国家标准计划《钛合金油管和套管》由 TC355(全国石油天然气标准化技术委员会)归口,TC355SC9(全国石油天然气标准化技术委员会石油专用管材分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 中国石油集团工程材料研究院有限公司 、中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司 、有研工程技术研究院有限公司 、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司 、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司 、中世钛业有限公司 、中国宝武钢铁集团有限公司 、天津钢管制造有限公司 。
| 75 石油及相关技术 |
| 75.180 石油和天然气工业设备 |
| 75.180.10 勘探和钻采设备 |
油套管在油气勘探开发中采购量大、费用高,不仅是油气资源开采、输送和使用的必经通道,而且涉及多学科、多环节、用量大、花钱多、类型复杂、服役环境苛刻,在石油工业中占有很重要的地位。
油套管服役条件恶劣,例如油管柱和套管柱通常要承受几百甚至上千个大气压的内压或外压,几百吨的拉伸载荷,还有高温及严酷的腐蚀介质的作用,油套管的寿命直接决定油井的寿命,油井的寿命又决定了油田寿命。
所以,油套管的安全可靠性、使用寿命和经济性对石油工业关系极其重大。
由于钛合金材料具有高强度、低密度、耐腐蚀、弹性模量低、加工制备技术成熟、耐冲蚀、冲刷等优良特性成为新型的高端石油管材。
目前,美国、日本、挪威等国在二十世纪的80年代初就开发出了多种牌号商业化钛合金材料的油管、套管、连续管、钻杆、海洋钻井隔水管和悬链式立管等系列化产品,在勘探开发领域海洋油气、高腐蚀环境和地热井得到大量工业化应用,钛合金油套管国际上的主要制造企业有美国RMI Titanium Company、Weatherford 子公司Grant Prideco,RTI 能源系统公司、Chevron 公司、Cooper-Cameron公司、新西兰Quest Integrity NZL Ltd以及日本的住友金属等。
我国宝钢集团、天津钢管、攀钢集团、中世钛业等均有钛合金油套管产品,并且在中石化四川元坝区块、随州区块、西北局和南海天然气水合物开采等规模化使用。
随着油气勘探开发不断向深层深水、高温高压以及高腐蚀等非常规油气资源发展,深井、超深井、水平井及高含硫化氢等复杂工况油气井数目逐年增多,对高强低密、高耐蚀和高性能的钛合金油套管提出了巨大需求。
虽然目前关于油套管的国际标准有ISO 11960 《石油天然气工业 油气井套管或油管用钢管》、ISO 15463《石油天然气工业 新套管、油管和平端钻杆现场检验方法》、ISO 10400《石油天然气工业 套管、油管、钻杆和管线管性能计算》等标准,但是这些标准都是以钢铁材料为基础制定的,钛合金材料从材料成分、微观组织、弹性模量、力学性能及加工制备工艺,试验方法、使用乃至搬运、包装及储存都与钢制油套管有巨大的区别,但是由于国际上目前缺乏钛合金油套管国际标准,导致钛合金油套管在设计、生产制造、油田用户订货检验、质量评估和安全管理方面无标准可依,带来诸多不便和应用安全隐患,严重限制了钛合金油套管的应用推广。
本标准的制定为钛合金油套管在深层深水、高温高压以及高腐蚀等非常规油气资源开发领域提供了制造和应用技术规范,为政府压力管理机构提供了监督管理的依据。
由于我国是钛资源和加工大国,但是产业结构落后、高端钛产品缺乏,本标准的制定,有利于引导我国石油行业和钛行业的共同技术进步和产业升级转型,有助于国际产能和装备制造合作,促进国产产品技术出口以及贸易,也有利于参与国际竞争。
本标准规定了石油天然气工业用钛合金油套管的钢级、分类、规格、管端、生产工艺、材料性能、试验方法、标记和表面处理、搬运、包装和储存等,适用于油气开采用钛合金套管和油管的制造及检验。 本标准的主要技术内容包括:材料选择与钢级、规格、管端,技术要求(生产工艺、材料性能、使用性能等要求),试验方法,标记和表面处理,搬运、包装和储存,附录等。