的关系以合格的校对塞规为基准，以合格的校对环规为传递基准。校对量规的配对紧密距值S是校对塞规上消失点平面到校对环规端面的距离。校对量规的配对紧密距值P是尺寸L4与校对塞规消失点平面至校对环规小端的距离之差。校对环规用以确定工作塞规的（互换）紧密距值S1，校对塞规用以确定工作环规的（互换）紧密距值P1。注:当用短螺纹环规检查长螺纹套管时，管子端面将伸出环规小端，其值等于（L1长-L1短)-P1。管线管螺纹和套管油管圆螺纹手紧装配测量方法公差P和P1A和A+（S1-S)8牙/in圆螺纹套管和油管±1p（3.175mm)±1p（3.175mm)10牙/in圆螺纹油管±11/2p（3.81mm)±11/2p（3.81mm)2、公差环规对管子端部的紧密距P和P1的公差，以及塞规对接箍端面或内螺纹端面的紧密距A和A+（S1-S)的公差，应如下表所示：提纲油管基础知识介绍管体性能要求螺纹要求与检验适用性评价使用与维护失效案例分析适用性评价背景油套管管体API钢级材料非API钢级材料断裂破裂挤毁、弯曲缩颈、大变形尺寸偏差强度偏差耐腐蚀性能差韧性不足泄漏、腐蚀孔洞载荷偏差设计意外油套管连接螺纹API螺纹非API