石油套管質(zhì)量控制要點(diǎn)淺析

劉慶

（中石油煤層氣有限責(zé)任公司設(shè)備物資處，北京 100028）

石油套管質(zhì)量控制要點(diǎn)淺析

劉慶

（中石油煤層氣有限責(zé)任公司設(shè)備物資處，北京 100028）

本文通過對(duì)石油套管生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制措施分析，以期達(dá)到保障套管使用質(zhì)量，降低套損井發(fā)生概率，減少經(jīng)濟(jì)損失的目的。

套管；質(zhì)量；使用；控制

石油套管主要用于支撐油氣水井井壁，是鉆井和完井后油氣水井正常運(yùn)行的重要保障，由于套管選購、質(zhì)量、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、使用等方面因素影響，套管損壞時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致油氣井減產(chǎn)，甚至報(bào)廢，給油氣田企業(yè)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。下面針對(duì)石油套管各個(gè)階段質(zhì)量控制要點(diǎn)逐一進(jìn)行分析。

1 各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制點(diǎn)分析

1.1 管材選購環(huán)節(jié)

根據(jù)勘探開發(fā)部署及鉆井規(guī)劃，使用單位需提前制定需求計(jì)劃，包括類型、鋼級(jí)、扣型、壁厚、長度范圍、重量、數(shù)量及特殊要求，如規(guī)范等級(jí)、螺紋脂型號(hào)、螺紋保護(hù)器類型、原材料生產(chǎn)廠家等。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）明確管材類型、鋼級(jí)、螺紋類型、壁厚、長度范圍、重量、數(shù)量及特殊需求。

（2）明確套管標(biāo)準(zhǔn)，如API標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，相對(duì)而言，API標(biāo)準(zhǔn)要求相對(duì)較松，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在細(xì)微處都有不同，填寫訂貨條件時(shí)，必須要明確標(biāo)準(zhǔn)。通常采用API管材，如屬于中石油等單位下屬企業(yè)，還需滿足本集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）檢查核對(duì)供貨商近三年來同類產(chǎn)品銷售業(yè)績、質(zhì)量及服務(wù)情況，有無不良記錄。

（4）明確管材質(zhì)量檢測(cè)方式、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)項(xiàng)目、判定準(zhǔn)則等事項(xiàng)。

（5）采購評(píng)委建議由使用單位、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、采購部門及相關(guān)部門技術(shù)人員參與，必要時(shí)可請(qǐng)鉆井等作業(yè)單位技術(shù)人員參加。在充分考慮質(zhì)量的情況下，選擇價(jià)格合理的廠商。

（6）嚴(yán)格按規(guī)定程序和要求予以采購。

1.2 管材生產(chǎn)環(huán)節(jié)

確定供貨商后，如是定商不定量時(shí)，則使用單位應(yīng)結(jié)合需求提前發(fā)采購訂單，并明確交貨期限與地點(diǎn)。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）按規(guī)定開展駐廠監(jiān)造，選擇有資質(zhì)、有技術(shù)的監(jiān)造隊(duì)伍，必要時(shí)，另行安排人員旁站監(jiān)督。

（2）如廠商為管螺紋加工廠時(shí)，對(duì)其質(zhì)量保障能力需更嚴(yán)格關(guān)注，重點(diǎn)監(jiān)督其數(shù)控車床、試壓設(shè)備、探傷設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、噴漆打包等設(shè)備是否齊全、完好，相關(guān)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確可靠；重點(diǎn)檢查光管的采購渠道、質(zhì)量、材料性能、檢測(cè)報(bào)告等，必要時(shí)派人到原材料制造企業(yè)執(zhí)行駐廠監(jiān)造，保障光管性能符合要求。

（3）加強(qiáng)對(duì)駐廠監(jiān)造服務(wù)單位的監(jiān)管，審核其單位、個(gè)人資質(zhì)與業(yè)績，不定期赴現(xiàn)場(chǎng)檢查監(jiān)造單位的工作情況，如人員配備情況、技術(shù)水平、記錄的完整性與可追溯性。重要項(xiàng)目建議由專業(yè)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)如中石油管研院執(zhí)行駐廠監(jiān)造。

（4）針對(duì)理化試驗(yàn)、無損檢測(cè)、水壓試驗(yàn)、管螺紋加工、通徑等重要工序，設(shè)為監(jiān)造關(guān)鍵控制點(diǎn)并在提交的正式監(jiān)造報(bào)告中予以體現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容。

（5）管材出廠須經(jīng)駐廠監(jiān)造人員簽字認(rèn)可，并監(jiān)督裝車發(fā)運(yùn)，對(duì)監(jiān)造的結(jié)果需出具正式合規(guī)的監(jiān)造報(bào)告，且須具法律效力。管材進(jìn)入庫房后，經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)品質(zhì)量抽檢合格后方可使用。

1.3 管材運(yùn)輸環(huán)節(jié)

管材經(jīng)駐廠監(jiān)造人員簽字后，并經(jīng)使用單位同意后，由廠商裝車發(fā)送。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）管材在裝卸、運(yùn)輸過程中應(yīng)避免磕、碰、撞擊損傷。

（2）不得用掛鉤直接鉤在螺紋保護(hù)器上吊裝管材，應(yīng)使用吊帶裝卸。

（3）管材運(yùn)輸前應(yīng)固定牢固，管材之間、管材與車廂之間不應(yīng)有前后左右的稱動(dòng)。

（4）原則上管材長度不得超車輛車廂長度1米，管體超長會(huì)增加滑落和因上下顛簸導(dǎo)致變曲變形的可能性。

（5）運(yùn)輸途中應(yīng)避免急剎車，以免管體前后串動(dòng)、碰撞導(dǎo)致管體及螺紋損傷。

1.4 管材入庫環(huán)節(jié)

入庫前有兩道驗(yàn)收與檢驗(yàn)程序，庫管人員資料審核及外觀質(zhì)量檢查和檢測(cè)部門產(chǎn)品質(zhì)量抽檢。經(jīng)檢驗(yàn)合格管材方可辦理入庫手續(xù)。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）庫管人員初檢。主要是核對(duì)管材是否符合合同及訂貨要求；查看交接單、管材材質(zhì)單、爐批號(hào)與材質(zhì)單、產(chǎn)品質(zhì)量證明書、駐廠監(jiān)造簽字等資料是否齊全、合格、有效。實(shí)物清查外觀、數(shù)量、規(guī)格是否完好、準(zhǔn)確。

（2）檢測(cè)部門抽檢。由各使用單位根據(jù)到貨情況，提出檢測(cè)計(jì)劃，公司專業(yè)管理部門按檢測(cè)相關(guān)要求執(zhí)行。對(duì)重點(diǎn)井或特殊情況，可以擴(kuò)大檢測(cè)比例，重點(diǎn)井、特殊井或特殊管材的檢測(cè)必須由有資質(zhì)、權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展，同時(shí)需抽樣理化試驗(yàn)。

1.5 管材倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)

入庫后，按規(guī)定擺放整齊，做到賬賬相符、賬物相符。

質(zhì)量控制點(diǎn)如下。

（1）堆放需保障方便下次吊裝作業(yè)，最好堆成十字垛。

（2）需堆放在管材架上，管材架建議離地50cm以上，禁止管材直接堆放在地面上，以免下雨浸泡導(dǎo)致管體或螺紋銹蝕。

（3）螺紋保護(hù)器需保持完整，且擰緊到位，螺紋必須涂沫有螺紋脂。

（4）保持管體漆色、標(biāo)識(shí)完好。

1.6 管材出庫環(huán)節(jié)

管材領(lǐng)用執(zhí)行履行物資出庫審批程序，做好相應(yīng)記錄。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）裝卸吊裝、運(yùn)輸控制點(diǎn)與第三條一致。

（2）確保發(fā)放的管材數(shù)量、規(guī)格與領(lǐng)料單一致，嚴(yán)禁混料。

1.7 管材入井環(huán)節(jié)

套管作業(yè)需要由資質(zhì)齊全、技術(shù)過硬、業(yè)績良好的隊(duì)伍施工。

復(fù)雜工況井、特殊用途管材，可委托管材的供貨商或者管材權(quán)威研究機(jī)構(gòu)對(duì)上扣、對(duì)扣、螺紋脂涂抹、扭矩控制等工序提供技術(shù)支持與服務(wù)。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）裝卸吊裝、運(yùn)輸控制點(diǎn)與第三條一致。

（2）將管子排放在管架上，管子之間應(yīng)留下足夠的間隙，以便清洗和檢查螺紋，碼放高度最高不超過三層。

（3）對(duì)套管需逐根進(jìn)行丈量、登記（套管爐批號(hào)、管號(hào)、井隊(duì)自編管號(hào)），逐根全長通徑，并做好登記。

（4）在涂沫螺紋脂前，需徹底清洗套管公扣、接箍端螺紋，且保證螺紋牙底干凈、無任何污物。

（5）套管兩端螺紋均需均勻涂沫螺紋脂，涂沫時(shí)間距離對(duì)扣時(shí)間不得超過15分鐘。其中接箍螺紋脂在井臺(tái)下涂沫，公扣螺紋脂在井臺(tái)上進(jìn)行二次擦拭確認(rèn)螺紋干凈后再涂抹。

（6）套管由地面經(jīng)滑道運(yùn)送到井臺(tái)上時(shí)公扣必須帶螺紋保護(hù)器，接箍端必須做保護(hù)措施（帶螺紋保護(hù)器或其他防磕碰裝置）。

（7）下井時(shí)，如需要在鼠洞內(nèi)存放套管，應(yīng)徹底清理鼠洞。鼠洞內(nèi)應(yīng)無泥漿和沙子以及其它污物或雜物。套管進(jìn)入鼠洞時(shí)必須配戴螺紋保護(hù)器。

（8）液壓動(dòng)力大鉗的夾持位置應(yīng)在距公扣螺紋消失點(diǎn)200mm以上處，背鉗夾持位置盡可能在接箍下部（工廠端）即靠近吊卡的位置，嚴(yán)禁夾持接箍現(xiàn)場(chǎng)端。

（9）套管對(duì)扣時(shí)要保證管體垂直，使用液壓鉗上扣時(shí)應(yīng)確保準(zhǔn)備上緊的套管與井眼內(nèi)的套管對(duì)正居中上扣。

（10）上扣過程中若出現(xiàn)錯(cuò)扣、冒煙、接箍溫度異常高等現(xiàn)象，則應(yīng)倒扣并仔細(xì)檢查螺紋是否有損傷，即使有輕微的損傷也不得繼續(xù)使用該兩支套管。

（11）鉆臺(tái)大鉤提拉、下放速度緩慢均勻控制，避免猛提、急剎甚至撞擊。

（12）每下10～15支套管灌一次泥漿，灌泥漿時(shí)應(yīng)避免泥漿管匯磕碰接箍。若在灌泥漿過程中不慎將接箍螺紋污染，則必須再次清洗螺紋并涂抹螺紋脂。

（13）長圓螺紋上緊扭矩應(yīng)使用符合API RP 5C1中規(guī)定的扭矩值。上緊位置若公端螺紋消失點(diǎn)與接箍端面未齊平，則正負(fù)不超過兩扣。

（14）扭力曲線起止點(diǎn)應(yīng)設(shè)在800N·m以下，以盡可能的反映上扣情況。

（15）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督下套管全過程，確保扭矩曲線真實(shí)、準(zhǔn)確。由于當(dāng)上扣扭矩超過規(guī)定最大力矩時(shí)，扭矩曲線并不能反應(yīng)。

（16）作業(yè)監(jiān)督全程監(jiān)督施工過程，所有現(xiàn)場(chǎng)記錄（下套管記錄、扭矩曲線、通徑記錄等）需由作業(yè)方、監(jiān)督共同簽字。

1.8 管材退庫環(huán)節(jié)

領(lǐng)用管材未使用時(shí)嚴(yán)禁裸露管螺紋、涂沫密封脂；嚴(yán)禁砸、撞管體或螺紋。需清理干凈、涂好儲(chǔ)存脂、配戴好護(hù)帽，擺放整齊，盡快退回庫房。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）管材型號(hào)、規(guī)格、標(biāo)識(shí)與出庫單據(jù)領(lǐng)用信息是否一致。

（2）重點(diǎn)檢查管體、接箍、螺紋有無磕碰、變形；標(biāo)識(shí)、管漆是否清晰完好；管材護(hù)絲、護(hù)帽是否完好；螺紋脂是否按要求涂沫，管螺紋無銹蝕；螺紋參數(shù)合格。

（3）合格管材方可辦理退庫手續(xù)。優(yōu)先領(lǐng)用退庫管材。

1.9 固井作業(yè)環(huán)節(jié)

固井作業(yè)需要由資質(zhì)齊全、技術(shù)過硬、業(yè)績良好的隊(duì)伍施工。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）水泥返高執(zhí)行固井設(shè)計(jì)要求，如遇地質(zhì)、地層等原因水泥無法返高到設(shè)計(jì)層位時(shí)，可結(jié)合設(shè)計(jì)與實(shí)際適當(dāng)修改固井設(shè)計(jì)，經(jīng)相關(guān)部門、人員批準(zhǔn)后予以實(shí)施。

（2）水泥漿密度需嚴(yán)格按固井設(shè)計(jì)要求配比，嚴(yán)禁擅自改變配比。

（3）反擠水泥需慎重，充分論證反擠的必要性、可行性。

（4）固完井后按設(shè)計(jì)要求碰壓，壓降符合要求合格。

（5）固完井候凝、試壓、保壓、壓降需符合設(shè)計(jì)需求。

（6）嚴(yán)禁超過設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行施工。

（7）開展超過正常試壓標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)或新工藝時(shí)，需先開展摸似實(shí)物試驗(yàn)，模擬實(shí)際井下工況、受力環(huán)境等情況，以確定管材適用性和可靠性。

（8）作業(yè)監(jiān)督全程監(jiān)督固井作業(yè)過程，所有現(xiàn)場(chǎng)記錄（如碰壓記錄、試壓記錄及固井相關(guān)記錄等），需由作業(yè)方、監(jiān)督共同簽字。

1.10 測(cè)井、射孔、壓裂作業(yè)環(huán)節(jié)

測(cè)井、射孔、壓裂作業(yè)需要由資質(zhì)齊全、技術(shù)過硬、業(yè)績良好的隊(duì)伍施工。

關(guān)鍵控制點(diǎn)如下。

（1）壓裂前檢查壓裂設(shè)備、設(shè)施、人員及相應(yīng)資質(zhì)材料。嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)范、設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓裂，防止誤操作。

（2）疏松砂巖油藏，要注意壓裂作業(yè)導(dǎo)致油層出砂而帶來的套管擠毀、彎曲與變形，做好安全預(yù)案。

（3）酸化壓裂時(shí)需考慮壓裂液對(duì)油套管腐蝕的影響，必要時(shí)投放緩蝕劑，嚴(yán)禁超壓施工。

（4）按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行射孔，防止誤操作，接箍位置不得射孔。

（5）作業(yè)監(jiān)督全程監(jiān)督施工過程，所有現(xiàn)場(chǎng)記錄需由作業(yè)方、監(jiān)督共同簽字。

2 結(jié)語

綜上所述，要規(guī)范石油套管質(zhì)量控制管理，降低套損井發(fā)生次數(shù)，延長油氣水井使用壽命，需要做好石油套管生命周期的每個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制工作。

[1]劉東升，趙國,楊延濱、賈云祥等. 油氣井套損防治新技術(shù)[S].北京:石油工業(yè)出版社,2008.3.

[2]賈立仁，王世宏等.GB/T17745 石油天燃?xì)夤I(yè)套管和油管維護(hù)與使用.西安：中國石油天然氣集團(tuán)公司石油管材研究所，2016.10.5.

[3]劉合.油田套管損壞防止技術(shù)[D].北京:石油工業(yè)出版社,2003.

[4]上官豐收，高華、曹峰、劉慶等.Q/SY1704-2014煤層氣用油管、套管技術(shù)條件.北京：中國石油天然氣集團(tuán)公司，2014.10.1.

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