DK课件油管性能基本要求.ppt

油井管 服役条件 机械作用 （动、静） 环境与 介质作用 轴向力 腐蚀 内压 外压 弯曲 扭矩 碰撞冲击 温度 （交变冲击） 跳钻、 套管射孔 上扣、 传递扭矩 水平井 分支井 泥浆、 岩盐蠕动 不均匀 泥浆、 天然气 高压注水 压裂酸化 自重、摩擦 冲刷、浮力 H2S、CO2 CL-、[O] 高温强度 变形 应力腐蚀 低温变形 断裂韧性 确定油井管服役工况 分析油井管可能的失效类型，即结构失效和密封失效，包括以下类型 变形：弯曲、压扁、凹陷、失稳等 破裂：管体爆裂、接箍纵裂、管体断裂、错断、应力腐蚀开裂、疲劳或腐蚀疲劳断裂 表面损伤：腐蚀、磨损、磨损、螺纹粘结 螺纹连接失效：泄漏、滑脱、粘扣、跳扣、断裂。 适用性评价内容 适用性评价内容主要围绕相关工况和标准开展 载荷：上卸扣、内压/外压、轴向载荷、弯曲、温度 腐蚀：H2S,Cl-,CO2等介质，缝隙、应力、疲劳等腐蚀 标准：API 5B、API 5C5、API 5CT、API 5D，API 7、ISO 13680 产品规范、订货技术条件 适用性评价内容 适用性评价内容 API 5C5质量评价 API 5C5/ISO 13679：规定接头的设计和生产能力验证试验内容，为一般的质量检测 工况模拟试验极限性能试验：加载直至失效试验 工况模拟试验：根据实际工况制定相关试验方案 尽可能接近实际工况：温度、内压/外压、弯曲、轴向载荷 受设备、技术限制，多种工况不能模拟：超高压、高温、高速下的冲蚀，接头在腐蚀环境中工作性能等 5C5试验等级分类 接头应用 级 别 A系试验（见7.3.3） 四个象限循环载荷 B系试验（见7.3.4） 两个象限循环载荷 C系试验（见7.3.5）热循环 烘干和循 环 温 度 内压试验 压力介质 Ⅳ级 共8个试样 常温 常温带弯曲 5次常温下载荷循环 50次压力+拉伸下的热循环a 5次高温下载荷循环 50次压力+拉伸下的热循环a 5次常温下载荷循环 180℃ （356℉） 气体 试样2、4、5、7 试样1、3、6、8 试样1、2、3、4 Ⅲ级 共6个试样 常温 常温可选择弯曲 5次常温下载荷循环 5次压力+拉伸下的热循环 5次高温下载荷循环 5次压力+拉伸下的热循环 5次常温下载荷循环 135℃ （275℉） 气体 试样2、4、5 试样1、3、6 试样1、2、3、4 Ⅱ级 共4个试样 CALⅡ不需要外压试验 常温可选择弯曲 5次常温下载荷循环 5次压力+拉伸下的热循环 5次高温下载荷循环 5次压力+拉伸下的热循环 5次常温下载荷循环 135℃ （275℉） 气体 试样1、2、3、4 试样1、2、3、4 Ⅰ级 共3个试样 CALⅠ不需要外压试验 常温可选择弯曲 CALⅠ不需要热循环试验 CALⅠ不需要烘干 液体 试样1、2、3 a Ⅳ级套管只需要5个热循环。按附录J试验的Ⅳ级油管也是5个热循环。 试样准备 试样1 试样2 试样3 试样4 试样5 试样6 试样7 试样8 螺纹及密封过盈 H-L L-L H-H L-H H-L H-L L-H L-H 螺纹锥度 PSBF PSBF NOM- NOM PFBS PSBF PSBF PFBS PFBS API 5C5质量评价 上、卸扣试验 上、卸扣试验 抗粘扣上、卸扣试验； 抗粘扣循环上、卸扣试验； 最终上扣试验； 最大扭矩：不小于95%规定最大扭矩； 最小扭矩：不超过105%规定最小扭矩； 厂家推荐上扣速度和螺纹脂用量、种类； 垂直上扣。 气（液）密封性试验 A系试验：拉伸/压缩+内压/外压循环试验 B系试验：拉伸/压缩+内压+弯曲循环试验 C系试验：拉伸+内压+热循环试验 以泄漏作为试验不通过的判定准则 A系密封性试验 1 100%/95% VME管体屈服强度包络线 2 推荐试验载荷路径按逆时针、顺时针、再逆时针方向进行3次循环加载； 3 载荷点10和11所受外压比载荷点12高；载荷点10到14是由管体挤毁强度，而不是由管体VME强度计算得到的。 4 本项目包括内压和外压的密封性试验。 B系密封性试验 1 100%VME管体屈服强度包络线 2 95% VME管体屈服强度包络线 3 推荐试验载荷路径 试验按逆时针、顺时针、再逆时针方向进行3次循环加载；载荷点10和11所受外压比载荷点12高；载荷点10到14是由管体挤毁强度，而不是由管体VME强度计算得到的。 4 本项目仅进行内压密封性试验。 C系密封性试验 1 常温 2 5次常温内压/拉伸循环试验 3 高温下60分钟保载期 4 冷却 5 最短5分钟保载期 6 加热升温 7 对CAL II和III油管及CAL IV套管进行5次热循环，CAL IV油管进行50次热循环。按附录J对CAL IV带冗余密封油