鉆采生產中心螺紋培訓

1、1二一六年一月二十五日二一六年一月二十五日生產中心生產中心2目錄二、材料要求一、常用螺紋標準三、螺紋概述四、外觀檢測及拒收準則五、單項儀及量規(guī)檢測3 本公司以石油鉆采管材產品制造為主體，且以管材連接的螺紋加工制造為重點，主要生產各規(guī)格類型的油套管及各種中小型井用非常規(guī)類產品。加工及檢測依據的主要標準為： API SPEC 5B (GB/T 9253.2)油管套管管線管螺紋的加工測量和檢驗 第15版 API SPEC 5CT (GB/T 19830)油管和套管規(guī)范 第九版 API SPEC 7-2 (GB/T 22512.2)旋轉臺肩式螺紋的加工和測量規(guī)范 第一版 API SPEC 5DP (I

2、SO 11961：2008)鉆桿規(guī)范 第一版 備注：企業(yè)標準嚴于國家標準和行業(yè)標準備注：企業(yè)標準嚴于國家標準和行業(yè)標準一、常用螺紋標準42.12.1產品規(guī)范等級產品規(guī)范等級 分別為分別為PSL-1PSL-1、PSL-2PSL-2、PSL-3PSL-3，PSL-1PSL-1是基礎是基礎2.22.2鋼級：（鋼級：（API Spec 5CTAPI Spec 5CT包括四組各種規(guī)格和壁厚的油套管）包括四組各種規(guī)格和壁厚的油套管） 第第1 1組：組：H H、J J、K K、N N、R R鋼級的套管和油管。鋼級的套管和油管。 第第2 2組：組：C C、L L、M M和和T T鋼級的套管和油管。鋼級的套管和

3、油管。 第第3 3組：組：P P鋼級的所有套管和油管。鋼級的所有套管和油管。 第第4 4組：組：Q Q鋼級所有套管。鋼級所有套管。二、材料要求5 我公司常用鋼級，分別是J55、N80、P110、L80-13Cr。數字代表了管體的最小屈服強度。 它們的最小屈服強度分別是55,000psi、80,000psi、110,000psi、80,000psi。 1psi1磅/英寸2 10000psi=69MPa二、材料要求6二、材料要求2.3檢驗與實驗 管材和接箍必須滿足化學成分、抗拉強度、屈服強度、夏比管材和接箍必須滿足化學成分、抗拉強度、屈服強度、夏比V V型沖擊實驗型沖擊實驗和硬度等要求。和硬度等要

4、求。 每根帶螺紋或平端管都應進行全長通徑。非管子制造廠進行螺紋加工的管每根帶螺紋或平端管都應進行全長通徑。非管子制造廠進行螺紋加工的管子，還應在距離接箍端子，還應在距離接箍端0.6m0.6m范圍內及油管范圍內及油管 1.1M 1.1M范圍內進行通徑實驗，通徑規(guī)范圍內進行通徑實驗，通徑規(guī)自由通過無阻卡，否則判為不合格。自由通過無阻卡，否則判為不合格。 每根管子都應在加厚（若使用）后進行全長靜水壓試驗，至少達到標準規(guī)每根管子都應在加厚（若使用）后進行全長靜水壓試驗，至少達到標準規(guī)定的實驗壓力而不滲漏，全壓實驗狀態(tài)保持時間不少于定的實驗壓力而不滲漏，全壓實驗狀態(tài)保持時間不少于5s5s。靜水壓實驗漏壓

5、則。靜水壓實驗漏壓則判為不合格。判為不合格。7二、材料要求V V型缺口沖擊實驗機型缺口沖擊實驗機(CVN)(CVN)8二、材料要求V V型缺口沖擊實驗示意圖型缺口沖擊實驗示意圖9二、材料要求磁粉探傷機磁粉探傷機布氏布氏(HB)硬度測量儀硬度測量儀10二、材料要求拉伸試驗樣件拉伸試驗樣件11二、材料要求水壓機水壓機12石油管材隔水導管：隔水導管：常用尺寸有30、24；入泥深度一般為30100m。表層套管表層套管：是油氣井套管程序里最外層的套管技術套管：技術套管：又稱中間套管；是套管程序罩中間一層或兩層的套管。在井深較大，對井眼中間井段的易塌、易漏、高壓、含鹽等地層，起到隔離地層和保護井身的作用。

6、常用2013-38）;下深一般4001600m生產套管：生產套管：又稱油層套管；是油氣井套管程序里的最后一層套管，從井口一直下到穿過的油氣層以下。油層套管下入的深度，基本就是鉆井的深度。131415A三、螺紋概述3.13.1、 石油管螺紋的分類、優(yōu)點及對比石油管螺紋的分類、優(yōu)點及對比 石油管螺紋按錐度分為（如石油管螺紋按錐度分為（如1 1：4 4，1 1：6,1:8,1:12,16,1:8,1:12,1：1616等），按螺距尺等），按螺距尺寸種類分為（如：寸種類分為（如：6.35,5.05,3.175,2.54mm6.35,5.05,3.175,2.54mm等）。等）。 石油管螺紋石油管螺紋具

7、有具有上扣速度快，連接強度高，密封性能好上扣速度快，連接強度高，密封性能好等。等。 API 5B API 5B圓螺紋密封性能高于偏梯型螺紋，但連接強度低于偏梯型螺紋。圓螺紋密封性能高于偏梯型螺紋，但連接強度低于偏梯型螺紋。3.23.2、 石油管螺紋特性石油管螺紋特性 螺紋連接部位是最薄弱的環(huán)節(jié)，失效事故在螺紋連接部位是最薄弱的環(huán)節(jié)，失效事故在80%80%左右發(fā)生在螺紋連接處。左右發(fā)生在螺紋連接處。螺紋連接應具備兩個特性：螺紋連接應具備兩個特性： 結構完整性：結構完整性：就是在螺紋嚙合后應具備足夠的連接強度，不至于在外力作就是在螺紋嚙合后應具備足夠的連接強度，不至于在外力作用下使結構受到破壞。用

8、下使結構受到破壞。 密封完整性：密封完整性：就是要能夠保證含有數以百計螺紋連接接頭的管柱在各種不就是要能夠保證含有數以百計螺紋連接接頭的管柱在各種不同受力狀態(tài)下承受內外壓差的長期作用而不泄露。同受力狀態(tài)下承受內外壓差的長期作用而不泄露。163.33.3、油、套管螺紋類型及代號、油、套管螺紋類型及代號 3.3.13.3.1油管螺紋類型及代號（油管螺紋類型及代號（1.051.054 1/24 1/2） 平式油管（不加厚） NU （量規(guī) TBG ） 外加厚油管 EU （量規(guī) UP TBG ） 整體接頭油管 IJ (量規(guī) IJ TBG） 3.3.23.3.2套管螺紋類型及代號（套管螺紋類型及代號（4

9、1/24 1/22020 ） 長圓螺紋套管 LC 或 LTC （量規(guī) CSG） 短圓螺紋套管 STC 或CSG（量規(guī) CSG） 偏梯形螺紋套管 BC 或 BTC （舊：BCSG ） 三、螺紋概述17三、螺紋概述3.43.4、石油管螺紋性能、石油管螺紋性能 3.4.1 3.4.1 油、套管圓螺紋介紹油、套管圓螺紋介紹 圓螺紋錐度1:16，牙型角為60，牙頂和牙底均為圓弧角，嚙合時螺紋的牙頂和牙底之間的徑向間隙為0.076mm，它的作用是: （1）提高螺紋旋緊的抗粘扣能力； （2）在牙頂與牙底旋合處為外來顆粒或污染物提供可控制的間隙； （3）減少螺紋牙頂對于輕微刮痕或凹痕所造成的有害損傷的敏感程度

10、。 在旋緊時，如果干涉量不夠，則可通過接頭牙頂和牙底之間的環(huán)形通道泄露。另外，為保證泄露抗力，必須使用合適的螺紋脂。18三、螺紋概述圓螺紋牙型圓螺紋牙型圓螺紋分為8牙/in和10牙/in，8牙圓螺紋齒高1.81mm，10牙圓螺紋齒高1.41mm。錐度均為1:16，牙型角60。擰接后齒頂和齒底之間有間隙。19三、螺紋概述圓螺紋嚙合圖形圓螺紋嚙合圖形20三、螺紋概述 3.4.2 3.4.2 套管偏梯型螺紋介紹套管偏梯型螺紋介紹 規(guī)格為4 1/2-13 3/8偏梯形螺紋錐度1:16，牙形角13度，導向牙側面與螺紋軸線的垂線間的夾角為10，承載牙側面與螺紋軸線的垂線間的夾角為3，每英寸5牙，牙頂與牙底

11、為錐形，平行于螺紋圓錐母線。 導向側面牙頂圓角半徑0.762mm，承載側面牙頂圓角半徑0.203mm。這有助于對扣和上扣，旋緊時，螺紋是全牙形配合，螺紋牙頂到牙底之間的最大間隙為0.051mm。3承載牙側可使螺紋在高拉伸載荷下具有抗滑脫性能，而10導向牙側面可使螺紋承受高軸向壓縮載荷。對于偏梯形螺紋，用手工方法修復螺紋應謹慎進行，并僅限于完整螺紋上很小一部分；對外螺紋不完整部分進行謹慎修復不會影響對泄漏抗力的控制；使用合適的螺紋脂和鍍層對保證泄漏抗力是很重要的。21三、螺紋概述偏梯形螺紋牙型偏梯形螺紋牙型4 1/213 3/8 偏梯形螺紋為5牙/in，齒高為1.575mm，錐度為1:16。牙型

12、角13。22三、螺紋概述偏梯形螺紋嚙合圖形偏梯形螺紋嚙合圖形三、螺紋概述API標準標準SYB標準標準NC262-3/8 IF2A114A10NC312-7/8 IF211210NC383-1/2 IF311310NC404 FHNC464 IF4A114A10NC504-1/2 IF4114103.5、鉆具接頭螺紋型式及量規(guī)、鉆具接頭螺紋型式及量規(guī)注：1、SYB石油工業(yè)部標準。寶石廠83年以前的均按YB（冶標）生產制造量規(guī)。 2、SYB標準中規(guī)定的代號標志由三位數組成。（IF是一種已經被淘汰的扣型，可以和NC互換） 第一位數字表示鉆桿尺寸，取英制整數值。 第二位數表示接頭型式： 1表示內平 2

13、表示貫眼 3表示正規(guī) 第三位數表示內外螺紋： 1表示外螺紋 0表示內螺紋三、螺紋概述鉆桿外螺紋連接 鉆桿接頭螺紋為帶有密封臺肩的錐管螺紋，又稱旋轉臺肩式連接螺紋，鉆桿接頭螺紋為帶有密封臺肩的錐管螺紋，又稱旋轉臺肩式連接螺紋，臺肩面是其唯一的密封部位，螺紋只起連接作用，而不具備密封性能。臺肩面是其唯一的密封部位，螺紋只起連接作用，而不具備密封性能。三、螺紋概述鉆桿內螺紋連接三、螺紋概述三、螺紋概述三、螺紋概述c) V-055三、螺紋概述螺紋牙形尺寸螺紋牙形尺寸三三、螺紋概述旋轉臺肩式螺紋旋轉臺肩式螺紋31四、外觀檢測及拒收準則4.14.1、管端倒角、管端倒角 管端外倒角管端外倒角60605 5，

14、接箍鏜孔退，接箍鏜孔退刀角刀角25255 5。 1.管端內外倒角360倒角不全，可成為拒收的依據。 2.螺紋牙底在管子端面的消失（而不是在倒角上）或管子端面呈刀口狀棱邊，可成為拒收的的依據。 3.倒角上的起始螺紋存在毛刺足以成為拒收依據，都應除去毛刺。 4.造成螺紋尺寸超差的摔坑、疤痕可成為拒收的依據。 依據依據API 5CT API 5CT 第第9 9版，版，API 5B API 5B 第第1515版，在油、套管外露螺紋版，在油、套管外露螺紋的外觀檢驗工作中，應準確判定、處置。的外觀檢驗工作中，應準確判定、處置。324.24.2、LcLc區(qū)域內黑皮區(qū)域內黑皮 4.2.14.2.1 對于圓螺紋

15、：對于圓螺紋： 1.在Lc長度范圍內的所有螺紋均應為全頂螺紋，不允許存在不完整螺紋。否則，可成為拒收依據。 2.在有效螺紋范圍內，螺紋應無明顯的的撕裂、刀痕、磨痕、臺肩、或破壞螺紋連續(xù)性的任何其他缺欠。否則，可成為拒收依據。 3.螺紋上存在能使接箍螺紋保護涂層剝落或損傷螺紋嚙合面的明顯凸點，則可拒收。四、外觀檢測及拒收準則33 4.2.2 4.2.2 對于偏梯形套對于偏梯形套管：管： 1.在Lc長度范圍內，允許存在兩牙黑頂螺紋，但是黑頂螺紋的長度不能超過管子周長的1/4。否則，可成為拒收依據。 2.在有效螺紋范圍內，螺紋應無明顯的的撕裂、刀痕、磨痕、臺肩、或破壞螺紋連續(xù)性的任何其他缺欠。否則，

16、可以成為拒收依據。 四、外觀檢測及拒收準則34四、外觀檢測及拒收準則4.34.3、接箍螺紋、接箍螺紋 1.接箍螺紋上不能存在使接箍螺紋保護層剝落或損傷嚙合面的明顯凸點。否則，可成為拒收依據。 2.接箍螺紋未延伸至接箍中心的，應予以拒收。螺紋在這個區(qū)域不必為全頂螺紋。35四、外觀檢測及拒收準則4.44.4、 接箍或內螺紋端面和鏜孔拒收準則：接箍或內螺紋端面和鏜孔拒收準則： （1）端面存在經打磨或銼修后仍不能去除的毛刺或飛邊，應予拒收。 （2）摔坑或疤痕造成的鏜孔直徑減小或造成螺紋尺寸超差可成為拒收的依據。 （3）鏜孔上的刀具痕跡不足以成為拒收的依據，但可能表示鏜孔直徑不正確、鏜孔軸線不對中或螺紋

17、軸線不對中，這些情況應予測量。 （4）對于偏梯形螺紋，螺紋牙底起始于接箍端面或造成刀口狀棱邊可成為拒收的依據。 （5）松動或可能松動的飛邊、刀屑和金屬絲屑可能會折入螺紋，應予以清除，否者可能成為拒收的依據。36四、外觀檢測及拒收準則4.54.5、其他拒收準則：、其他拒收準則： 1. 1.在螺紋任何部位有電弧燒傷均可拒收。在螺紋任何部位有電弧燒傷均可拒收。 2.Lc 2.Lc區(qū)域外有凹坑、發(fā)裂、折疊、切口和其他缺欠，如果區(qū)域外有凹坑、發(fā)裂、折疊、切口和其他缺欠，如果延伸到螺紋根部以下或從管子表面測量，超過管子規(guī)定壁厚的延伸到螺紋根部以下或從管子表面測量，超過管子規(guī)定壁厚的12.5%12.5%，均

18、可拒收。，均可拒收。 37五、單項儀及量規(guī)檢測5.15.1、齒高、齒高 定義：定義：螺紋牙頂與牙底之間垂于螺紋軸線的距離。 油套管螺紋牙型高度量規(guī)側頭應呈錐形，最大錐角50，且不得與螺紋牙側接觸。偏梯形螺紋牙型高度量規(guī)測頭可以是錐型測頭或球形測頭，但直徑不能大于2.337mm，且觸頭不得接觸螺紋牙側。 螺紋牙型高度測量采用相對測量法，即螺紋牙型高度量規(guī)先與標準牙型高度對比，然后再測量螺紋高度。 量規(guī)應根據所測量的螺紋型量規(guī)應根據所測量的螺紋型式在相應的式在相應的U U型槽內對零，型槽內對零，V V型槽型槽是用于校驗觸頭磨損。是用于校驗觸頭磨損。38所有外螺紋螺距和規(guī)格不小于41/2的內螺紋螺距

19、，應采用詳圖A所示的螺距量規(guī)進行測量。 規(guī)格小于41/2的內螺紋螺距應采用詳圖B所示的螺距量規(guī) 。 螺距量規(guī)如詳圖C所示的標準樣板。樣板上任意兩個相鄰凹槽間的距離應精確到時0.0001in（0.003mm）的公差范圍內。任意兩個不相鄰凹槽之間的距離則限于0.0001n（0.003mm）的公差范圍內.五、單項儀及量規(guī)檢測5.25.2、螺距、螺距 定義：定義：螺紋上，某一點至相鄰螺紋上對應點之間的距離，測量時須平行于螺紋軸線。螺距公差表示方法有“每英寸”和“累積”兩種，螺距誤差也必須按此確定。對于測量間距超過1in者，測得的偏差應以每英寸表示；對于累積測量，測得的偏差表示累積偏差。 螺距量規(guī)測頭應

20、為球形。觸頭尺寸應符合要求。 對于圓螺紋，測頭尺寸應保證測頭接觸螺紋牙測面而不接觸小徑圓錐。 對于偏梯型螺紋，測頭應保證同時接觸牙底及其3牙側面。39累積螺距測量位置累積螺距測量位置： 累積螺距在第一牙完整螺紋和最后一牙完整螺紋累積螺距在第一牙完整螺紋和最后一牙完整螺紋某一間距內進行，對于每英寸牙數為偶數的，該間距某一間距內進行，對于每英寸牙數為偶數的，該間距長度等于長度等于1/2in(12.7mm)最大倍數，對于每英寸最大倍數，對于每英寸25.4mm牙數為奇數的該間距長度等于牙數為奇數的該間距長度等于1in的最大倍數的最大倍數五、單項儀及量規(guī)檢測40五、單項儀及量規(guī)檢測圖二圖二圖一圖一圖三圖

21、三規(guī)格小于41/2的內螺紋錐度量規(guī),如圖三所示：規(guī)格不小于41/2的內螺紋錐度量規(guī),如圖二所示：外螺紋錐度應使用外螺紋錐度量規(guī)，如圖一所示：5.35.3、錐度、錐度 圓螺紋和管線管螺紋錐度定義是指螺紋中經的增加量；偏梯型螺紋錐度定義是指沿外螺紋小徑圓錐和內螺紋大徑圓錐直徑的變化量。錐度單位為in/in（mm/m）錐度量規(guī)測頭應為球形。 對圓螺紋，測頭尺寸應保證測頭大致在中經圓錐處接觸螺紋牙側面而不接觸小徑圓錐。 對偏梯型螺紋，測量尺寸應保證觸頭接觸外螺紋小徑圓錐和和內螺紋的大徑圓錐。41五、單項儀及量規(guī)檢測量規(guī)測頭直徑量規(guī)測頭直徑螺紋類型螺紋類型螺距規(guī)測頭直徑螺距規(guī)測頭直徑錐度規(guī)測頭直徑錐度規(guī)

22、測頭直徑螺紋消失點螺紋消失點量規(guī)測頭直徑量規(guī)測頭直徑8牙圓螺紋1.83mm1.83mm/10牙圓螺紋1.83mm1.45mm/偏梯形螺紋1.57mm2.29mm1.45mm42五、單項儀及量規(guī)檢測量規(guī)測頭直徑量規(guī)測頭直徑螺紋牙形螺紋牙形螺距規(guī)測頭直徑螺距規(guī)測頭直徑錐度規(guī)測頭直徑錐度規(guī)測頭直徑齒高規(guī)測頭直徑齒高規(guī)測頭直徑V-038R3.67mm3.67mm1.83mmV-0402.92mm2.92mm0.86mmV-0503.67mm3.67mm1.12mm43五、單項儀及量規(guī)檢測5.45.4量規(guī)量規(guī)44五、單項儀及量規(guī)檢測45五、單項儀及量規(guī)檢測 API Spec 5B 標準中，對外徑 114.3 508.0mm所有規(guī)格的長、短圓套管外螺紋接頭緊密距公差范圍規(guī)定為： P1 1P 式中 P1 校對塞規(guī)與工作環(huán)規(guī)的互換緊密距；P圓螺紋套管的螺距。 當管子端面伸出環(huán)規(guī)小端面時緊密距為負值，反之