趙方琪,李建波,任立俠,呂 姍,趙立民
1.中國石油集團(tuán)渤海裝備制造有限公司石油機(jī)械廠機(jī)械制造分廠,河北任丘 062552
2.中國石油集團(tuán)渤海裝備制造有限公司石油機(jī)械廠,河北任丘 062552
3.中國石油集團(tuán)渤海鉆探井下作業(yè)公司安全監(jiān)督站,河北任丘 062552
1)接箍:是指用于連接螺紋管子并具有內(nèi)螺紋的圓筒體??此坪唵?,其中的技術(shù)含量卻非常高。一只接箍從毛坯到成品要經(jīng)過鋸切、鏜孔、螺紋車削、濕磁粉探傷和螺紋表面磷化等七、八道工序?,F(xiàn)在國內(nèi)的大部分生產(chǎn)油套管及接箍廠家均已取得了API資質(zhì)認(rèn)證,采用API Spec 5CT 和5B標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)加工;
2)標(biāo)準(zhǔn):API Spec 5CT標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,按螺紋形式接箍可分為:短圓螺紋套管(SC)、長圓螺紋套管(LC)、偏梯形螺紋套管(BC)、不加厚油管(NU)、外加厚油管(EU)等。并且對接箍的外形幾何尺寸、外觀缺陷、原材料的機(jī)械性能試驗、化學(xué)成份分析、半成品和成品的無損檢測、產(chǎn)品標(biāo)識(包括永久性標(biāo)識和色標(biāo))等都進(jìn)行了詳細(xì)的描述。但是,API Spec 5CT標(biāo)準(zhǔn)在1.5中也鄭重聲明“本標(biāo)準(zhǔn)不適用于螺紋加工要求”。因此,油套管接箍的螺紋加工及螺紋參數(shù)檢測均以API Spec 5B標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù);
3)探傷:在API Spec 5CT標(biāo)準(zhǔn)10.15和C.42、E.42中對接箍原材料及其毛坯的無損檢測進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。由于接箍加工廠不生產(chǎn)原材料無需對接箍料管體進(jìn)行檢測。因此,濕磁粉探傷檢測方法為接箍半成品及成品的主要方法。該種方式操作簡便、觀察清晰、自動化程度較高,適合于機(jī)械化流水線使用;
4)涂層:由于API標(biāo)準(zhǔn)12.1中只是對接箍和管體的保護(hù)膜在時間的保護(hù)上進(jìn)行了要求,并未規(guī)定采用何種方式進(jìn)行涂層。目前,市場上接箍涂層主要采用以下三種方式:(1)電鍍;(2)磷化;(3)表面氧化處理(發(fā)黑)。三種方法中,由于磷化在使用過程中工藝簡單、造價低廉、絲扣抗粘扣力強(qiáng)和漆膜附著力強(qiáng)等優(yōu)點而受到用戶的廣泛使用。
我國生產(chǎn)油井管及接箍已有40年歷史,隨著上世紀(jì)90年代中后期上海寶鋼、天津鋼管相繼投產(chǎn),油井管及接箍國產(chǎn)化也有了飛速的發(fā)展。到2005年底,我國的油井管及接箍產(chǎn)品不僅完全能夠滿足國內(nèi)油田的需要,而且有很大一部分用于出口。但是由于條件所限,我國90%以上的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的油井管及接箍產(chǎn)品多數(shù)以圓螺紋、偏梯形螺紋,鋼級J55、N80等低鋼級為主,規(guī)格也僅限于133/8及以下。如:L80、Q125等高鋼級、大直徑或特殊形螺紋的產(chǎn)品卻只有天津鋼管、無錫西姆萊斯等少數(shù)企業(yè)能夠生產(chǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)發(fā)展的需求。
當(dāng)前國際石油價格不斷飆升,世界各國都在不斷地開發(fā)本國的石油資源,由此也促進(jìn)了石油裝備制造業(yè)的發(fā)展。但是近幾年來我國的石油油井管和接箍市場卻出現(xiàn)了價格低迷的現(xiàn)象,究其原因有兩點不容忽視。首先是國際大氣候所致,2009年國際上歐美等國家對我國的鋼管等產(chǎn)品施行所謂“反傾銷措施”形成國內(nèi)許多依賴出口的鋼管企業(yè)造成大量產(chǎn)品積壓,致使這些企業(yè)不得不將原有的出口產(chǎn)品降價處理,從而緩解自身的資金壓力;其次是國內(nèi)的一些民營中小企業(yè)為眼前利益,盲目上馬油井管及接箍項目所致。這部分中小企業(yè)在自身技術(shù)條件達(dá)不到的情況下生產(chǎn)出了一些低質(zhì)量的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品投放市場后對一些以質(zhì)量為保障,而價格相對較高的正規(guī)企業(yè)無疑是一個巨大的沖擊,同時也攪亂了原本就脆弱的市場。
隨著全球石油資源的逐漸枯竭,新的鉆采技術(shù)也在不斷提高。新開采油井井深加深、溫度壓力增高、含腐蝕性強(qiáng)、環(huán)境惡劣。據(jù)統(tǒng)計API標(biāo)準(zhǔn)的圓螺紋接箍的連接處只能承受相當(dāng)管體斷裂強(qiáng)度的60%~80%的拉伸載荷,偏梯形螺紋接箍的密封性只相當(dāng)于管體的30%左右。顯然API標(biāo)準(zhǔn)的接箍不能滿足要求。因此,一種新型的特殊螺紋接箍便應(yīng)運而生。
特殊螺紋接頭最早出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代初,是由海德里爾(Hydril)開發(fā)的。主要分為整體式接頭和接箍式接頭,接箍式接頭特征是采用錐形螺紋接頭(一般采用API螺紋),在外扣的端部及內(nèi)扣的根部增加一個臺肩面組成。這種結(jié)構(gòu)能夠有效地適應(yīng)井深超過5 000m且含有高壓腐蝕性氣體的油井。90年代初,我國遼河、塔里木、長慶和四川等油田就已經(jīng)開始使用特殊螺紋接箍的油套管,但當(dāng)時所使用的特殊螺紋油套管全部依賴于進(jìn)口,而國產(chǎn)的特殊螺紋接頭還處于開發(fā)研制階段。在今天,世界特殊螺紋接箍油套管量的生產(chǎn)使用量已占油套管生產(chǎn)總量的30%以上。但是我國也只有天津鋼管、上海寶鋼等少數(shù)幾家公司開發(fā)出了特殊螺紋接頭,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)市場的需求。
油井管接箍市場是一個廣闊的市場,尤其是特殊螺紋接頭在油井管市場的開發(fā)前景更具看好,目前世界上特殊螺紋接頭已開發(fā)出近百種,技術(shù)日趨成熟,但是,我國在這一領(lǐng)域還處于起步階段。因此,成功開發(fā)特殊螺紋接頭是企業(yè)搶占油井管市場的最佳選擇。
[1]API Spec 5CT.套管和油管規(guī)范.第九版.
[2]API Spec 5B 第十五版.套管、油管和管線管的加工、測量和檢驗規(guī)范.
[3]謝香山.上海寶鋼集團(tuán)公司規(guī)劃發(fā)展部.油井管特殊螺紋接頭的發(fā)展.