新標準對我國螺紋脂產品質量的作用

劉養(yǎng)勤，李小龍，宋恩鵬，曲璐璐

(中國石油集團石油管工程技術研究院 陜西 西安 710077)

·標準化·

新標準對我國螺紋脂產品質量的作用

劉養(yǎng)勤，李小龍，宋恩鵬，曲璐璐

(中國石油集團石油管工程技術研究院 陜西 西安 710077)

螺紋脂的國家標準GB/T 23512于2015年9月發(fā)布實施。分析了該標準對提高螺紋脂產品質量的作用、產生的經濟效益和社會效益，以及標準實施中存在的問題，并對標準的應用前景進行分析。指出螺紋脂標準的國際化顯著提高了產品質量，縮小了我國石油天然氣工業(yè)用螺紋脂與國外產品的差距，經濟效益和社會效益良好，應用前景廣闊。

螺紋脂，標準，質量

0 引 言

螺紋脂是在上扣前涂刷到油井管螺紋上的一種物質，它在管子上扣和卸扣中起潤滑作用，并且在管子服役時起到輔助密封作用，因此，在油氣田勘探開發(fā)中起著重要作用。隨著我國石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，對套管、油管、管線管和鉆柱構件的要求越來越高，從而對套管、油管、管線管和鉆柱構件連接中起著潤滑及密封作用的螺紋脂，也提出了新的質量要求。如果螺紋脂產品的質量不符合使用要求，就會對套管、油管、管線管和鉆柱構件的使用帶來很大的隱患，還有可能導致失效事故的發(fā)生。許多事故，如粘扣、滑脫、脹裂、泄露等都和螺紋脂有著密切的關系[1-6]。

隨著世界經濟一體化、區(qū)域化及國際貿易的發(fā)展，標準的國際化成了當代標準化的發(fā)展趨勢。作為發(fā)展中國家的中國，將國家標準與國際標準接軌，是我國引進國際技術、發(fā)展本國國民經濟的重要途徑。近幾十年，我國螺紋脂產量不斷增加，并有一定量的出口。為了保證國內螺紋脂產品能嚴格按規(guī)范生產，迅速達到或超過國際先進水平，加強螺紋脂標準的采標、制修訂和貫徹實施具有重要意義。

1 螺紋脂標準對產品質量的影響

1.1 螺紋脂新的國家標準發(fā)布

GB/T 23512-2015《石油天然氣工業(yè)——套管、油管、管線管和鉆柱結構用螺紋脂的評價與試驗》于2015年5月批準發(fā)布，2015年9月正式實施。該標準等同采用ISO13678:2010《Petroleum and natural gas industries — Evaluation and testing of thread compounds for use with casing, tubing, line pipe and drill stem elements》，與第一版GB/T 23512-2009《石油天然氣工業(yè)——套管、油管和管線管螺紋脂的評價與試驗》相比，增加了《旋轉臺肩接頭螺紋脂試驗推薦作法》。該標準采用最新的研究成果，針對套管、油管、管線管和鉆柱構件連接部位所用螺紋脂的制造、試驗和選擇，提出了更科學合理的性能指標要求、建議和評價與試驗方法，既有螺紋脂本身的物理/化學性能，又有螺紋脂的使用性能。是一部既包含產品技術規(guī)范又涉及具體試驗方法的綜合性標準，包括石油天然氣工業(yè)上游領域使用的油井套管、油管和鉆柱構件用螺紋脂和下游領域使用的管線管用螺紋脂。

1.2 我國螺紋脂標準的演變及其對產品質量的影響

我國從80年代起將石油螺紋脂納入石油專用管螺紋潤滑劑和密封的重要物資行列，并于1987年出版了兩個石油螺紋脂的行業(yè)標準，分別是SY 5199-1987《套管螺紋密封脂》和SY 5198-1987《鉆具螺紋脂》。但是螺紋脂質量并未引起重視。中國石油天然氣集團公司管材研究所(中國石油天然氣集團公司石油管工程技術研究院前身)曾經在90年代受用戶和生產廠委托，分別依據(jù)SY/T 5199和SY 5198對螺紋脂產品進行檢測，結果表明：理化性能不合格的螺紋脂占50%以上，固體填料成分達到64%的螺紋脂幾乎沒有；密度測試顯示，國內螺紋脂最高密度在1.50以下，而國外API標準螺紋脂的密度在1.60以上。按API 5C5對螺紋脂進行性能評價發(fā)現(xiàn)：在常溫不加載荷條件下進行氣密封性能試驗，密封壓力最高達到28 MPa(4 000 psi)，在120℃(300℉)，最高密封壓力只有14 MPa(2 000 psi)；在外載情況下(拉伸力為管子螺紋屈服強度的40%)，密封壓力只有6.3 MPa(900 psi)。螺紋脂產品質量存在較大問題。調查發(fā)現(xiàn)很多生產廠設備簡陋，沒有必要的檢驗設備、檢驗標準。一些螺紋脂根本不具備潤滑性、密封性、穩(wěn)定性、涂敷性，給油田造成極大的經濟損失，螺紋脂質量急需提高。

90年代我國石油行業(yè)積極采納國際標準，SY/T 5199-1997《套管、油管和線管用螺紋脂》和SY/T 5198-1996《鉆具螺紋脂》分別修改采用API RP 5A3-1993和API RP 7A1-1992。其中，SY/T 5198在2004年進行了確認。2009年有關石油天然氣用螺紋脂的首部國家標準——GB/T 23512《石油天然氣工業(yè)——套管、油管和管線管螺紋脂的評價與試驗》發(fā)布，該標準是由中國石油工業(yè)標準化技術委員會石油管材專標委根據(jù)ISO13678-2000制定的相應國家標準。隨后，2010年國家能源局公告第2號宣布SY/T 5199-1997廢止。

隨著螺紋脂標準的不斷完善，螺紋脂質量在不斷提升。中國石油天然氣總公司于2011年將螺紋脂納入年度產品質量監(jiān)督抽查產品范圍。經過每年對各油田公司、鉆探公司及油、套管生產廠使用的螺紋脂產品的監(jiān)督抽查，并嚴格依據(jù)GB/T 23512標準進行檢驗，質量不合格產品逐年下降，有效地保證了螺紋脂產品質量，避免了不必要的經濟損失，減少了油田失效事故的發(fā)生，保證勘探開發(fā)的順利進行。

2 螺紋脂標準實施產生的經濟效益和社會效益

GB/T 23512的發(fā)布使得螺紋脂標準已與國際標準融合，形成了一致的要求，螺紋脂國產化水平也在不斷提高，國內應用已基本國產化。該標準實現(xiàn)了等同采用ISO標準，已被螺紋脂生產企業(yè)、油田用戶和第三方檢驗機構等廣泛采納，并已在國內全面實施，產生了良好的經濟效益和社會效益。

2.1 標準實施產生的經濟效益情況

GB/T 23512實施后，產生的經濟效益在三個方面。首先，根據(jù)中國石油天然氣集團公司石油管工程技術研究院多年來的失效案例結果統(tǒng)計，80%的失效事故都發(fā)生在螺紋連接處，螺紋連接處失效的主要表現(xiàn)形式為：泄漏、粘扣、滑脫，而這三種失效形式均與螺紋脂的質量密切相關。本標準的實施能夠約束、規(guī)范螺紋脂產品的質量，較大程度上杜絕了由于螺紋脂質量問題而引起的油管、套管失效事故的發(fā)生，為油田用戶創(chuàng)造了很大的經濟效益，對保證油氣田勘探開發(fā)起到了重要作用。第二，該標準的發(fā)布實施，為螺紋脂生產企業(yè)的內部檢驗提供了科學合理的依據(jù)，防止了不合格品流入市場造成生產事故；同時，該標準作為我國螺紋脂行業(yè)唯一的一部國家標準，對生產企業(yè)的研究開發(fā)具有很大的指導意義。該標準已與國際同類標準接軌，為我國的螺紋脂生產企業(yè)產品出口提供了巨大的幫助，在出口貿易方面，減少出口貿易壁壘，簡化了有關出口貿易手續(xù)，減少了貿易費用，提高了產品國際競爭力，創(chuàng)造了很大的經濟效益。第三，該標準的實施為第三方檢驗檢測機構提供了螺紋脂產品檢驗的依據(jù)以及規(guī)范了試驗方法，對于防止劣質產品進人市場也具有了法律的保證，能夠為因螺紋脂產品質量引起的油管、套管失效事故提供權威的檢驗結論，為油田用戶挽回較大的經濟損失，從而間接產生一定的經濟效益。

2.2 標準實施產生的社會效益情況

GB/T 23512的發(fā)布實施，產生的社會效益主要體現(xiàn)在三個方面。第一，使我國套管、油管和管線管用螺紋脂的生產行業(yè)更加規(guī)范化、科學化、標準化，并提高了產品質量，提升了螺紋脂生產企業(yè)產品競爭力。該標準已與國際同類標準接軌，只要能夠滿足本標準的要求，也同時滿足了相應國際標準要求，為我國的螺紋脂生產企業(yè)產品出口提供了質量控制方面的依據(jù)。第二，油管、套管螺紋連接處失效的主要表現(xiàn)形式為：泄漏、粘扣、滑脫，而這三種失效形式均與螺紋脂的質量密切相關。該標準實施后，由于能夠約束、規(guī)范螺紋脂產品質量，對于防止不合格產品進入油田用戶提供了科學的訂貨和驗收保障，對于減少上述三種失效形式的發(fā)生起到了積極的作用，從而保證了油氣田勘探開發(fā)工作的順利進行。第三，該標準的實施為第三方檢驗檢測機構提供了產品檢驗的依據(jù)以及規(guī)范了試驗方法。因此，該標準的實施不僅解決了油田用戶的現(xiàn)場實際問題，避免了鉆探安全事故的發(fā)生，還使我國螺紋脂行業(yè)混亂的局面得到了很大的改善，促進了我國螺紋脂行業(yè)的快速健康發(fā)展，取得了巨大的社會效益。

3 標準實施過程中存在的問題

GB/T 23512標準中沒有對螺紋脂產品的配方做具體要求，因此，盡管各螺紋脂企業(yè)生產出來的產品都能滿足現(xiàn)有標準要求，但是質量還是有所差別。隨著油氣田勘探開發(fā)，一些深井、超深井等用高溫高壓螺紋脂、鎖固型螺紋脂等應運而生，該標準還需要補充一些針對這些新型螺紋脂產品的技術指標來對這些產品做出規(guī)定。

4 標準應用前景分析

GB/T 23512的廣泛應用，指導了油田用戶規(guī)范合理地選用螺紋脂產品，確保了螺紋脂產品的訂貨質量。合格螺紋脂產品的使用，顯著減少了石油、天然氣鉆探中，套管、油管等石油專用管的失效事故的發(fā)生。該標準的推廣采用對我國石油、天然氣鉆探開發(fā)的順利進行起到了較大的保障作用。同時也促進了螺紋脂生產企業(yè)的技術進步與產品開發(fā)，縮小了我國石油天然氣工業(yè)用螺紋脂與國外產品的差距。長期的應用實踐發(fā)現(xiàn)，如果嚴格按照本標準生產的螺紋脂，在一定溫度范圍內，在螺紋配合尺寸精度較高的條件下，按照標準上扣扭矩上扣的油、套管具有很好的潤滑性和一定的密封性，為提高原油產量、保障國家能源安全發(fā)揮了作用。同時減少了人身傷亡、環(huán)境污染等重大事故發(fā)生的風險，消除了造成不良社會影響的隱患。所以應用前景廣闊，應加大宣傳、推廣與執(zhí)行力度。

5 結束語

GB/T 23512標準是我國石油天然氣行業(yè)用螺紋脂的唯一一部國家標準，對指導套管、油管、管線管和鉆柱構件用螺紋脂的生產和使用，進一步提高螺紋脂產品質量、規(guī)范螺紋脂生產企業(yè)的生產，指導螺紋脂生產企業(yè)的研究開發(fā)和生產制造具有很大的推動作用；對加速我國石油天然氣行業(yè)標準與國際標準接軌，促進石油天然氣工業(yè)標準化工作的進一步發(fā)展具有重大意義。已被螺紋脂生產企業(yè)、油田等用戶單位和第三方檢驗檢測機構廣泛采納。該標準的推廣采用對我國石油、天然氣鉆探開發(fā)的順利進行起到了較大的保障作用。同時也促進了螺紋脂生產企業(yè)的技術進步與產品開發(fā)，縮小了我國石油天然氣工業(yè)用螺紋脂與國外產品的差距，經濟效益和社會效益顯著，具有廣闊的應用前景。

[1] 呂拴錄，李鶴林, 藤學清，等.油、套管粘扣和泄漏失效分析綜述[J].石油礦場機械，2011, 40(4)：21-25.

[2] 呂拴錄，駱發(fā)前，趙 盈，等.防硫油管粘扣原因分析及試驗研究[J].石油礦場機械，2009,38(8)：37-40.

[3] 吉玲康. 影響圓螺紋油套管粘扣因素試驗研究[J]. 石油工業(yè)技術監(jiān)督2005,21(4)：14-17.

[4] 張傳友，關大新. 套管圓螺紋連接密封性能影響因素分析[J]. 天津冶金，1996,6(2)：27-31.

[5] 王德軍.鉆桿粘扣原因淺析[J].科技風，2013,26(3)：139-139.

[6] 呂拴錄，劉明球, 王庭建.J55平式油管粘扣原因分析[J].機械工程材料，2006，30(3)：61-63.

The Effect of the New Standard on the Quality of Thread Compound in China

LIU Yangqin, LI Xiaolong, SONG Enpeng, QU Lulu

(CNPCTubularGoodsResearchInstitute,Xi′an,Shaanxi710077,China)

National standard for thread compound GB/T 23512 was issued in September 2015. The function of the standard to improve the quality of the thread compound products, the resulting economic and social benefits, as well as the problems existing in the standard implementation, and the application prospect of the standard were analyzed. It was pointed out that the product quality has been improved significantly with the adoption of thread compound standard, and the quality gap between the domestic and foreign products has narrowed. The standard produced good economic and social benefits, and the application prospect is broad.

thread compound; standard; product quality

劉養(yǎng)勤，女，1976年生，高級工程師，2003年畢業(yè)于西北大學分析化學專業(yè)，獲碩士學位，現(xiàn)主要從事石油管和螺紋脂產品質量監(jiān)督檢驗及壓力管道元件鑒定評審及型式試驗工作。E-mail：liuyangqin@cnpc.com.cn

TE929

A

2096-0077(2016)06-0087-03

2016-07-28 編輯：葛明君)