石油天然气工业套管和油管的维护及使用

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1、名称：中华人民共和国国家标准 石油天然气工业套管和油管的维护及使用Petroleum and natural gas industries- Care and use of casing and tubing 实施日期：19990517 标准号：GB/T 17745-1999中华人民共和国中华人民共和国国家标准国家标准 石油天然气工业套管和油管的维护及使用石油天然气工业套管和油管的维护及使用1 1 范围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。2 2 引用标准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

2、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。GB/T51171995 碳钢焊条GB/T9253.21999 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 SY/T51991997 套管、油管和管线管螺纹脂SY/T61941996 套管和油管SY/T63281997 石油天然气工业 套管、油管、钻杆和管线管性能计算SY/T64171998 套管、油管和钻杆使用性能API RP 7G 钻柱设计和操作限度3 3 定义定义本标准采用下列定义。3.1 应 shall用于表示规定是强制性的。3.2 宜 should用于表示规定不是强制性的，而是推荐作为最佳作法。3.3 可

3、may用于表示规定是可选用的。4 4 套管的起下作业套管的起下作业4.1 套管下井前的准备和检验4.1.1 新交货的套管应按 SY/T6194 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：a)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。b)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

4、真实“缺陷”的原因可能是、也往往是这些非缺陷信号。4.1.2 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 4 .1.7 要求处理后方能再 用。4.1.3 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。4.1.4 如果使用挂接箍吊卡，仔细检查支承面：a）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。b）当载荷作用于支承面时

5、，负荷是否均匀分布。4.1.5 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。4.1.6 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。4.1.7 套管下井前，宜采取下列措施准备螺纹：a)下套管前，卸下套管两端的螺纹保护器，长度清洗螺纹。对其他套管重复上述作 法，直 至全部螺纹清洁为止。b)仔细检查螺纹。若发现螺纹有损坏，即便是轻微损伤

6、，也宜挑出，除非有很好的 措施修 复螺纹。c)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。d)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

7、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。e)在管子螺纹对接前，内、外螺纹整个表面都涂上螺纹脂。SY/T5199 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 SY/T5199 规定的高压硅酮螺 纹脂。f)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。g)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。h)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。i)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。4.2 套管通径

8、检查4.2.1 建议每根套管下井前，用符合 SY/T6194 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。4.2.2 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。4.3 螺纹对接、上紧和下放4.3.1 在准备螺纹对接以前，套管端部的螺纹保护器不得卸下。4.3.2 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。同时，螺纹脂不宜稀释。4.3.3 螺纹对接时，

9、小心下放套管，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。螺丝对接后，如套管住向一侧倾斜，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：4.3.4、4.4.1、4.4.2 和 4.4.3 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 4.4.4。4.3.4 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，

10、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 SY/T6417 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 1%得出的扭矩值，与使用 SY/T5199 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 1 和表 2 所列的最佳上紧扭矩值。表 中的最小扭矩值取最佳扭矩的 75%，最大扭矩值 取最佳扭矩值的 125

11、%。全部数值圆 整到 10Nm。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 4.4 中提出的 套管现场上紧位置与 扭矩联系起来。表 1 所列的扭矩值适用于带镀锌或磷化处理的拉箍的 套管。当用镀 锡接箍连接上紧时，表中所列值的 80%可以作为推荐值，但表中所列扭矩值 不适用 于上紧带聚四氟乙煤矿密封环的接箍。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 70%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9Cr 和 13Cr）

12、，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。4.4 现场上紧下面是套管现场上紧的推荐作法。4.4.1 外径为 114340mm 的圆螺纹套管a）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。超过手紧位置和旋转圈数见 4.4.4。这些值可能与表 1 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 75%，也不

13、要高于最佳 扭矩值的 125%。b）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 25r/min。c）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。d）表 1 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。f）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 1 所列的最大扭矩

14、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 3 圈螺纹的间距，则该接头宜按 4.4.5 处 理。 (图略) 4.4.2 外径为 114340mm 的偏梯形螺纹套管外径为 114340mm 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。4.4.3 用外径为 406mm、473mm 和 508mm 的圆螺纹和偏梯形螺纹套管a）外径为 406mm、473mm 和 508mm 的套管，应上紧到每个接头上的指定位置。该位置 对 8 牙圆螺纹接头来说是螺纹消失点，对偏梯

15、形螺纹接头来说是三角形标记底线。 其扭矩以表 1 所列最小扭矩值为依据。在 8 牙圆螺纹套管上距每端 L4+1.59mm 处，打印有一个 9.52mm 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。b）4.4.1e 和 f 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 4.4.1a） 。要注意，采用与规定磨擦系数不同

16、的螺纹脂可能是上紧不当的原因。4.4.4 当使用普通大钳上紧套管时，上紧程度要适当。对于外径为 114.3177.8mm 的 套管， 接头的上紧位置宜至少超过手紧位置 3 圈；对于外径为 193.7mm 和更大的套管 ，至少宜超 过 3.5 圈。但外径为 244.5mm、273.1mm、钢级为 P110 和外径为 508mm、钢 级为 J55、K55 的套管，其接头的上紧位置宜超过手紧位置的 4 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。4.4.5 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。4.4.6 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