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石油地質管生產

石油、瓦斯鑽采及輸送的專用管材統稱石油地質管。其中地質管專用於地質勘探是勘查地下資源的主要工具。地質管包括地質鑽杆、岩心管、套管和鑽鋌(圖1)。石油管包括油(瓦斯)井用管和石油(氣)輸送管。根據用途,油井管又可分為套管、鑽杆(管)和油管3大類。

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在石油和瓦斯鑽采過程中,鑽杆的作用是傳動鑽頭旋轉;把泥漿送至井底。鑽井時利用車有螺紋的接頭或焊接的辦法把鋼管廠生產的鑽管連接成幾百米或幾千米長的鑽杆柱。一口深井的鑽杆往往由3~4個鑽杆柱組成。套管的作用是鞏固井壁。和鑽杆一樣,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。油管用於輸送原油。

石油地質管的品種和製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(環境溫度,壓力,介質種類,井深,地層結構等)也不相同,對管材理化特徵的要求也不相同。(見圖2)深井鑽採用的油井管,要求有高的强度和抗壓潰效能;在含H2S或CO2介質中工作的油井管,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)標準生產石油管。石油管所採用的API標準號見錶1。

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API標準對石油管的幾何尺寸、鋼級、理化效能和製造方法都有明確和嚴格的規定。API Spec5CT、5D、5L規定的套管、油管、鑽杆的鋼級和製造方法見錶2。

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地質鑽管(杆)的直徑為33.5~89mm,用屈服强度為500~950MPa的專用鋼生產;岩心管和套管的直徑為34.5~426mm,用屈服强度為400~950MPa的專用鋼生產;鑽鋌的直徑為70~85mm,用屈服强度為500~950MPa的專用鋼生產。根據鑽井深度和地質條件不同而選擇不同的鋼級,井愈深選用的鋼級也愈高。

生產工藝石油套管一般的生產工藝流程如下:

煉鋼(多數用純氧頂吹轉爐或電爐冶煉)–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(用連續軋管機組,斜軋延伸機組,自動軋管機組,週期軋管機組等,見熱軋無縫管機組)–軋後管材探傷(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(用程式控制或數控專用機床)–擰上接箍,內通徑–水壓試驗–測長,稱重,噴標記–噴漆,包裝,入庫

石油鑽杆一般的生產工藝流程為:

煉鋼–爐外精煉–連鑄–管坯探傷–軋管機組軋管–軋後管材探傷–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–管內塗層–噴標記–包裝–入庫

石油油管的生產工藝與石油鑽杆基本相同,但不焊工具接頭。地質管(套管,鑽杆)的生產工藝與石油管(套管,鑽杆)基本相同。為了在使用中把工廠生產的地質管(長度一般為8m左右)連接成長的管柱下入井中,在鑽杆、岩心管、套管、鑽鋌的兩端車有螺紋,然後用接箍連接起來。為了保證地質鑽杆兩端車螺紋後端部的强度不低於管身,車螺紋前需對鑽杆兩端進行加厚。加厚管道有內加厚、外加厚和內外加厚3種。(見管端加工

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