鉆具、油套管螺紋檢驗(yàn)講義

.PAGE.WORD文檔可編輯技術(shù)資料專業(yè)分享一、鉆具、油套管螺紋檢驗(yàn)1概述1.1油井管簡(jiǎn)介國(guó)外將鉆桿、鉆鋌、方鉆桿、轉(zhuǎn)換接頭等鉆具和油套管統(tǒng)稱為油井管〔OCTG,顧名思義——下入油井里的管子,我們石油行業(yè)以前將之稱為"石油專用管",其實(shí)"石油專用管"還包括管線管〔輸送管。油井管和管線管總稱石油專用管。油井管柱也就是由所說(shuō)的三柱組成：鉆柱、油管柱和套管柱。油井管由錐度螺紋將單根油井管連接而成,淺則數(shù)百米,深則數(shù)千米,甚至上萬(wàn)米。錐度螺紋具有上卸扣速度快,連接強(qiáng)度高,密封性好等優(yōu)點(diǎn)。管柱在不同井段要長(zhǎng)時(shí)間承受拉伸、壓縮、彎曲、內(nèi)壓、外壓和熱循環(huán)等復(fù)合應(yīng)力的作用。螺紋連接部位是最薄弱的環(huán)節(jié),失效事故80%以上發(fā)生在螺紋連接處。因此,油井管螺紋主要應(yīng)具備兩個(gè)特性：〔1結(jié)構(gòu)完整性,就是螺紋嚙合后應(yīng)具備足夠的連接強(qiáng)度,不致于在外力作用下使結(jié)構(gòu)受到破壞；〔2密封完整性,就是要能夠保證含有數(shù)以百計(jì)螺紋連接接頭的管柱在各種不同受力狀態(tài)下承受內(nèi)外壓差〔一般為幾百個(gè)大氣壓的長(zhǎng)期作用而不泄漏。螺紋連接強(qiáng)度和密封性能是油井管極為重要的兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)。1.2檢驗(yàn)的意義螺紋檢驗(yàn)的目的就是要把螺紋質(zhì)量不合格的管子檢查出來(lái),防止不合格管下井,最大限度避免或減少油井管失效事故的發(fā)生。油井管螺紋失效形式主要有：絲扣斷裂、粘扣、滑脫、泄漏等。處理事故少則幾十萬(wàn),多則幾百萬(wàn),甚至整口井報(bào)廢,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。各油井管生產(chǎn)廠要經(jīng)過(guò)工序檢驗(yàn)、入庫(kù)前抽檢〔成品庫(kù)抽檢等多道工序把關(guān)；各油田還要進(jìn)行到貨后商檢〔驗(yàn)收或派人赴工廠監(jiān)造或在出廠前、裝船〔車前檢驗(yàn),有的油田則委托第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)駐廠監(jiān)造。油田除螺紋參數(shù)、外觀按比例抽檢外,有的單位還對(duì)螺紋接頭進(jìn)行靜水壓密封性能試驗(yàn)。油井管下井前,作業(yè)人員還需對(duì)螺紋進(jìn)行外觀檢查〔有無(wú)損傷、變形、銹蝕等,對(duì)管體還要進(jìn)行通徑試驗(yàn)。以上檢驗(yàn)就是要盡可能控制螺紋連接的質(zhì)量。當(dāng)然操作是否規(guī)范、扭矩、轉(zhuǎn)速是否合適,螺紋脂性能是否符合要求也對(duì)螺紋連接質(zhì)量有很大影響。如某油田下套管作業(yè)用液壓鉆桿大鉗,夾持力過(guò)大,致使接箍嚴(yán)重變形,造成螺紋嚴(yán)重粘扣；又如某油田下油管作業(yè)作用聚乙烯錐形塑料套,未起到潤(rùn)滑作用,造成粘扣、牙形受損,喪失了抗拉能力導(dǎo)致脫扣事故。也有一些質(zhì)量隱患靠現(xiàn)有手段、檢驗(yàn)方法是發(fā)現(xiàn)不了的,如工廠接箍機(jī)緊扭矩不足的問(wèn)題。井隊(duì)下井時(shí),如配有扭矩儀浮動(dòng)上扣,可以彌補(bǔ)這一不足；如采用老辦法,看余扣,極有可能導(dǎo)致油套管下井后無(wú)法密封、甚至滑脫。如新疆巴州商檢局人員在檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),某廠套管接箍手可以擰下；95年某油田使用國(guó)產(chǎn)套管,螺紋〔按比例抽檢、水壓〔100%檢驗(yàn)都進(jìn)行了檢查,合格的管子下到井里,有10余井井試不住壓。經(jīng)我們調(diào)查分析和實(shí)物試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)主要是工廠扭矩不足,用控制J值的方法進(jìn)行上扣,試壓卸堵頭時(shí)有的接箍竟被卸下。2油井管用途2.1油管：油氣自井底至井口的采收通道。鋼級(jí)：J55、N80、P110等,范圍為1.05″～41/2″,以27/8″EU、NU為多。2.2套管:防止地層塌陷,保護(hù)油管、與油管通過(guò)封隔器將油氣層與環(huán)形空間隔開(kāi)。分表層套管、生產(chǎn)套管〔即油層套管,技術(shù)套管〔異常壓力用。范圍為41/2″～20″,以51/2″、7″、95/8″LC、STC、BC為多,鋼級(jí)：J55、N80、P110等。2.3鉆具〔鉆桿、鉆鋌、方鉆桿、轉(zhuǎn)換接頭等傳遞動(dòng)力給鉆頭、破碎巖石、高壓泥漿進(jìn)入井底的通道。鉆桿范圍27/8″～51/2″,以5″內(nèi)外加厚為多,鋼級(jí)：E75、G105、S135等。3螺紋型式及代號(hào)3.1油管<1>平式油管<不加厚>NU<舊:TBG或NUE><2>外加厚油管EU<舊:UPTBG或EUE><3>整體接頭油管IJ<舊:IJTBG>3.2套管<1>長(zhǎng)圓螺紋套管LG<舊:LCSG或LTC><2>短圓螺紋套管STC<舊:CSG或STC><3>偏梯形螺紋套管BC<舊:BCSG或BTC><4>直連形螺紋套管XC<舊:XCJG>3.3鉆具<1>數(shù)字型接頭NC<NC10-NC77><2>正規(guī)型接頭REG<23/8REG-85/8REG><3>內(nèi)平型接頭IF<23/8IF-51/2IF><4>貫眼型接頭FH<31/2FH-65/8FH>注:〔1內(nèi)平型、貫眼型逐步在淘汰；〔24FH-NC40互換；27/8IF-NC31互換；31/2IF-NC38互換；4IF-NC46互換；41/2-NC50互換?；Q只是基面中徑相同,不影響旋合配對(duì),但牙型不同,使用性能也大不一樣,所以不能等同。油田在標(biāo)識(shí)接頭螺紋型式時(shí)經(jīng)常標(biāo)錯(cuò),在NC50扣上注411或410等?！?螺紋有左右旋之分。方鉆桿以上螺紋連接用左旋,打撈處理事故鉆具也用左旋?！?舊式代號(hào)：41/2IF：410〔母,411〔公；4IF：4A10〔母,4A11〔公；41/2FH：420〔母,421〔公；41/2REG：430〔母431〔公。生產(chǎn)廠基本不用這些舊代號(hào),油田管子站還延用舊的習(xí)慣,希望按新代號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。4牙型特點(diǎn)〔1油管及圓螺紋套管螺紋為圓螺紋〔齒頂、齒底為圓弧狀；錐度為1：16；牙型角為60°,牙側(cè)角為30°；螺距為3.175和2.54<8牙和10牙/吋>牙型高度:1.810<8牙/吋>、1.412<10牙/吋>。注:玻璃纖維油管采用外加厚長(zhǎng)圓螺紋油管型式?！?偏梯形套管。注：133/8″以下,螺紋齒頂、齒底與母線平行；16″以上,螺紋齒頂、齒底與軸線平行。〔3直連型套管屬特殊扣、很少遇到,不作介紹?！?鉆具錐度為1：6、1：4或1：8螺距為6.35<4牙/吋>,5.08<5牙/吋>.4.233<6牙/吋>詳見(jiàn)GB/T9253.1-1999,P2-P5,圖1、表1、表2。5生產(chǎn)、檢驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)5.1油套管<1>APISPEC5CT<2005第8版><2>ISO11960:2004IDT<根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)制定><3>SY/T6194-2003〔4APISPEC5B〔1996第14版〔5ISO10422〔根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)制定〔6GB/T9253.2-1999注:等同采用API標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?！?APIRP5C1〔1988第16版〔8ISO104051993〔根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)制定〔9GB/T17745-1999注：等同采用ISO標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。〔10APIRP5B1〔1999第5版〔11GB/T18052-2000〔等同采用API標(biāo)準(zhǔn)〔12APIStd5T1〔1996第10版〔13SY/T6445-2000〔等同采用API標(biāo)準(zhǔn)〔14APIRP5A5〔1997第6版〔15SY/T6474-2000〔等同采用API標(biāo)準(zhǔn)〔16APISPEC15HR〔1995第2版〔17SY/T6267-1996〔等同采用API標(biāo)準(zhǔn)〔18APISPEC15LR〔1990〔19SY/T6266-1996〔等同采用API標(biāo)準(zhǔn)〔20SY/T5990-94〔套管國(guó)外訂貨技術(shù)條件〔21SY/T5396-2000〔石油套管現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與運(yùn)輸〔3、〔6、〔11、〔134份標(biāo)準(zhǔn)為本次學(xué)習(xí)資料；〔1-〔3介紹管體鋼級(jí)、重量、理化性能、無(wú)損檢測(cè)、幾何尺寸和外觀質(zhì)量等?！?-〔6介紹螺紋參數(shù)的加工、檢驗(yàn)方法公差要求和量規(guī)規(guī)范等?！?-〔9介紹現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、使用〔推薦最小、最佳及最大扭矩〔10-〔11介紹推薦的螺紋檢驗(yàn)方法、是對(duì)〔1-〔3的補(bǔ)充和細(xì)化?！?2-〔13介紹石油管材及螺紋常見(jiàn)缺陷及表達(dá)?！?4-〔15介紹平端鉆桿、新油套管現(xiàn)場(chǎng)推薦的檢驗(yàn)方法〔無(wú)損檢測(cè)、外觀為多?！?-〔9最重要,是工廠生產(chǎn)、檢驗(yàn)和油田檢驗(yàn)、操作的主要依據(jù)?！?6-〔17介紹高壓玻璃纖維管線管；〔18-〔19介紹低壓玻璃纖維管線管；由于15HR比5B滯后,新5B里對(duì)玻璃纖維管螺紋參數(shù)極限偏差未作規(guī)定〔舊5B有規(guī)定,只說(shuō)見(jiàn)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),即15HR,15HR里又引用舊版5B。5.2鉆具類<1>APISPEC7<1998第39版><2>SY/T6407-1999<等同采用API標(biāo)準(zhǔn)><3>GB/T9253.1-1999<在API39版及GB9253.1-1988基礎(chǔ)上制定的>。<4>APISPEC5D<第6版><5>ISO11961<根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)制定><6>APIRP7G<1990,第14版><7>SY/T5987-94<1>-<2>介紹旋轉(zhuǎn)鉆井鉆柱構(gòu)件規(guī)范,涉及鉆桿、方鉆桿、鉆鋌、水龍頭、轉(zhuǎn)換接頭、穩(wěn)定器、鉆頭等,還介紹了螺紋參數(shù)、檢驗(yàn)方法、量規(guī)規(guī)范等?！?主要是介紹螺紋結(jié)構(gòu)、參數(shù)和公差?！?-〔5介紹鉆桿管體長(zhǎng)度、壁厚、外徑等結(jié)構(gòu)尺寸和外觀檢驗(yàn)、無(wú)損檢驗(yàn)等?！?主要介紹鉆柱設(shè)計(jì)和操作限度、涉及到對(duì)舊鉆具螺紋接頭的檢驗(yàn)方法?！?介紹國(guó)外訂貨的技術(shù)條件。另外還有很多SY行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《鉆鋌》、《加重鉆桿》、《鉆具穩(wěn)定器》、《石油鉆桿接頭》、《鉆柱轉(zhuǎn)換接頭》、《方鉆桿》、《提升短節(jié)》、《鉆具報(bào)廢》、《鉆桿分級(jí)》……等。最重要的是〔1-〔5。6檢測(cè)項(xiàng)目及公差6.1油套管外觀、幾何尺寸、螺紋參數(shù)等詳見(jiàn)附表1。注：J值未列入,SY/T5987-94對(duì)圓螺紋套管要求為J±6.35mm,SY/T6474-2000即APIRP5A5提出所有規(guī)格如超出J±6.35mm要通知貨主,但不一定判不合格?！?A5新版規(guī)定±2牙,舊版±3牙。6.2鉆具<主要是鉆桿>主要結(jié)構(gòu)幾何尺寸、螺紋參數(shù)、外觀等、詳見(jiàn)附表2。7檢測(cè)用量具、工具卷尺、通徑規(guī)、測(cè)厚儀〔超聲波、機(jī)械式、游標(biāo)卡尺〔長(zhǎng)爪、普通、深度,鋼板尺、卡鉗、深度千分尺、內(nèi)徑表、座架規(guī)〔鞍形規(guī)、全套螺紋單項(xiàng)儀及附件、全套螺紋量規(guī)、銼刀、沙紙、油石等。8檢測(cè)量值溯源關(guān)系8.1螺紋單項(xiàng)參數(shù)由低到高溯源關(guān)系依次為:單項(xiàng)儀檢驗(yàn)儀單項(xiàng)儀檢驗(yàn)儀各省市計(jì)量測(cè)試所國(guó)家長(zhǎng)度基準(zhǔn)由低到高溯源關(guān)系依次為:常規(guī)量具〔卡尺、卷尺、千分尺等工廠、所、中心〔局檢測(cè)中心常規(guī)量具〔卡尺、卷尺、千分尺等工廠、所、中心〔局檢測(cè)中心各省市計(jì)量測(cè)試所國(guó)家長(zhǎng)度基準(zhǔn)由低到高溯源關(guān)系依次為:工作規(guī)校對(duì)規(guī)地區(qū)規(guī)工作規(guī)校對(duì)規(guī)地區(qū)規(guī)原始規(guī)三坐標(biāo)、輪廓儀、高度儀等省計(jì)量測(cè)試所國(guó)家長(zhǎng)度基準(zhǔn)美國(guó)國(guó)家長(zhǎng)度基準(zhǔn)工作規(guī)校對(duì)規(guī)三坐標(biāo)、輪廓儀、高度儀等省計(jì)量測(cè)試所國(guó)家長(zhǎng)度基準(zhǔn)由低到高溯源關(guān)系依次為:9檢測(cè)前的準(zhǔn)備〔1螺紋清洗<柴油、鋸末等>,登記好規(guī)格、鋼級(jí)、管號(hào)、批號(hào)、合同號(hào)、廠名等?！?量具的選取。觸頭直徑、樣板〔齒高、螺距、單項(xiàng)儀的型式,螺紋量規(guī)、卡尺等?！?測(cè)量范圍的定位。鉆具螺紋為第一完整扣至最后一完整扣,圓螺紋套管外螺紋為第一完整扣至L4-12.7處,內(nèi)螺紋為第一完整扣至J+1P處;油管外螺紋為第一完整扣至L4-g處,g=12.7,其實(shí)與圓螺紋套管相同;偏梯形套管外螺紋為第一完整扣至L7處,內(nèi)螺紋同圓螺紋套管。〔4測(cè)量間距的確定?！瞐牙型高度。測(cè)量范圍大于25.4mm的產(chǎn)品,以25.4mm的間距進(jìn)行;測(cè)量范圍在12.7-25.4mm之間,以12.7mm間距進(jìn)行。對(duì)于111/2牙/吋的產(chǎn)品,以4牙螺紋間距進(jìn)行?！瞓螺距/錐度。①普通螺距間距同a。任何時(shí)候除偏梯形螺紋外,錐度,牙形高度和螺距的測(cè)量接觸點(diǎn)都不得超出最后一牙完整螺紋位置。偏梯形螺紋錐度還應(yīng)在不完整螺紋區(qū)域檢測(cè)。②累積螺距間距,測(cè)量?jī)?nèi)外螺紋累積螺距應(yīng)在第一牙完整螺紋和最后一牙完整螺紋間某一間距內(nèi)進(jìn)行,對(duì)于每寸牙數(shù)為偶數(shù)的,該間距等于12.7mm的最大倍數(shù),對(duì)于每寸牙數(shù)為奇數(shù)的,該間距等于25.4mm的最大倍數(shù)。10測(cè)量〔1外觀檢查。是否有接箍變形、螺紋損傷等缺陷,有毛刺、輕微損傷的螺紋修磨后再旋合量規(guī),嚴(yán)重變形,損傷的沒(méi)必要旋合?！?幾何尺寸、通徑等項(xiàng)目檢查。對(duì)鉆桿要使用鞍形規(guī)檢查接頭與管體的同心度。〔3螺紋單項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)里寫(xiě)的比較詳細(xì)。掌握要領(lǐng),儀表讀數(shù)找最大轉(zhuǎn)折點(diǎn),螺距規(guī)、錐度規(guī)繞固定觸頭左右或上下偏擺,外齒高規(guī)垂直于螺紋軸線方向左右偏擺；內(nèi)齒高規(guī)垂直于螺紋軸線方向左右或上下偏擺；錐度測(cè)量在同一軸截面上〔對(duì)鉆具測(cè)量影響較大,螺距和齒高沿母線方向?！?緊密距檢測(cè)。量規(guī)旋合時(shí)加適量潤(rùn)滑油,平穩(wěn)旋合,不施加慣性,以一個(gè)人的臂力至上不動(dòng)為止。日本JFE公司研究表明,不同人的旋緊力差值約為40N·m。11注意事項(xiàng)〔1所有量具〔特別是量規(guī)與被檢產(chǎn)品等溫足夠時(shí)間,消除溫差。溫度不但影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,還會(huì)將量規(guī)抱死在接頭上卸不下來(lái)。如修扣時(shí)接頭在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)刀具切削金屬摩擦擠壓發(fā)熱溫度比較高,量規(guī)旋合后有時(shí)卸不下來(lái)；又如剛從房間拿出的量規(guī)旋合暴曬在太陽(yáng)下的螺紋接頭,也會(huì)抱死。在修扣時(shí)有時(shí)不得不將扣破壞取下量規(guī)；在檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)要用開(kāi)水或火焰加熱待膨脹后取下量規(guī)。〔2油套管公扣緊密距在記錄時(shí)要注明正負(fù)號(hào)。有不少油田甚至管加工廠只記測(cè)量值,看不出正或負(fù),對(duì)結(jié)果合格與否的判斷帶來(lái)不便,如果傳遞值偏差可忽略影響小些,如果傳遞值偏差較大,就會(huì)造成誤判。另國(guó)產(chǎn)齒高規(guī)、螺距規(guī)量表上未作"+""-"標(biāo)記,測(cè)量時(shí)要會(huì)判斷,并記錄"+""-"號(hào)。〔3〔4錐度測(cè)量應(yīng)注意回零是否正確,否則重新測(cè)量。在完整螺紋區(qū)間測(cè)量間距必須全部履蓋該區(qū)間,即測(cè)量間距必要時(shí)可重疊。只測(cè)量一個(gè)間距是不夠的。如1999年XX油田進(jìn)口日本NKK套管,有不少套管公扣小端1吋錐度合格,第2吋就不合格,從螺紋小端向大端測(cè)量時(shí),表的讀數(shù)與實(shí)測(cè)值一致,否則要用表盤(pán)最大讀數(shù)減去指針?biāo)傅淖x數(shù)才是實(shí)測(cè)值?！?注意S1、P1、S2的修正,特別注意油套管螺紋環(huán)規(guī)的長(zhǎng)度是否規(guī)范,舊API5B對(duì)環(huán)規(guī)長(zhǎng)度要求很松±0.66,但新標(biāo)準(zhǔn)加嚴(yán),為±0.051。如前幾年XX某量具廠制造的27/8TBG、31/2TBG等量規(guī)環(huán)規(guī)長(zhǎng)度較名義值長(zhǎng)3.5～3.8,工廠車扣時(shí),把量規(guī)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)使用,致使公接頭P1值100%不合格,超上差?！?〔S1-S+A±1P；P1±1P〔2〔S1-S+A0-P/2；P1+P/20〔3對(duì)一些測(cè)量結(jié)果在合格與不合格邊緣上時(shí),S1,P1和S2的修正就顯得很有必要,鉆具螺紋本來(lái)緊密距公差范圍就很小,更有必要修正?！?〔7磷化后螺紋表面比較粗糙,內(nèi)錐度規(guī)由于測(cè)量力較大,測(cè)量時(shí)擺動(dòng)十分困難,建議在牙槽里涂抹少許潤(rùn)滑油?！?鉆具螺紋注意臺(tái)肩面的損傷,尤其縱向溝槽,對(duì)密封有很大影響,螺紋損傷<牙頂受機(jī)械碰撞、牙面明顯凸起>、倒角直徑不應(yīng)忽視。如1998年,勝利油田進(jìn)口美國(guó)格蘭特公司鉆桿、70～80%外觀不合格。主要缺陷為臺(tái)肩面碰傷,環(huán)向溝槽、螺紋損傷。需修復(fù)后才能使用,有的比較嚴(yán)重根本無(wú)法修復(fù)。〔9單項(xiàng)儀屬精密儀表,操作時(shí)應(yīng)十分謹(jǐn)慎,輕拿輕放,按時(shí)送檢。若不慎被摔或劇烈震動(dòng),就應(yīng)進(jìn)行重新校準(zhǔn)或與已知精度的計(jì)量基準(zhǔn)對(duì)比、重新確定其精度,否則不能用于檢驗(yàn)?！?0各油田管子站在修復(fù)螺紋接頭時(shí),習(xí)慣于將量規(guī)旋緊后修臺(tái)肩面或端面,致使量規(guī)基準(zhǔn)面遭刀具刮傷,給量規(guī)檢定和緊密距測(cè)量帶來(lái)極大的不便,需改掉這種不好的習(xí)慣?！?1有的油田管子站鉆具螺紋修復(fù)時(shí)仍習(xí)慣用通止棒檢驗(yàn)緊密距,很不合理,量規(guī)定期校準(zhǔn)后范圍在變化,通止棒尺寸卻是固定不變的,還是應(yīng)該測(cè)量實(shí)際的緊密距尺寸,另外臺(tái)肩面垂直度0.05是靠通止棒測(cè)不出來(lái)的,有的油田管子站測(cè)量套管公扣緊密距時(shí)仍按舊標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量消失點(diǎn)與環(huán)規(guī)端面的距離,希望以后要改過(guò)來(lái)測(cè)量P1。12檢驗(yàn)結(jié)果12.1公差范圍主要項(xiàng)目公差范圍見(jiàn)附錄1、表2,必要時(shí)查閱相關(guān)的API、國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。12.2單位〔1幾何尺寸：均為mm,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求保留有效數(shù)字位數(shù),如總長(zhǎng)、壁厚、外徑、內(nèi)徑等。〔2螺距偏差：mm,保留3位或2位小數(shù)。國(guó)產(chǎn)量規(guī)分度值0.01mm;進(jìn)口量規(guī)分度值0.0005″或0.001″?！?齒高偏差：mm,同螺距規(guī)?！?〔5緊密距：mm,保留2位小數(shù)。12.3判定<1>不合格項(xiàng)目<尤其商檢出證>一定要慎重,由他人復(fù)核。如某油田進(jìn)口特殊螺紋套管在檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有外螺紋密封直徑超差現(xiàn)象,在擴(kuò)大抽檢比例時(shí)該項(xiàng)目由另一人檢驗(yàn),剛開(kāi)始判定不合的管子外方技術(shù)人員沒(méi)有復(fù)查,表示認(rèn)可,但不合格的比例相當(dāng)高,一經(jīng)復(fù)查,誤判了許多。原因是操作方法不當(dāng),只好全部返工。錐度超差的螺紋雖經(jīng)過(guò)了他人的復(fù)核,為了使出具的數(shù)據(jù)可靠,建議將錐度規(guī)與同規(guī)格螺紋量規(guī)用相同的方法進(jìn)行比對(duì)。量規(guī)的錐度一般接近名義值,這樣就消除了因單項(xiàng)儀本身示值誤差而帶來(lái)的測(cè)量系統(tǒng)誤差。〔2緊密距不合格要分清是因機(jī)械變形或螺紋毛刺引起的,還是本身加工時(shí)就不合格。API5B承認(rèn)接箍機(jī)緊變形后螺紋緊密距和錐度可能會(huì)偏離原來(lái)的公差范圍,但沒(méi)有量的概念,需油田與生產(chǎn)廠協(xié)商解決。但接箍緊密距超下限是絕對(duì)不允許的。進(jìn)口油套管接箍緊密距超上限索賠比較困難,他們堅(jiān)持是在運(yùn)輸途中碰撞造成的,根據(jù)加工質(zhì)量沒(méi)有關(guān)系,甚至還能提供工廠的出廠數(shù)據(jù)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠處理這類問(wèn)題時(shí)則較靈活。國(guó)內(nèi)也曾發(fā)生過(guò)因起始扣內(nèi)翻邊毛刺未打磨引起外螺紋緊密距檢驗(yàn)時(shí)超上限的質(zhì)量異議。工廠用的是美國(guó)PMC公司制造的環(huán)規(guī),油田用的是國(guó)產(chǎn)環(huán)規(guī)和日本環(huán)規(guī)。工廠攜帶量規(guī)檢驗(yàn)合格,油田使用的量規(guī)都不合格。后經(jīng)分析原因,問(wèn)題出在環(huán)規(guī)小端結(jié)構(gòu)的不同。美國(guó)環(huán)規(guī)扣短,國(guó)產(chǎn)和日本環(huán)規(guī)扣長(zhǎng),旋合時(shí)與內(nèi)翻邊毛刺產(chǎn)生了干涉。后經(jīng)工廠派人現(xiàn)場(chǎng)去除毛刺后全部合格。這種事情引起了工廠的重視,因?yàn)锳PI標(biāo)準(zhǔn)里起始毛刺不能作為拒收的依據(jù),但為了不再出現(xiàn)此類質(zhì)量異議,專門(mén)增加了一道工序：打磨起始扣毛刺。二、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的幾個(gè)問(wèn)題的討論1、關(guān)于緊密距〔Stand-off〔1定義。GB/T9253.1-1999定義比較合理,即在規(guī)定條件下旋合的內(nèi)外錐螺紋其規(guī)定測(cè)量點(diǎn)或面之間的軸向距離?！?正負(fù)號(hào)的確定。鉆具內(nèi)螺紋檢驗(yàn)時(shí),塞規(guī)大端面凸出臺(tái)肩面為正號(hào),反之為負(fù)號(hào)；油套管外螺紋檢驗(yàn)時(shí),管子小端凸出環(huán)規(guī)小端面為負(fù)號(hào),反之為正號(hào)?！?以前對(duì)P1值正負(fù)爭(zhēng)執(zhí)比較激烈,現(xiàn)在基本統(tǒng)一〔有三種觀點(diǎn)。觀點(diǎn)分類觀點(diǎn)1觀點(diǎn)2觀點(diǎn)3量規(guī)凸+；凹-凸+；凹-凹+；凸-產(chǎn)品凸+；凹-凸-；凹+凹+；凸-〔4凸出量與緊密距不能等同。長(zhǎng)圓螺紋套管用短環(huán)規(guī)檢驗(yàn)時(shí)測(cè)量凸出量來(lái)間接控制緊密距,凸出量越長(zhǎng),緊密距越小?！?特殊規(guī)格短圓螺紋套管檢驗(yàn)時(shí)緊密距要會(huì)確定公差范圍,否則會(huì)造成誤判?！?不同鋼級(jí)手緊緊密距牙數(shù)A不同,在確定緊密距范圍時(shí)尤其使用美國(guó)進(jìn)口帶刻線塞規(guī)時(shí)要注意區(qū)別。〔7短環(huán)規(guī)檢驗(yàn)長(zhǎng)圓螺紋套管時(shí)管端凸出量范圍為〔L1長(zhǎng)-L1短-P1±1P。但選取L1長(zhǎng)、L1短時(shí)要注意,這個(gè)公式交代的不夠清楚,如果改為：〔L4長(zhǎng)-L4短-P1±1P,對(duì)L4長(zhǎng)、L4短作一解釋,就不會(huì)出現(xiàn)疑惑了。L1：管端至手緊面長(zhǎng)度L4：管端至消失點(diǎn)總長(zhǎng)度〔8關(guān)于鉆具螺紋鍍銅后緊密距范圍的確定。API標(biāo)準(zhǔn)建議在鍍銅前測(cè)量,鍍銅后協(xié)商解決。鉆桿國(guó)外訂貨技術(shù)條件有規(guī)定,見(jiàn)附表2,1：6和1：4范圍不同,但與1990年中油物資裝備總公司與外商談判認(rèn)可的技術(shù)條件有一些出入?！?緊密距出現(xiàn)分歧,用任一套合格的校對(duì)規(guī)仲裁。鉆具、油套管、抽油桿都是這么規(guī)定的。當(dāng)然校對(duì)規(guī)也可能會(huì)出現(xiàn)分歧,只要任一套合格校對(duì)規(guī)檢驗(yàn)合格就算合格。鉆具、抽油桿分歧比較多,前者公差范圍小,后者無(wú)軸向補(bǔ)償。2關(guān)于偏梯形套管三角形上扣標(biāo)記〔1目前對(duì)最小扭矩的控制位置仍不統(tǒng)一,有三種觀點(diǎn),即分別將接箍端面上至三角形底邊內(nèi)一螺距、外一螺距和底邊平齊,持第三種觀點(diǎn)人數(shù)最多。〔2API5B、5B1、5A5、5CT、5C1等標(biāo)準(zhǔn)都涉及到三角形上扣標(biāo)記。國(guó)內(nèi)等同采用5B的標(biāo)準(zhǔn)、中譯本對(duì)最小扭矩的控制位置與API標(biāo)準(zhǔn)原意出現(xiàn)不一致。主要是翻譯理解有偏差。新譯本總是參考舊譯本的譯法,致使一錯(cuò)再錯(cuò)?！?API幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是一致的,5A5、5B1有關(guān)章節(jié)對(duì)扭矩驗(yàn)收的規(guī)定已很明確,超出范圍可以拒收,現(xiàn)在主要是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9253.2-1999和各種版本的5B中譯本對(duì)原文的表述不正確?！?原文本要表達(dá)的是距底邊還差一個(gè)螺距,譯文則譯為進(jìn)入底邊后一個(gè)螺距。主要原因是將固定搭配詞組分開(kāi)理解,意思完全不同了。從操作方便性上也能判斷最小機(jī)緊位置。〔5從現(xiàn)場(chǎng)觀察國(guó)外進(jìn)口偏梯形套管三角形上扣標(biāo)記位置看,接箍端面有在底邊外的,有在底邊內(nèi)的,也有與底邊平齊的?？梢?jiàn)國(guó)外生產(chǎn)廠對(duì)5B的理解是正確的,如果中譯本理解是正確的,那么國(guó)外生產(chǎn)廠的控制就不合格了。當(dāng)然,這種假設(shè)是不可能的。3幾個(gè)螺紋術(shù)語(yǔ)的討論完整螺紋、全頂螺紋、有效螺紋。完整螺紋是指齒頂、齒底均具有完全形狀的螺紋。鉆具、油套管均要求在第一完整螺紋至最后一完整螺紋〔牙槽之間測(cè)量齒高、螺距、錐度。全頂螺紋是齒頂指具有完全形狀的螺紋,當(dāng)然全底螺紋是齒底具有完全形狀的螺紋。5B標(biāo)準(zhǔn)LC原文指最小非全頂螺紋長(zhǎng)度,也就是平常所指的黑皮扣,但GB/T9253.2-1999將LC譯為完整螺紋最小長(zhǎng)度?？梢?jiàn)國(guó)標(biāo)表達(dá)不準(zhǔn)確。有效螺紋對(duì)油套管指外螺紋根部牙底消失錐角起始點(diǎn)以前的螺紋,L2即為有效螺紋長(zhǎng)度；鉆具內(nèi)螺紋有效螺紋長(zhǎng)度為L(zhǎng)Btmin,是指臺(tái)肩面至最后一個(gè)完整螺紋深度非承載牙側(cè)與牙頂交點(diǎn)測(cè)得的距離。4量規(guī)磨損量的控制〔1鉆具螺紋工作規(guī)除滿足配對(duì)、互換在15.875±0.100mm之內(nèi),還要滿足與初始值差值在mm之內(nèi)。這個(gè)條件很苛刻,第二條件很難達(dá)到。毛刺多、時(shí)效變形等很容易超上差,下限也容易超?！?油套管螺紋工作5B未作要求,標(biāo)準(zhǔn)里建議由各生產(chǎn)廠控制掌握,新出版的國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1108-2003增加了磨損量的要求主要參考校對(duì)規(guī)配對(duì)緊密距磨損量的要求,即：+0.254～-0.508mm,10牙/吋的量規(guī)；+0.318～-0.495mm,≤85/8″的8牙/吋量規(guī)；+0.318～-0.635mm＞95/8″的8牙/吋量規(guī)?！?日本JFE試驗(yàn)結(jié)果表明使用1000次磨損0.1mm。5累積螺距偏差與每寸螺距偏差鉆具、油套管均要求測(cè)量累積螺距偏差和每寸螺距偏差。當(dāng)每寸螺距偏差比較小,完整螺紋區(qū)間又較短〔小于2寸可以預(yù)測(cè)累積螺距偏差也不會(huì)超差,一般可不進(jìn)行測(cè)量。6緊密距與單項(xiàng)參數(shù)的關(guān)系單項(xiàng)參數(shù)包括螺距、齒高、錐度、牙側(cè)角〔牙型角,是螺紋的基本要素。緊密距是一個(gè)綜合參數(shù),主要間接反映了螺紋作用中徑的大小,當(dāng)單項(xiàng)參數(shù)加工偏差越小、橢圓度越小,表面粗糙度越小,此時(shí)緊密距更能精確反映螺紋作用中徑的大小,也更近似于單一中徑。一個(gè)合格的螺紋接頭產(chǎn)品光靠檢驗(yàn)緊密距是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須同時(shí)將其它單項(xiàng)參數(shù)也進(jìn)行控制。否則反映不了螺紋真實(shí)的連接嚙合質(zhì)量。管子站修復(fù)螺紋只檢驗(yàn)緊密距是一個(gè)較大的缺陷,存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。緊密距可以通過(guò)車削臺(tái)肩面來(lái)保證測(cè)量值在一定范圍,合格其實(shí)是一種假像。7螺紋量規(guī)與光滑錐度量規(guī)在API標(biāo)準(zhǔn)里并沒(méi)有規(guī)定螺紋檢驗(yàn)可以借助于光滑錐度量規(guī)。光滑錐度量規(guī)是根據(jù)我國(guó)六、七十年代螺紋加工的水平,配套、輔助螺紋量規(guī)進(jìn)行加工、檢驗(yàn)的。當(dāng)時(shí)加工條件比較簡(jiǎn)陋,沒(méi)有數(shù)控車床,沒(méi)有成型刀具、沒(méi)有單項(xiàng)儀?，F(xiàn)在一些鉆具加工廠、油套管生產(chǎn)廠都使用數(shù)控車床、成型刀具、單項(xiàng)儀,錐度規(guī)已很少使用。有些加工廠想用光滑錐度規(guī)取代螺紋量規(guī),都沒(méi)有成功,二者沒(méi)有相關(guān)性,對(duì)于一些大規(guī)格螺紋接頭,緊密距檢驗(yàn)的確很費(fèi)力氣,也易拉傷螺紋表面。管子站修復(fù)螺紋用光滑錐度規(guī)主要控制螺紋錐度,實(shí)際是控制螺紋的外錐或內(nèi)錐。API對(duì)螺紋嚙合位置處錐度即中徑錐度規(guī)定了公差,并用單項(xiàng)儀錐度規(guī)最佳測(cè)球測(cè)量中徑錐度。內(nèi)外錐度與中徑錐度很不一致。8對(duì)油田靜水壓試驗(yàn)的討論油田對(duì)油套管〔主要是套管到貨后除進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)、螺紋和外觀、幾何尺寸檢驗(yàn)外,有的單位還逐根進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)螺紋和管體的密封性能。據(jù)了解,這些試壓線以螺紋堵頭密封形式為多,個(gè)別單位改造或安裝了新的試壓線,采用徑向密封。螺紋堵頭密封存在的問(wèn)題主要是堵頭磨損量太大,螺紋參數(shù)很難控制。用不合格的堵頭檢驗(yàn)合格的螺紋,加之扭矩又難以保證,對(duì)試壓結(jié)果的可靠性有較大的影響,容易誤判。堵頭上卸也容易損傷螺紋表面。徑向密封雖不損傷螺紋,其實(shí)是對(duì)工廠機(jī)緊端密封質(zhì)量的考核,意義也不太大。工廠端的機(jī)緊狀況可采取駐廠監(jiān)督或由工廠提供試壓曲線,上扣扭矩·圈數(shù)曲線等形式來(lái)控制、保證,不一定非要重新試壓,將螺紋參數(shù)按一定比例抽檢,在井隊(duì)作業(yè)時(shí)控制好扭矩,選用優(yōu)質(zhì)絲扣油,是完全可以確保密封壓力的。三、螺紋常見(jiàn)外觀缺陷1、撕破〔裂：主要是齒側(cè)、齒頂〔圓螺紋幾何形狀〔包括粗糙度受到破壞。早期螺紋加工用單刀挑扣易造成撕破,刀具鈍、潤(rùn)滑不好等原因也容易造成撕破,一般呈魚(yú)鱗狀,普遍存在螺紋側(cè)面；絲扣油里有雜質(zhì)如砂子、擴(kuò)絲戴上后也會(huì)造成撕破；量規(guī)牙側(cè)有積瘤,上規(guī)時(shí)也容易造成管子螺紋表面撕破。2、刀痕〔顫紋：齒頂、齒側(cè)面因進(jìn)刀量大,刀具跳動(dòng)或刀具磨損變鈍造成的。3、磨痕：齒頂上磨得很光滑變成平頂,管子表面有缺陷如裂紋,凹坑等經(jīng)修磨后〔壁厚允許修磨12.5%,加工螺紋造成的。4、臺(tái)肩：有兩種形式〔1圓螺紋公扣消失點(diǎn)后,由于管體不圓,偏心等造成的,有的叫"白脖",偏梯形因無(wú)L4規(guī)定,順管子方向自由消失,所以不出現(xiàn)臺(tái)肩?！?齒頂上出現(xiàn),大部分是由于刀具磨損缺少一塊造成的。5、黑皮扣：圓扣外螺紋LC內(nèi)不允許有；偏梯扣外螺紋LC內(nèi)允許有2扣,不超過(guò)1/4圓周。6、切口：以前一般叫斷扣,螺紋不連續(xù)。加工一般不會(huì)出現(xiàn),一般是外力作用造成的〔如拿鑿子鑿了一下有時(shí)是管體缺肉造成的,玻璃鋼螺紋斷扣不少,可能是汽泡造成的。7、損傷：形狀很多,出現(xiàn)在齒頂、齒側(cè)?？偟脑瓌t是幾何形狀受到破壞?？v向、一條平的痕跡。機(jī)械損傷,護(hù)絲受外力沖撞,卸下時(shí)可看見(jiàn),有的是在搬運(yùn)、運(yùn)輸過(guò)程中碰撞造成的。出廠前對(duì)發(fā)現(xiàn)的齒頂損傷,經(jīng)修磨、未改變幾何形狀的可認(rèn)為合格；現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)對(duì)那些明顯的螺紋頂部碰扁致使齒側(cè)面產(chǎn)生明顯凸出物,會(huì)刮掉螺紋鍍層的,判不合格。8、粘扣：商檢中很少發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)下井操作因扭矩過(guò)大,錯(cuò)扣、潤(rùn)滑不良,高速上扣等造成。材質(zhì)軟易粘,5B規(guī)定油管經(jīng)四次上卸扣不應(yīng)出現(xiàn)粘扣；5C5規(guī)定油管九次上卸扣不粘扣,套管二次上卸扣不粘扣。9、畸形扣：奇形怪狀的扣,商檢中發(fā)現(xiàn)的比較少,如歪扭、波紋、平扣、雙頂扣等缺陷。歪扭、波紋是機(jī)床造成的。平扣,雙頂扣是刀具造成的。10、銹蝕：主要是水壓后未處理平凈就涂抹上絲扣油。11、刀口狀棱角：通常由于圓螺紋或偏梯形螺紋上的起始螺紋在管子端面而不是在倒角上消失形成的螺紋牙頂薄尖的部分。12、刃口：由于外倒角過(guò)小或內(nèi)倒角面過(guò)斜造成的管端只有銳邊沒(méi)有端面。13、無(wú)起始螺紋：螺紋在管端面消失。14、內(nèi)倒角不全或內(nèi)外棱角邊有毛刺：都判不合格。88年以前5B對(duì)內(nèi)倒角未作要求,88年以后才有箭頭說(shuō)明,要求倒角。附表1油套管主要檢測(cè)項(xiàng)目與公差范圍一覽表序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目公差范圍1管體長(zhǎng)度L套管Ⅱ類7.62～10.36m；95％及更大車載量允許變化量MAX:1.52m,長(zhǎng)度允許MIN:8.53m油管Ⅱ類8.53～9.75m；100％車載量允許變化量MAX：0.61m短節(jié)0.61；0.91；1.22；1.83；2.44；3.03；3.66m±7mm2管體外徑D規(guī)格<41/2管子：±0.79mm；規(guī)格≥41/2管子：〔＋1.00%D,-0.50%Dmm3管端加厚外徑D4規(guī)格23/8～31/2管子：〔+2.38,-0.79mm規(guī)格31/2～4管子：〔+2.78,-0.79mm規(guī)格>4管子：〔+2.78,-0.75%Dmm4管體壁厚t-12.5%,即≥87.5%名義壁厚5管體直度全長(zhǎng)：弦高≤0.20%L；管端：下移量≤3.18mm〔直尺長(zhǎng)度≥1.83m6接箍外徑W油管：±1%W；P110及以下鋼級(jí)套管：±1%W,但不超過(guò)±3.18mm7接箍長(zhǎng)度NL≥名義長(zhǎng)度8接箍鏜孔直徑Q圓螺紋套管接箍：〔+0.79,0mm9接箍鏜孔深度q圓螺紋套管接箍：〔+0.79,0mm10牙型高度偏差油管及圓螺紋套管：〔+0.051,-0.102mm；偏梯形套管及玻璃鋼油管：±0.025mm11螺距偏差每25.4mm間距規(guī)格≤133/8偏梯形套管及玻璃鋼油管:±0.051mm;其余油管及套管均為:±0.076mm全長(zhǎng)累積油管及圓螺紋套管：±0.152mm；玻璃鋼油管：±0.076mm偏梯形螺紋套管：±0.102mm12牙型角偏差油管〔含玻璃鋼油管及圓螺紋套管：±1.5°；偏梯形螺紋套管：±1°13錐度油管及圓螺紋套管：62.5〔+5.2,-2.6mm/m,即59.9～67.7mm/m玻璃鋼油管：62.5〔+2.5,-1.5mm/m,即61.0～65.0mm/m規(guī)格≤133/8偏梯形套管完整螺紋：62.5〔+3.5,-1.5mm/m,即61.0～66.0mm/m規(guī)格≤133/8偏梯形套管不完整螺紋：62.5〔+4.5,-1.5mm/m,即61.0～67.0mm/m規(guī)格≤133/8偏梯形套管接箍：62.5〔+4.5,-2.5mm/m,即60.0～67.0mm/m14管端至消失點(diǎn)長(zhǎng)度L48牙/吋油套管:±3.18mm;10牙/吋EU油管:<+3.81,-1.90>mm;10牙/吋NU油管:±3.81mm玻璃鋼油管：≥名義長(zhǎng)度15管端外倒角所有規(guī)格油套管均為：65<+5,0>°16管端內(nèi)倒角360°圓周必須倒全17長(zhǎng)度A1偏梯形套管三角形上扣標(biāo)記底邊至管端