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石油地質(zhì)管生產(chǎn)(production of OGTG and geological drill pipe)

石油地質(zhì)管生產(chǎn)(production of OGTG and geological drill pipe)

石油、天然氣鉆采及輸送的專用管材統(tǒng)稱石油地質(zhì)管。其中地質(zhì)管專用于地質(zhì)勘探是勘查地下資源的主要工具。地質(zhì)管包括地質(zhì)鉆桿、巖心管、套管和鉆鋌(圖1)。石油管包括油(天然氣)井用管和石油(氣)輸送管。根據(jù)用途,油井管又可分為套管、鉆桿(管)和油管3大類。

在石油和天然氣鉆采過程中,鉆桿的作用是傳動鉆頭旋轉(zhuǎn);把泥漿送至井底。鉆井時利用車有螺紋的接頭或焊接的辦法把鋼管廠生產(chǎn)的鉆管連接成幾百米或幾千米長的鉆桿柱。一口深井的鉆桿往往由3~4個鉆桿柱組成。套管的作用是鞏固井壁。和鉆桿一樣,幾十根或幾百根套管用螺紋連接成套管柱,一口深井也有3~4根套管柱。油管用于輸送原油。

石油地質(zhì)管的品種和制造方法 石油和天然氣井所處的地域不同,油井管的服役條件(環(huán)境溫度,壓力,介質(zhì)種類,井深,地層結(jié)構(gòu)等)也不相同,對管材理化特征的要求也不相同。(見圖2)深井鉆采用的油井管,要求有高的強度和抗壓潰性能;在含H2S或CO2介質(zhì)中工作的油井管,要求有高的抗H2S或CO2的應力腐蝕抗力;對在高氣壓中工作的油井管,要求有高的絲扣氣密性和抗爆破能力;對在寒冷地區(qū)使用的油井管,則要求有良好的低溫韌性。

世界各國普遍按美國石油學會(API)標準生產(chǎn)石油管。石油管所采用的API標準號見表1。

API標準對石油管的幾何尺寸、鋼級、理化性能和制造方法都有明確和嚴格的規(guī)定。API Spec5CT、5D、5L規(guī)定的套管、油管、鉆桿的鋼級和制造方法見表2。

地質(zhì)鉆管(桿)的直徑為33.5~89mm,用屈服強度為500~950MPa的專用鋼生產(chǎn);巖心管和套管的直徑為34.5~426mm,用屈服強度為400~950MPa的專用鋼生產(chǎn);鉆鋌的直徑為70~85mm,用屈服強度為500~950MPa的專用鋼生產(chǎn)。根據(jù)鉆井深度和地質(zhì)條件不同而選擇不同的鋼級,井愈深選用的鋼級也愈高。

生產(chǎn)工藝 石油套管一般的生產(chǎn)工藝流程如下:

煉鋼(多數(shù)用純氧頂吹轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉)--爐外精煉(鋼包噴粉,真空處理等)--連鑄--管坯探傷--軋管機組軋管(用連續(xù)軋管機組,斜軋延伸機組,自動軋管機組,周期軋管機組等,見熱軋無縫管機組)--軋后管材探傷(磁力探傷,超聲波探傷等)--熱處理(同步進爐,分段式爐,感應加熱等)--矯直--探傷--管端車絲(用程控或數(shù)控專用機床)--擰上接箍,內(nèi)通徑--水壓試驗--測長,稱重,噴標記--噴漆,包裝,入庫

石油鉆桿一般的生產(chǎn)工藝流程為:

煉鋼--爐外精煉--連鑄--管坯探傷--軋管機組軋管--軋后管材探傷--管端加厚--熱處理--矯直--探傷--管端加工--焊工具接頭--除毛刺--焊縫熱處理及加工--焊縫探傷--管內(nèi)涂層--噴標記--包裝--入庫

石油油管的生產(chǎn)工藝與石油鉆桿基本相同,但不焊工具接頭。地質(zhì)管(套管,鉆桿)的生產(chǎn)工藝與石油管(套管,鉆桿)基本相同。為了在使用中把工廠生產(chǎn)的地質(zhì)管(長度一般為8m左右)連接成長的管柱下入井中,在鉆桿、巖心管、套管、鉆鋌的兩端車有螺紋,然后用接箍連接起來。為了保證地質(zhì)鉆桿兩端車螺紋后端部的強度不低于管身,車螺紋前需對鉆桿兩端進行加厚。加厚方式有內(nèi)加厚、外加厚和內(nèi)外加厚3種。(見管端加工)

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