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GBT 17745—1999 石油天然气工业 套管、油管的维护和使用

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GBT 17745 1999 石油天然气 工业 套管 油管 维护 使用
资源描述:
前言本标准是根据 石油天然气工业套管和油管的维护及使用 制定的在技术内容上与该国际标准等同该国际标准是依据 套管和油管的维护及使用推荐作法 按特殊的 快轨程序 制定的 根据 规定保留了该国际标准的前言引言删去了该国际标准保留的 前言 政策性说明以及 出版物一览表 等与技术条款无关的内容同时增加了本标准的前言该国际标准的引用标准已经全部转化为我国标准为使用方便本标准在数据表中同时给出了英制单位数据本标准的附录 由各国标准化团体 成员团体组成的世界性联合会 制定国际标准的工作通常由 的技术委员会完成 各成员团体若对某技术委员会已确立的标准项目感兴趣均有权参加该委员会的工作 与 保持联系的各国际组织官方的或非官方的 也可参加有关工作 在电工技术标准化方面 与国际电工委员会 保持密切合作关系由技术委员会正式通过的国际标准草案须提交各成员团体表决 国际标准需取得至少 参加表决的成员团体的同意才能正式发布国际标准 是由美国石油学会 依据 准备 技术委员会 石油天然气工业 材料设备和海上结构技术委员会 按特殊的 快轨程序 采纳并经 内容上与 年 第 版相同 然而在对 文本认可的同时 也发现 文本的形式和内容在某些方面并不完全遵守现行的 规则 因此 相关的技术组织将在适当的时间按 规则重审 并重新发布本标准无意排除使用本标准时正确工程判断的需要即在何时或何种情况下使用本标准 准 实施范围本标准规定了石油天然气工业用套管和油管的维护及使用指南引用标准下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性碳钢焊条石油天然气工业套管油管和管线管螺纹的加工 测量和检验套管油管和管线管螺纹脂套管和油管石油天然气工业套管油管钻杆和管线管性能计算套管油管和钻杆使用性能钻柱设计和操作限度定义本标准采用下列定义应用于表示规定是强制性的宜用于表示规定不是强制性的而是推荐作为最佳作法可用于表示规定是可选用的套管的起下作业套管下井前的准备和检验新交货的套管应按 所规定的方法检验并无缺陷 有些用户发现 这些检验方法并不能检出套管的所有缺陷以致不能满足少数条件苛刻的井的要求因此用户采用各种无损检验方法以保证高质量套管下入井内 鉴于这种情况特建议用户熟悉标准中规定的和各工厂所使用的检验方法 同时正确理解标准中 缺陷的定义全面评价用户自己对管子所要采用的任一种无损检验方法 用这些检验方法时 出现不真实缺陷的原因可能是也往往是这些非缺陷信号所有的套管不论是新的 使用过的或修复的 其螺纹部位宜始终戴上螺纹保护器任何时间套管都宜放在无石块砂子或污泥正常钻井液除外 的台架上 木板面上或金属面上 如不慎把套管拖入泥土中最好重新清洗螺纹 并按 要求处理后方能再用对长套管柱推荐使用卡瓦式吊卡 卡盘和卡瓦宜保持洁净 没有损伤 并配合适当 对重套管柱 最好使用超长卡瓦 卡盘必须保持水平注 卡瓦和大钳的卡痕是有害的 宜使用最新式的设备 尽可能使这种损伤减少到最低限度如果使用挂接箍吊卡仔细检查支承面是否有不均匀磨损 因为这种磨损可导致接箍一侧升高 有接箍滑脱的危险当载荷作用于支承面时 负荷是否均匀分布检查卡盘和吊卡上的卡瓦并注意使它们一起下放 否则有可能使管子压凹或滑脱应注意 特别是下长套管柱时 卡瓦补心或卡瓦座要处于良好状态 检查大钳铰链销和铰链表面有无损伤 为避免大钳与套管咬合面上产生不均匀的载荷 尾绳要正确系在尾绳桩上 最好使之与大钳高度相同 尾绳的长度要适当 以保证施加在套管上的弯曲应力最低 并能使大钳进行全摆程移动套管下井前宜采取下列措施准备螺纹下套管前 卸下套管两端的螺纹保护器彻底清洗螺纹 对其他套管重复上述作法直至全部螺纹清洁为止仔细检查螺纹 若发现螺纹有损坏 即便是轻微损伤也宜挑出除非有很好的措施修复螺纹下套管前应测量每根套管的长度 测量时用精度为毫米的钢卷尺 从接箍 或内螺纹接头 最外端面测量到外螺纹接头端指定位置 该位置是当机紧接头时 接箍 或内螺纹接头 终止的地方 在圆螺纹套管接头上 该位置是管子螺纹消失的平面在偏梯形螺纹套管上该位置是三角印记的底线 在直连型套管上该位置是外螺线端的台肩面 这样测量的各根套管的长度总和代表套管柱的自然长度 无载荷时的长度 对在井眼中处于拉伸状态下套管的实际长度 可在有关管子手册中查到检查每个接箍是否上紧 如果外露螺纹异常则检查接箍是否装紧 在彻底清洗螺纹以后 管子提升到钻台上之前上紧所有松动的接箍并在整个螺纹表面涂上新螺纹脂在管子螺纹对接前 内 外螺纹整个表面都涂上螺纹脂 推荐使用 规定的改进型高压螺纹脂但遇到条件苛刻的特殊情况时 推荐使用 规定的高压硅酮螺纹脂在套管端部戴上干净的螺纹保护器以免管子在管架上滚动和提升到钻台上时螺纹受损伤 可以准备几个干净的螺纹保护器以便反复使用如果要下入混合管柱 需确认所有的套管是否容易进入管架对作为受拉和提升构件使用的连接管宜认真检查螺纹 以保证连接管安全地承受载荷上紧短节和连接管时保证配对螺纹的尺寸和类型相互一致套管通径检查建议每根套管下井前用符合 的通径规进行全长通径检验 通径检验不合格的套管不宜使用小心下放或滚动每根套管不要落下管架 要避免套管碰撞钻台或其他设备的任何部位 在钻台大门处备有缓冲绳 对于混合的或无标记的管柱宜用通径规或 通径检查器 穿过每根管子进行检查 以免下入壁厚过大或内径小于要求的套管柱螺纹对接 上紧和下放在准备螺纹对接以前套管端部的螺纹保护器不得卸下如有必要在螺纹对接之前 对螺纹整个表面涂抹螺纹脂用于涂抹螺纹脂的刷子或用具不宜有异物 心下放套管 以免损伤螺纹 要垂直对接螺纹 最好有人站在套管扶正台上帮助进行 螺纹对接后如套管柱向一侧倾斜则提起来清洗并用三角锉刀修理损伤的螺纹然后仔细清除任何锉屑并在螺纹表面重新涂上螺纹脂 螺纹对接好后 首先很缓慢地转动套管 以保证螺纹正常啮合 不发生错位 如果使用长猫头绳套 宜紧靠接箍缠绕注 和 中对套管上紧的推荐作法适合使用动力大钳 对使用长猫头绳套和普通大钳上紧套管的推荐作法见使用动力大钳上紧套管时需要对每种规格 重量和钢级的套管规定出推荐的扭矩值早期的研究和试验结果表明扭矩值受许多参数的影响如锥度 螺距 齿高齿型 螺纹表面粗糙度螺纹脂种类螺纹长度管子重量和钢级等等这些参数 不论单独作用或复合作用 都将影响扭矩值和上紧位置的关系 因此必须考虑所采用的扭矩和上紧位置 由于 中关于接头滑脱强度公式包括了几种影响扭矩的参数因此要用修正过的公式来确定扭矩值 试验发现 按计算滑脱强度值的 得出的扭矩值与使用 改进型螺纹脂在井场进行试验得出的扭矩值相差不大 因此 这种方法被用来确定表 和表 所列的最佳上紧扭矩值 表中的最小扭矩值取最佳扭矩的 最大扭矩值取最佳扭矩值的 全部数值圆整到 由于某些连接在扭矩要求方面还存在更多的变化因素 这些值应认为只是一种推荐值 正因为这一点 有必要将下面 中提出的套管现场上紧位置与扭矩联系起来 表 所列的扭矩值适用于带镀锌或磷化处理的接箍的套管 当用镀锡接箍连接上紧时 表中所列值的 可以作为推荐值 但表中所列扭矩值不适用于上紧带聚四氟乙烯密封环的接箍 当上紧带聚四氟乙烯密封环的圆螺纹管子接头时 表中所列值的 作为上紧扭矩值的推荐值 带聚四氯乙烯密封环的偏梯形管子接头可以采用不同于标准偏梯形螺纹的扭矩值上紧注 对于有些材料如马氏体不锈钢 和 在螺纹对接 提升上紧或卸开时易发生损伤 防止这种螺纹损伤的措施主要有两种一是在制造时 对螺纹表面进行处理和精加工 另一种是在起下时小心操作螺纹和螺纹脂必须洁净 最好避免在水平位置组装 在缓慢地进行机紧以前 宜用手工上紧到手紧位置 卸开时其程序相反现场上紧下面是套管现场上紧的推荐作法外径为 的圆螺纹套管从每个工厂运来的套管开始下井时建议上紧足够数量的接头 以确定正常上紧所需扭矩 超过手紧位置的旋转圈数见 这些值可能与表 中推荐的最佳扭矩值有出入 如果选择其他扭矩值不要低于最佳扭矩值的 也不要高于最佳扭矩值的动力大钳上宜装配一个已知精度的可靠扭矩表 在上紧的初始阶段 注意任何不正常的上紧或上紧速度因为这些情况可以反映出螺纹错位污物损伤或其他不利情况 为防止螺纹损伤在现场连接上紧时上紧速度不宜超过继续上紧 并观察扭矩表的指示值和接箍端面相对于套管螺纹消失点的大体位置表 所列的最佳扭矩值是选出的适用正常条件下上紧的最佳力矩 如果上紧后 接箍端面与螺纹消失点齐平 或者超前或滞后消失点两圈螺纹 此扭矩值是合理的上紧时如果螺纹消失点的覆盖量已超过两圈螺纹而扭矩还未到表 所列的最小扭矩值则该接头宜按 处理如果扭矩值已经达到最佳扭矩值而数圈螺纹还露在外面 则可加大扭矩继续上紧达到表 所列的最大扭矩值为止如果扭矩值已达到最大扭矩值而接箍端面距螺纹消失点的距离 即紧密距 仍大于 圈螺纹的间距则该接头宜按 圆螺纹套管的推荐上紧扭矩代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 偏梯形螺纹套管外径为 的偏梯形螺纹套管通过仔细观察开始几根套管上紧到三角形标记底边的扭矩来确定所需的扭矩值然后用此扭矩值权衡管柱中各重量和钢级套管的扭矩值用于外径为 和 的圆螺纹和偏梯形螺纹套管外径为 和 的套管 应上紧到每个接头上的指定位置 该位置对 牙圆螺纹接头来说是螺纹消失点 对偏梯形螺纹接头来说是三角形标记底线 其扭矩以表 所列最小扭矩值为依据在 牙圆螺纹套管上距每端 处打印有一个 的等边三角形标记 在基本机紧时该三角形标记底线有助于螺纹消失点的定位 但是接箍相对于三角形标记底线的位置不能作为产品验收或拒收的依据应当小心操作以避免在这些较大管子连接开始时发生螺纹错位选择的大钳最好能达到整个下井过程中的较高扭矩 估计最大的扭矩值是上紧到推荐位置所遇到的最小扭矩的 倍或 所述有问题的接头 宜卸下放置一边并查找上紧不当的原因 管子的螺纹和匹配的接箍螺纹最好都检查 已经损坏的螺纹或不符合规范要求的螺纹要修理 如果上紧不当的原因不是螺纹损坏或超差那么最好调节上紧扭矩以便达到正常上紧连接见 要注意采用与规定摩擦系数不同的螺纹脂可能是上紧不当的原因当使用普通大钳上紧套管时 上紧程度要适当 对于外径为 的套管 接头的上紧位置宜至少超过手紧位置 圈 对于外径为 和更大的套管 至少宜超过 圈 但外径为 钢级为 和外径为 钢级为 的套管 其接头的上紧位置宜超过手紧位置的 圈 当使用长猫头绳套时有必要比较手工上紧程度与旋绳上紧程度 为了做到这一点将最初一二个接头上紧到手紧位置 然后卸开 再用旋绳上紧到旋绳上紧位置 比较这两种上紧的相对位置 并利用该数据确定接头上紧时超过手紧位置的推荐圈数对上紧程度有问题的套管 宜卸下接箍放倒进行检查和修理 这项工作完毕后 仔细检查匹配的外螺纹端螺纹有无损伤 卸下的接箍不经检修或重新测量 绝不能重新使用即使损伤很小也不例外如果套管在上紧时 其上部过分摆动 可能是螺纹与套管不同轴可降低上紧速度 以免损伤螺纹 如果降低上紧速度后 套管仍摆动 则可将该套管卸下检查 如果该套管是位于管柱中承受较大拉伸载荷的部位 宜慎重考虑在现场上紧接头时 可能会出现由工厂机紧的接箍端仍转动上紧 这并不表明工厂机紧的接箍太松 而只说明接箍的现场端已达到工厂端的上紧程度宜小心提升和下放套管柱 放置卡瓦以避免突变载荷 管柱坠落 即使是很短的距离 也可能使管柱底部的接箍松动 宜小心下放套管柱避免套管柱接触井底或受压 否则套管柱在井内有弯曲的可能 特别是在井眼扩大部位设计套管柱时 宜有明确的说明 包括各种钢级 重量和螺纹类型的套管在管柱中的正确位置在下放管柱时 宜按设计程序正确而仔细地操作 若某根管子标记不清楚 宜搁置一边 直到钢级 重量或螺纹型式能够确定为止为便于下套管和保证有足够的流体静压控制油层压力在下套管过程中 宜定期灌注钻井液钻井液的灌注次数与许多因素有关 如在井眼中的管子重量 钻井液密度 油层压力等等绝大多数情况下 每 根管子灌注一次即可 不能因为灌注次数太少而影响油层压力的静压平衡 为加快钻井液的灌注宜选用适当密度的钻井液并使用合适尺寸的钻井液软管 这种软管放置在操作方便的地方 钻井液软管上的快速开关塞阀有利于操作和防止外溢 如果选用橡胶软管 建立在连接软管的钻井液管线处安装快闭阀而不能安装在软管的出口处同时还建议至少让另外一个排泄接头在钻井液循环系统上开着 以防止当快闭阀关闭而钻井液泵仍在运转时压力增加过多 在钻井液软管的一端可以使用一个铜短接头 果使用自动灌注式套管引鞋和浮箍 上述钻井液灌注作法可以不采用套管联顶方法要注明水泥凝固后的套管柱受力状态和恰当的联顶方法 其目的是防止在油井开采期间出现临界应力 即过度和不安全拉应力 在决定适当的拉应力和正确的联顶方法时 宜考虑所有的因素如井温井压水泥的水化作用而产生的温度 钻井液温度和采油作业期间的温度变化等 所设计管柱的原拉伸应力的安全系数选用是否影响联顶方法宜予以考虑 若认为不需要提出特殊联顶方法该方法可能适用于绝大多数已钻成的油井 那么当水泥塞到达最低点即注好水泥时 宜将套管调整到套管头悬挂套管的准确位置井内套管的保护钻杆下入有套管的井内时宜装有合适的钻杆护箍套管的回收大钳宜位于靠近接箍但不很近的地方因为若套管连接较紧或套管壁厚较薄或两者都存在时在大钳牙板接触管子表面处不可避免地出现轻微压扁现象 在接箍和大钳之间若保持相当于管子直径的 的距离 通常可避免不必要的螺纹磨损 锤击接箍使其松开的作法是有害的 如果需要轻敲 用榔头的平端决不可使用尖端 在任何情况下都不宜使用大铁锤 轻敲接箍中间及其四周 决不能在端部或仅在相对的两侧敲击在套管提出以前 宜格外小心地松开全部螺纹 不能让套管从接箍中突然跳出全部螺纹宜清洗 并加润滑油或涂上防腐材料 使其尽可能减少腐蚀 管子下钻台前宜戴上干净的螺纹保护器套管在存放或重新使用前 宜检查管体和螺纹 对有缺陷的接头作出标记以便交付检修并重新测量当套管因断裂而回收时须对断裂原因进行深入的失效分析 以免再次发生类似事故 设法收回已经失效的断裂样品钻台上的套管宜排放在坚固的木架上并不戴螺纹保护器因为绝大多数螺纹保护器在设计时并没有要求有支承螺纹或立起来不使现场上紧端螺纹受损坏的能力套管故障原因套管发生故障的常见原因如下服役的井深和压力不合适对每根套管或现场修理的螺纹检查不严在工厂 运输途中和现场装卸套管时操作不当起下套管时没有遵守正确的操作规程现场修理螺纹时磨削不当更换和增添的接箍质量低劣存放时维护不当为使套管通过井眼缩小部位而采取措施出现扭矩过高提拉管柱太猛 为使管柱松动 这可以使管柱顶部的接箍松动在最后下管柱以前 宜用大钳重新上紧在套管内钻进时套管转动 注水泥后调整套管所用拉力不适当是造成这种失效的最主要原因之一在有套管的定向井眼中继续钻进时 钻杆对套管的磨损尤为明显 斜井中过分的狗腿弯曲或在采取纠正措施的直井中偶然出现的狗腿弯曲会导致套管集中弯曲而这种弯曲反过来导致套管内壁过分地磨损 当井内狗腿弯曲较大时 钻井液冲刷的未注水泥井段的套管发生弯曲突然下落套管柱 即使是很短的距离在外压或内压作用下接头渗漏是常见的故障 其原因可能是螺纹脂选用不当螺纹未上紧螺纹上有污物由于污物 螺纹对接不小心 螺纹碰伤旋转过快 螺纹连接过紧或转动及大钳操作时套管摆动等原因使螺纹粘结现场修理螺纹时磨削不当提拉管柱太猛突然下落管柱上卸螺纹次数过多夹钳位置太高尤其是卸开时 因为这样产生的弯曲作用使螺纹粘结接头在工厂上紧不当套管不圆联顶操作不当 使螺纹连接处的应力超过屈服点腐蚀 腐蚀能损坏套管的内壁和外壁 管子上存在的麻点或小孔就是腐蚀引起的 管子的外壁腐蚀是由于接触腐蚀液或地层或者泄漏电流通过套管流入周围液体或地层所致 硫酸盐还原菌也能产生严重的腐蚀 油井中的腐蚀液通常导致套管内壁的腐蚀损坏 但抽油设备对套管的磨损以及有些气举井中高速流体的冲刷作用能加速套管腐蚀损坏 内壁腐蚀也可能是由于泄漏电流 电解作用或紧密接触的不同金属 双金属腐蚀 作用引起 由于腐蚀是许多因素共同作用的结果 因此 没有一个简单的或通用的补救措施可加以控制 每种腐蚀问题必须作为单独事件 并按照已知腐蚀因素和操作条件来考虑解决 套管的情况可以用目视检验或光学仪器检验来确定 若没有这些检验手段可用内径测量仪测量套管内径 以确定内表面腐蚀状况 对于井内套管外表面腐蚀状况迄今还没有设计出合适的工具来确定 套管内径的测量能说明腐蚀的范围 位置和严重程度 根据目前的生产经验下列作法和措施可用来控制套管的腐蚀若已知发生套管外表面腐蚀 或经泄漏电流测量表明有比较高的电流流入井内时 可采用下面作法优化注水泥操作 包括使用扶正器 刮泥器和适量的水泥 以防止套管外壁与腐蚀液接触装配绝缘法兰使出油管和油井绝缘以降低或防止电流流入井内使用高碱性钻井液或经杀菌剂处理过的钻井液 即完井液 可减轻因硫酸盐还原菌所造成的腐蚀采用与输送管防蚀相似的阴极保护系统 以减轻套管外表面腐蚀 套管保护准则与输送管不同建议查阅有关套管外表面腐蚀的文献或请教这方面的专家 以确定可靠的保护措施若已知套管内表面存在腐蚀 可采用下面作法在自喷井中 用清水或低盐碱的钻井液填充环形空间 在有些自喷井中 依靠缓蚀剂保护套管和油管内壁可能效果更好一些在抽油井中 避免使用套管泵抽油 通常抽油泵宜安装在油井的最底部使腐蚀液对套管的损坏减少到最低程度使用缓蚀剂防止套管内壁腐蚀为了确定上述作法和措施的价值与效果 可对采用控制措施以前和以后的费用及设备损耗记录进行比较对于缓蚀剂的效果 可采用测径仪测量 或对容易接近的几个设备进行外观检查 或分析水中铁含量来确定 挂片也许有助于测量缓蚀剂是否充分发挥作用 慎重使用 限制在一定范围内直到对各个具体操作条件有充分的估计为止通常认为 新地区都存在腐蚀的可能性在油井开采初期 宜开始进行调查研究并定期反复进行以便在发生侵蚀性损坏以前发现并确定腐蚀位置 这些调查研究工作宜包括对流出的水进行全面化学分析包括 值铁硫化氢 有机酸以及影响或表明腐蚀程度的其他任何物质 另外分析井内气体中的二氧化碳和硫化氢含量也是必要的使用与井内材料相同的挂片进行腐蚀速度试验使用测径仪或光学检测仪器进行检查 在易发生腐蚀的地方 宜请教有资格的防腐蚀工程师 尤其是在那些地下设备的预期寿命短于油井开采寿命的地方 宜特别注意降低腐蚀速度当井液中含有硫化氢时 高屈服强度的套管易受硫化氢腐蚀而开裂 引起不同强度材料开裂的硫化氢浓度还没有明确规定宜查阅有关硫化氢腐蚀的文献 或请教这方面的专家表 直连型套管的扭矩值代号 外径 钢级 最小扭矩 最佳扭矩 代号 外径 钢级 最小扭矩 最佳扭矩 代号 外径 钢级 最小扭矩 最佳扭矩 最大扭矩规格注外台肩不是密封面 仅作为制动之用若内螺纹接头不发生膨胀 在某些情况下可采用比本表所列更大的扭矩值当扭矩较高而引起轴向拉伸应力增加过多时在硫化氢作用下可能导致硫化氢应力腐蚀当采用最大扭矩时 台肩面仍未接触 则应按 处理因缺乏数据对外径 管子未提供推荐的上紧扭矩值油管的起下作业油管下井前的准备和检验新交货的油管应按 所规定的方法检验并无缺陷 有些用户发现 这些检验方法并不能检出油管的所有缺陷以致不能满足少数条件苛刻的井的要求因此用户采用各种无损检验方法以保证高质量油管下入井内 鉴于这种情况特建议用户熟悉标准中规定的和各工厂使用的检验方法 同时正确理解标准中 缺陷的定义全面评价用户自己对管子所要采用的任一种无损检验方法 以保证检验工作确能正确地指示出缺陷位置并能将缺陷与其他非缺陷信号区别开来 采用这些检验方法时 出现不真实缺陷的原因可能是也往往是这些非缺陷信号注 用户注意 由于外径允许公差适用于油管非加厚部位所以 在安装环绕密封式悬挂器于按正公差制造的油管时可能会出现一些困难 因此建议用户对装在油管柱顶部的油管接头加以选择所有的油管不论是新的 使用过的或修复的 其螺纹部位宜始终戴上螺纹保护器任何时候油管都宜放在无石块砂子或污泥正常钻井液除外 的台架上 木板面上或金属面上 如不慎把油管拖入泥土中最好重新清洗螺纹 并按 要求处理后方能再用在油管第一次下井之前 宜用通径规进行通径检验 以保证抽油泵抽油活塞和封隔器通过准备好吊卡两个吊环长度宜相等当下放特殊间隙接箍尤其是那些下端开坡口的接箍时 推荐使用卡瓦式吊卡检查吊卡注意闩合件是否完好宜使用不挤坏油管的卡盘卡瓦 在使用前检查这些卡瓦是否一起工作注 卡瓦和大钳的卡痕是有害的 宜使用最新式的设备 尽可能使这种损伤减少到最低限度为避免不必要的管壁刮削 在油管管体上宜使用不挤坏油管的油管钳并使其配合适当 油管钳板牙宜装配合适与油管曲率一致 不推荐使用手管钳对油管螺纹宜采用下列措施进行准备下油管前 卸下油管两端螺纹保护器彻底清洗螺纹 对其他油管重复上述作法 使是轻微损伤也应挑出 除非有很好的措施修复螺纹在下油管前应测量每根管的长度 测量时宜采用精度为毫米的钢卷尺 从接箍或内螺纹接头最外端面测量到外螺纹接头端指定位置 该位置是当机紧接头时接箍或内螺纹接头终止的地方 这样测量的各根油管的长度总和代表了油管柱的自然长度 无载荷的长度 对在井眼中处于拉伸状态下油管的实际长度 可在有关管子手册中查到在油管端部戴上干净的螺纹保护器 以免管子在管架上滚动和提升到钻台上时螺纹受损伤 可以准备几个干净的螺纹保护器以便反复使用检查每个接箍是否上紧 如果外露螺纹异常则检查接箍是否装紧 在彻底清洗螺纹以后 管子提升到钻台上之前上紧所有松动的接箍并在整个螺纹表面涂上新螺纹脂在管子螺纹对接前 内 外螺纹整个表面都涂上螺纹脂 推荐使用 规定的改进型高压螺纹脂 但遇到条件苛刻的特殊情况时 推荐使用 规定的高压硅酮螺纹脂对作为受拉和提升构件使用的连接管宜认真检查螺纹以保证连接管安全地承受载荷上紧短节和连接管时 保证配对螺纹的尺寸和类型相互一致对高压井或凝析油井 为保证接头密封不漏宜采用下列预防措施卸下接箍 彻底清洗并检查由加工厂装好接箍端的油管螺纹和接箍螺纹 为便于这种操作 可要求工厂将油管接箍上紧到超过手紧位置一圈的程度或要求工厂将接箍与油管分装运输油管内外螺纹宜涂上螺纹脂接箍宜重新上紧 井场上紧端的油管螺纹和匹配接箍螺纹宜在对接前涂上螺纹脂油管提上钻台时 小心不要使油管弯曲 不要碰伤接箍或螺纹保护器螺纹对接 上紧和下放在准备对接螺纹以前油管端部的螺纹保护器不得卸下如有必要在螺纹对接之前 可对螺纹表面涂抹螺纹脂 用于涂抹螺纹脂的刷子或用具不宜有异物 同时螺纹脂不宜稀释螺纹对接时 小心下放油管 以免损伤螺纹 要垂直对接螺纹 最好有人站在扶正台上帮助进行螺纹对接后如油管柱向一侧倾斜则提起来清洗并用三角锉刀修理损伤的螺纹然后仔细清除任何锉屑 并在螺纹表面重新涂上螺纹脂下双根或三根油管时小心操作 以避免因油管过重而引起弯曲和对中误差 为了防止油管弯曲可在钻台上安置中间支架螺纹对接好后开始用手或普通油管钳或动力油管钳缓慢上紧 在井场上紧接头时 为防止螺纹粘结 上紧速度不宜超过 对于高压井或凝析油井建议使用动力油管钳以保证均匀上紧及接头紧密接触 接头宜上紧到约超过手紧位置 圈并小心不要使螺纹粘结 对高压井或凝析油井 若采用更多预备和检验措施时 接箍将会 浮动 或两端同时上紧到超过手紧位置的正常圈数 在管架上用的扭矩上紧几个接头然后注意检查外露螺纹的圈数 这样可以确定出手紧位置现场上紧在现场反复上紧的情况下 油管接头的寿命与所采用的上紧扭矩成反比因此 在那些对防漏要求不很严格的油井中宜采用最小现场上紧扭矩值 以延长接头寿命 在油管上紧操作中采用动力大钳时 需要对每种规格 重量和钢级的油管确定推荐扭矩值表 列出不加厚外加厚和整体接头油管的推荐最佳扭矩值 它是根据 规定的 牙圆螺纹套管的接头滑脱强度公式确定的即取接头计算滑脱强度的 为最佳扭矩值 所列最小扭矩值是最佳扭矩值的 最大扭矩值是最佳扭矩值的全部数值圆整到 表 所列扭矩值适用于带镀锌或经磷化处理接箍的油管 当用镀锡接箍连接上紧时表中所列数值的 可以作为依据 当上紧聚四氟乙烯密封环的圆螺纹管子接头时推荐采用表中所列扭矩值的 与标准接箍一样上紧位置应控制 于有些材料 如马氏体不锈钢 和 在螺纹对接 提升 上紧或卸开时易发生损伤防止这种螺纹损伤的措施主要有两种一是在制造时对螺纹表面进行处理和精加工 另一种是在起下时小心操作 螺纹和润滑油必须洁净 最好避免在水平位置组装 在缓慢地进行机紧以前 宜用手工上紧到手紧位置 卸开时其程序相反表 圆螺纹油管的推荐上紧扭矩代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 代号 外径 钢级 螺纹最佳扭矩 最小扭矩 最大扭矩规格 重量注指管端不加厚 带螺纹和接箍指管端外加厚 瓦无损伤宜了解井底情况 油管下放时不能太猛油管的起出在起出已磨损的油管柱之前采用测径仪测量将是快速检出磨损严重管段的方法油管钳宜位于靠近接箍的地方 锤击接箍使其松开的作法是有害的 如果需要轻敲用榔头的平端决不可使用尖端 轻敲接箍中间及其四周 决不能在端部或仅在相对的两侧敲击油管提出以前宜格外小心地松开全部螺纹 不能让油管从接箍中突然跳出钻台上的油管宜排放在坚固的木架上并不戴螺纹保护器因为绝大多数螺纹保护器在设计时并没有要求有支承接头或立起来不使现场上紧端螺纹受损坏的能力当油管从井眼中取出时 要避免污染或损伤螺纹排放在钻台上的油管宜适当支撑 以避免过度的弯曲 外径为 和更大的油管 最好连接成长度约为 的立柱或相当于两根 级长度油管的立柱提升 外径为 或更小的油管立柱和长度大于 的油管立柱宜有中间支撑在离开原位以前 油管要一直稳固地栓在油管立柱盒内在重新下井以前 要确保螺纹干净 无损伤 并涂好螺纹脂为避免油管和接头不均匀磨损 每次起出油管后都要将上部一根油管换到最下部为了防止泄漏 所有接头都宜重新上紧当油管被卡时最好的作法是使用有刻度的指重表 不要将油管柱的伸长误认为是解卡强拉使油管柱解卡后拉出的全部接头宜重新上紧全部螺纹宜清洗 并加润滑油或涂上防腐材料 使其尽可能减少腐蚀 在储存前 油管宜戴上干净的螺纹保护器油管在存放或重新使用前宜检查管体和螺纹 对有缺陷的接头作出标记 以便交付检修并重新测量当油管因断裂而回收时须对断裂原因进行深入的失效分析 以免再次发生类似事故 设法收回已经失效的断裂样品油管故障原因油管发生故障的常见原因如下对强度和使用寿命选择不当 尤其是在需要加厚油管的地方使用了不加厚油管在工厂和使用现场对管子检验不足装卸和运输过程中不小心因螺纹保护器松动或脱落而损坏螺纹储存时管理不善 维护不当过分锤击接箍使用已经磨损的和型号不配套的作业设备 卡盘大钳 钳板牙和管子扳手起下油管时没有遵守正确的操作规则接箍磨损及抽油杆对管内壁的磨损抽油杆损坏严重螺纹最后啮合时引起的螺纹表面疲劳失效 这种失效尚无有效的补救措施 用外加厚油管代替不加厚油管的方法可最大限度地延迟这种故障的发生用非标准接箍替换已经磨损的接箍突然下落管柱 即使是很短的距离 这样可能使管柱底部的接箍松开 宜起出管柱 仔细检查所有接头然后重新下入在内压和外压作用下接头泄漏是常见的故障 因使用防腐材料而污损螺纹螺纹未上紧或上紧过度由于脏物 螺纹错位螺纹损伤螺纹脂质量差或稀释过等原因使螺纹粘结现场修理螺纹时磨削不当接箍因锤击而凹陷提拉管柱太猛反复起下次数过多腐蚀 油管的内壁和外壁可能因腐蚀而损坏 损坏常以麻点 内磨损 应力腐蚀开裂和硫化物应力开裂等形式出现 但象腐蚀 侵蚀环状磨损和卡钳划痕等局部侵蚀也可能发生 麻点和抽油杆接头引起的磨损情况可用测径仪检查确定 磁粉探伤可以帮助探测裂缝 腐蚀产物可能附于管壁 也可能不附于管壁 腐蚀通常是井内腐蚀液引起的 但抽油设备的磨损以及气举井中高速流体的冲刷作用能加快油管腐蚀紧密接触的不同金属 双金属腐蚀 不同金相组织结构 不同表面状况和沉积 浓差电池腐蚀等因素都能影响腐蚀由于腐蚀是许多因素共同作用的结果并且具有不同的形式 所以还没有一种简单的通用的补救措施加以控制 每种腐蚀问题必须作为单独事件 并按照已知腐蚀因素和操作条件来考虑解决若已知油管内外表面腐蚀并正产生腐蚀液可以采取下列措施堵塞自喷井中的环形空间 将腐蚀液限制在油管内部 也可在油管内部使用特殊衬套涂层或缓蚀剂加以保护 在情况严重时 可使用特种合金钢管或玻璃纤维管 合金钢管往往不能消除腐蚀 当井液中含有硫化氢时 高屈服强度的油管可能因硫化氢腐蚀而断裂 引起不同强度材料断裂的硫化氢浓度还没有明确规定 宜查阅有关硫化氢腐蚀的文献 或请教有关专家在抽油井和气举井中 用缓蚀剂填充套管和油管之间的环形空间可有效地防止腐蚀 在这种井中 尤其是抽油井中 较好的操作方法也能延长油管的寿命即使用抽油杆防护装置转动油管以免腐蚀集中在某一位置 采用较长的抽油冲程和较慢的抽油冲次等等为了确定上述作法和措施的价值与效果可对采用控制措施以前和以后的费用及设备损耗记录进行比较 对于缓蚀剂的效果 可采用挂片用测径仪测量或对容易接近的几个设备进行外观检查来确定 分析比较采用缓蚀剂处理后的水中铁含量也可以显示出腐蚀速度 当使用上述任一种方法而又缺乏经验时宜慎重使用限制在一定范围内 直到对各个具体的操作条件有充分的估计为止通常认为 新地区都存在腐蚀的可能性 在油井开采初期进行调查研究 并定期反复进行 以便在发生侵蚀性损坏以前发现并确定腐蚀位置 这些调查研究包括硫化氢 二氧化碳气体产量的分析 废液的 值 铁含量有机酸 氯离子总量以及认为影响个别问题的其他物质使用与井内材料相同的挂片进行腐蚀速度试验使用测径仪或光学检测仪器进行检查 在易发生腐蚀的地方 宜请教有资格的防腐蚀工程师 尤其是在那些地下设备的预期寿命短于油井开采寿命的地方 宜特别注意降低腐蚀速率运输装卸和储存通常 管材尤其是螺纹是经过精密加工制造的 因此要小心装卸不论是新的 用过的或修复的 都宜戴好螺纹保护器才能装卸运输水上运输管子供应商或其代理人宜在装卸管子时进行适当的监督 击船上栏杆等铁路运输当用货车装运管子时 宜在货车的底部横放枕木 以支撑管子 为提升时提供间隙 也可避免污染管子 如果货车底部不平整 宜在枕木底部加垫片 使上部在同一平面上 管子的接箍或加厚部分不宜放在枕木上 货物宜捆扎并适当分隔 以免移动卡车运输卡车运输时宜采用下列措施管子放在垫木上 并用链条捆扎 搬运长管子时 宜在中间另加一根链条所有管子的带接箍端装在卡车的同一端小心装卸 避免接头台肩相互磨损卡车装载量不能太大以免发生危险甚至运不到目的地就需要卸货货物运走一小段距离以后 重新捆紧因货物下沉而松弛的链条装卸装卸管子时宜注意下列事项卸管子前螺纹保护器在原位拧紧 装卸长管子时 推荐使用每端带有阻气门吊索的横棒避免草率装卸防止管体凹痕或压痕 不圆度将严重降低管子的抗挤强度卸管子时不允许抛扔 每次卸一根 二根或三根 取决于能否完全控制数量 当用手卸时 可使用绳套 当沿滑架溜放时 管子平行于管堆滚动 不允许管子集中冲下 或撞击端部 因为即使有螺纹保护器保护 也可能造成螺纹损坏每根管子到达前一根管的位置以前要停下 然后用手推到恰当的位置储存管子储存时推荐采用下列作法不要将管子直接堆放在地面 铁轨 钢板或水泥地面上 为避免管子潮湿或污染 第一层管子距地面的距离不宜小于为了防止管子弯曲或螺纹损坏管子宜放在间隔适当的支架上 枕木宜放在同一平面上 并保持一定的水平度 同时足以承受全部管垛载荷而不下沉为避免接箍承受载荷在管子各层间放置木条作为隔离物 要求至少每层有 处放置隔离木条为防止管子弯曲 隔离木条垂直于管子排放 并上下对正在每层中 管子交错排列时 相邻管子的错开量要大于一个接箍的长度在隔离木条的两端分别设置 个或 个木块以阻拦管子为了安全并易于检验和装卸 管子堆放高度不宜超过 在井场上堆放的管子不宜超过层储存的管子宜定期检查 必须防腐时涂上防护涂层使用过的套管和油管的检验与分类以下为使用过的套管和油管的检验标准和分类方法检验和分类方法检验方法目前能采用的管体部位检验方法有目视法机械计量法电磁法 涡流法超声波法和 射线法 这些检验技术只限于确定裂纹麻点以及其他表面缺欠的位置 由服役引起的缺陷可认为是代表用过管子的缺陷 这些缺陷是内外表面腐蚀损伤内表面钢丝绳损伤 纵向 外表面纵向 表面钻杆磨损仅限套管 横向裂纹 仅限油管和内表面抽油杆磨损仅限油管管子壁厚的测量 最小壁
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本文标题:GBT 17745—1999 石油天然气工业 套管、油管的维护和使用
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