中国油井管发展20年——由20世纪90年代初90％依赖进口到目前自给率超过99％，保障了中国油井管供应的安全稳定

油井管是石油天然气工业勘探和开发所必需的重要战略物资。过去20年,中国油井管行业从90％依赖进口到基本满足国内需求,成为油井管净出口国,并开始在海外建厂;从只能生产低端API产品到拥有自主知识产权的高性能非API油井管和多个特殊扣系列,从以引进国外技术装备为主到开发代表当前无缝铜管轧制最高水平的PQF三辊式高精度连轧管机组,实现了质和量的飞跃发展。“十二五”期间,中国油井管市场需求有两个突出特点：需求量大以及性能需求向两极发展。展望未来,中国油井管行业国际化进程任重而道远。     

高性能油井管需求将高速增长

随着我国能源结构的调整,天然气开发力度进一步加强,对高性能油井管需求将会保持高速稳定增长。在2012年钢管行业高峰论坛上,中国金属学会轧钢学会钢管学术委员会副主任委员杨秀琴表示,非API(美国石油协会标准)以及特殊螺纹接头油井管产品空间很大。据杨秀琴介绍,仅     

镀钨合金防腐油井管试验研究及应用

油井管服役条件日趋恶化,这就要求油井管具有优异的抗H2S、CO2、Cl-腐蚀性能。通过对油井管腐蚀机理和特征的研究,指出在开发高难度的油气田时使用防腐油井管的必要性,并对镀钨合金防腐油井管工艺技术及应用情况进行了介绍。镀钨合金防腐油井管耐H2S、CO2、C1-腐蚀性能好,具有广阔的市场前景。     

适用某油区的经济型防腐蚀油井管研发

为了解决某油区常规N80钢级油井管经常出现腐蚀穿孔的问题,研制了一种适合该油区的经济型防腐蚀油井管。通过分析油井管腐蚀原因及主要腐蚀介质,对研制的经济型防腐油井管试样进行耐腐蚀性能评价,发现其比常规N80钢级油井管有更好的耐腐蚀性能。在该油区进行下井试验,使用周期超过300 d,远超N80钢级油井管,证明研制的经济型防腐蚀油井管适用该油区的实际井况。     

长北气田优质油井管螺纹类型及其应用

为满足套管、油管和井下工具螺纹的密封性和强度要求,长北气田油井管采用非API螺纹接头,主要为VAM—TOP螺纹和FOX螺纹。介绍了特殊螺纹的类型和优点,分析了这2种特殊螺纹的特点和密封设计。这2种特殊螺纹在长北气田应用了20余口井,总体效果良好,但是最近应用的2口并油管出现了密封失效问题,根据扭矩图进行了密封失效分析,失效原因为螺纹上扣不符合规范导致密封失效。     

深井超深井套管选择中的若干问题

提出了选择深井、超深井套管应注意的若干问题.根据套管的受力、使用环境等条件合理的选用非API套管;避免使用高强度套管;APIBTC螺纹厚壁套管接箍的强度低于管体的强度,使用厚壁套管解决抗挤强度时,必须考虑接箍的强度;腐蚀环境下套管的选择;根据不同井况选择不同螺纹形式,特殊螺纹与API螺纹不能互换使用;非API的新型套管下井前,可通过全尺寸模拟试验对其结构和密封完整性进行评价.     

非API规格偏梯形螺纹接头套管连接强度计算

通过对塔里木油田250.83 mm套管使用情况调研,发现目前使用的250.83 mm套管采用API 244.48 mm偏梯形螺纹接头,其连接强度远低于管体。设计了与250.83 mm套管管体匹配的250.83 mm非API规格偏梯形螺纹套管接头。通过力学计算和有限元分析,证实250.83 mm管体配250.83 mm非API规格偏梯形螺纹接头套管比现有250.83 mm管体配API 244.48 mm标准偏梯形螺纹接头的套管连接强度大幅度提高。通过对API标准套管接头连接强度公式进行分析,得出了既可满足API套管连接强度计算,又可满足非API标准套管接头连接强度计算的公式。     

油井管强度计算方法新ISO标准讨论

对ISO/TR 10400 :2007 和API Bul 5C3 :1994 标准的油井管强度计算方法进行了对比分析,认为ISO/TR 10400 : 2007 对油井管的强度计算方法的分类更符合油井管受力和强度性能的实际情况。新方法将可靠性工程方法引入了油井管的 强度性能计算,在方法上有大的进步,且新公式将管子的制造公差、管子矫直方式、热处理方式、探伤门槛值等因素考虑在内,建 模更加合理,计算结果更加精确。新方法分别给出了油井管的极限挤毁强度公式和设计挤毁强度公式,能满足不同情况下的使 用需要。对比分析结果表明,新方法油井管内压韧性破裂强度公式比旧标准计算值大,对径厚比小于20 的套管,新挤毁强度公 式计算结果比旧标准值小,对径厚比大于20 的套管,新挤毁强度公式计算结果比旧标准值大。ISO/TR 10400 :2007 对油井强度认识的变化必然会影响现有的管柱强度设计方法。     

刍议我国油井管产业的发展方向（续）

在分析国内外油井管市场需求、发展概况和生产能力基础上,对油井管供需形势进行了综合评述。提出了我国油井管产业应限制低端产品;积极发展高端产品;适度发展中高端ERW油套管;进一步推进油井管出口,增加高端产品在国际市场上的份额的发展方向和发展战略。     

关于内外压力对油井管柱稳定性影响问题的再讨论

文献[1]（李子丰.内外压力对油井管柱等效轴向力及稳定性的影响[J].中国石油大学学报:自然科学版,2011,35（1）:65-67.）的结论可分为2部分:其一,否定传统理论,文献[2]（韩志勇.关于内外压力对油井管柱轴向力和稳定性影响问题的讨论[J].石油钻探技术,2013,41（6）:12-18.）已经对此进行了详细的分析和讨论;其二,给出了内外压力对油井管柱稳定性是否有影响的结论,认为“内外压力对悬挂油井管柱的稳定性没有影响;内外压力本身对两端固定油井管柱的稳定性没有影响;两端固定后内外压力的变化对油井管柱的稳定性有影响”。本文重点讨论第二部分结论。通过4个例题的计算,证明文献[1]关于悬挂管柱的结论仅仅适用于非梯度压力,而对液柱压力或液柱压力与非梯度压力的组合,则是不正确的。通过逻辑关系分析,认为文献[1]关于两端固定管柱的结论是自相矛盾的,“内外压力本身对固定管柱的稳定性没有影响”的结论是不正确的。研究发现,文献[1]在公式推导中有严重错误,认为两端固定管柱的下端仍然存在液压力,而且推导出的公式在应用中存在很大的局限性。文献[1]在公式推导中出现严重错误的根源在于不承认虚力的存在。      

CATTS101高密封性螺纹脂

传统的API螺纹脂属于油基螺纹脂,含有重金属等非生物降解填料,不仅污染环境,而且对人体也有危害。随着石油钻采条件越来越苛刻,在高温高压气井条件下使用普通的API螺纹脂也并不是理想的选择。已开发出的高密封性螺纹脂CATTS101,是以聚合物为基体,以云母、特殊石墨粉等无机材料为填料,结合现代胶黏剂技术制成。经过实验室检测和多个油田的现场应用证明,具有良好的气密封性,可以防止高压流体和气体侵入,不受化学侵蚀,能承受高温"焙干"。该螺纹脂拓展了API螺纹套管的应用范围,在部分油气田以CATTS101配合API螺纹套管的开发方案取代价格昂贵特殊螺纹套管,不但满足了油田现场的技术要求,也大幅降低了油田开发成本。     

API Spec 5L《管线钢管规范》第43版主要变动分析

从力学性能试验、表面及外观检验、无损检验等四个方面入手,将API 5L《管线钢管规范》第43版相对于第42版的变化部分进行了分析,同时对新版标准中少许笔误进行了说明。     

通用汽车公司轻型车发动机油规格介绍及其影响分析

文章介绍了通用汽车公司于2009年推出的轻型车服务油规格——Dexos。该规格包括Dexos 1和Dexos 2,其中Dexos 1用于除欧洲外的全球2011年款汽油轿车,Dexos 2专为欧洲轿车发动机设计,在欧洲用于2010年款各种轿车。Dexos规格的理化指标和台架试验分别来源于美国最新的API/ILSAC GF-5规格的试验和指标、欧洲ACEA C3-2007试验和指标及通用的内部发动机试验。文章分别将Dexos 1与API/ILSAC GF-5规格、Dexos 2与ACEA C类油规格进行了比较,并指出了这些规格在指标及性能上的差异。分析了Dexos 1规格的成本以及Dexos 1规格的推出对API油品规格的影响。     

Analyzing and assessment of oil viscosity models based on the API ranges

The common empirical correlations of oil viscosity can be divided into three categories: extra-heavy oil models, heavy oil models and light oil models. But not all the models are suitable for predicting these three kinds of oil. Each crude oil viscosity model has the best API scope of use. Therefore, this paper collected 293 oil samples from the published articles, and these samples were divided into 4 categories according to the API (API ≤ 10, 10 < API ≤ 20, 20 < API ≤ 30, API > 30). In this paper, the accuracy and reliability of each model at different API ranges are assessed and evaluated. In addition to the modification of the commonly used models, the new models are also recommended at different API scopes. The new prediction models are precise than other common models, calculated values and measured values coincide when degree is higher. It is very important to figure out which model is best in different API ranges.     

非API螺纹特点及检测相关性探讨

分析了油套管特殊螺纹的密封结构、扭矩台肩和螺纹形状,探讨了特殊螺纹检测方法的特殊性,以及影响特殊螺纹油套管质量的关键因素,以期建立石油天然气行业特殊螺纹接头的检测方法及验收标准。     

钻井液材料质量标准制定与执行的一些认识

对比 ISO 13500(1998 年版)与中国相应的钻井液质量指标,看出中国钻井液行业标准基本上与 API 及 ISO 同步。提出制定钻井液材料标准要符合中国实际,检测项目以钻井液性能为主,辅以关键理化性能;测试程序应统一、明确;标准执行要在标准规定范围内灵活掌握。     

API SPEC 5L会标认证审核企业需做的主要准备工作

随着TSGZ0004标准实施和API SPEC 5L以及API SPEC Q1标准的换版,当前申请API SPEC 5L会标使用许可证的企业应及时做好各项准备工作,接受审核组的审核。审核前需做的准备工作主要包括：①及时与审核员充分沟通;②各种审核文件的整理和完善;③维护和保养生产现场设备,完善各岗位现场作业指导文件,确保现场各种记录完整清楚。     

盐膏层TP140特厚壁套管抗挤特性研究

针对塔里木地区深层的盐膏层塑性流动性强，一般API套管难以满足要求的难题，以塔里木地区应用的TP140V特厚壁盐膏层套管为分析对象，建立了套管、水泥环、地层力学模型，运用有限元方法分析了特厚壁套管在非均匀载荷作用下的抗挤特性。研究表明，在相同非均匀载荷作用下，Φ273.1 mmTP140特厚壁套管较普通套管最大应力降低了36%，特厚壁套管具有更强的抵抗非均匀载荷的能力。但是随着载荷的非均匀程度升高，仍然可能导致套管损坏。因此，应该在有盐膏层的区域准确预测两向水平载荷的大小，为正确选用厚壁套管提供依据；水泥环厚度对套管抗挤性能的影响不大，故盐膏层井段的环空间隙大小均能满足固井质量要求即可。     

螺纹脂对API螺纹接头密封性的影响

通过对API螺纹接头特点的分析，考察了不同类型螺纹脂对API螺纹接头密封性的影响。API螺纹啮合后存在的螺旋性间隙是导致螺纹接头泄漏的根本原因。螺纹接头的密封性主要取决于螺纹的加工参数，但螺纹脂对螺纹接头的辅助密封作用不应被忽略。认为在螺纹参数确定以后，螺纹脂对密封性有一定的影响，螺纹脂选择适当可以提高并保持API螺纹接头的密封性能。