第一節(jié) 油井管產(chǎn)品分類與構(gòu)成 分析

一、油井管 行業(yè) 產(chǎn)品分類標準

油井管分為API（美國石油學會）標準油井管與非API標準油井管兩類。API油井管是嚴格按照API標準生產(chǎn)和檢驗的一類油井管產(chǎn)品，其特點是技術(shù)成熟、通用性強。非API油井管是指不按照或不完全按照API標準生產(chǎn)、檢驗的一類油井管，是生產(chǎn)廠根據(jù)用戶需求，或為了滿足某些特殊使用性能而開發(fā)的個性化產(chǎn)品，屬于各生產(chǎn)廠家的專利產(chǎn)品。

二、油井管產(chǎn)品國內(nèi)市場份額

國內(nèi)企業(yè)開發(fā)的非API標準油套管主要有：

天津鋼管的非API油套管系列：①超高強度套管：TP140V、TP150V；②高抗擠套管：TP80T、TP90T、TP110T、TP80TT、TP90TT、TP110TT、TP125TT、TP130TT（其中TP110TT～TP130TT還可以生產(chǎn)非API厚壁超級抗擠套管）；③抗H2S油套管：普通TP80S、TP90S、TP95S、TP110S，特殊TP80SS、TP90SS、TP95SS、TP110SS；④高抗擠套管：TP80TS、TP90TS、TP95TS、TP110TS；⑤抗CO2腐蝕油套管：低鉻TP80NC-3Cr、TP110-NC-3Cr，13Cr有TP80NC-13Cr、TP110SUP-13Cr；⑥熱采井用油套管：普通TP90H、TP100H、TP-110H、TP120H，高抗擠套管TP90TH、TP100-TH、TP110TH、TP120TH。

寶鋼股份的非API油套管系列：①超高強度套管：BG-140、BG-150；②低溫高韌性油套管：BG-80L、BG-95L、BG-110L、BG-125L；③高抗擠套管：BG-80T、BG-95T、BG-110T、BG-125T；④抗H2S腐蝕油套管：一般BG-55S、BG-65S、BG-80S、BG-90S、BG-95S、BG-110S，特別BG-80SS、BG-90SS、BG-95SS、BG-110SS；⑤抗CO2腐蝕油套管：一般BG-1Cr55、BG-3Cr80、BG-3Cr90、BG-3Cr110，抗CO2+低H2S腐蝕的BG-3Cr80S、BG-3Cr90S、BG-3Cr95S，抗高CO2腐蝕的BG85-13Cr、BG95-13Cr、BG110-13Cr，抗高CO2+低H2S腐蝕的BG95S-13Cr、BG110S-13Cr；⑥熱采井用油套管：BGD60、BG-D80。

無錫西姆萊斯的非API油套管系列：①超高強度套管：WSP-140、WSP-150；②高抗擠套管：WSP-80T、WSP-95T、WSP-110T（T）、WSP-125T（T）；③抗H2S腐蝕油套管：WSP-80S（S）、WSP-95S（S）、WSP-110S（S）；④抗H2S腐蝕+抗擠套管：WSP-95TS、WSP-95TSS、WSP-110TS、WSP-110TSS；⑤抗H2S+低CO2腐蝕油套管：WSP-80S-3Cr、WSP-80SS-3Cr、WSP-95S-3Cr、WSP-95SS-3Cr、WSP-110S-3Cr；⑥熱采井用油套管：套管WSP-80H、WSP-105H，油管WSP-55、WSP-80。

第二節(jié) 國內(nèi)油井管產(chǎn)品 技術(shù)工藝 應用 分析

我國生產(chǎn)油井管已有近60年的歷史。50-70年代，由于油井管生產(chǎn)技術(shù)比較落后，其產(chǎn)量、品種和質(zhì)量都遠遠滿足不了石油工業(yè)的需要。近10年來經(jīng)過冶金與石油兩大系統(tǒng)的共同努力，產(chǎn)量逐年提高，國產(chǎn)化率已由1988年以前的不足10％，上升到2010年的85％以上。

國內(nèi)非API油井管系列主要包括以下幾種：

（1）深井、超深井用油井管，例如天津鋼管的TP140V、TP150V；寶鋼的BG-140、BG-150；西姆萊斯的WSP-140、WSP-150等產(chǎn)品。主要用于深井和超深井，在具有高強度的同時，仍保持較高的沖擊韌性；

（2）高抗擠及超高抗擠套管，例如天津鋼管的TP80T-110T、TP80TT-130TF，寶鋼的BG65T-125T、BG80TT-125TF等，西姆萊斯的WSP-80T-110T、WSP-80T（T）-125T（T）等；

（3）抗Hs油套管，例如寶鋼的BG-55S-110S、BG-80SS-110SS，天津鋼管的TP80S-125S、TP80SS-110SS，西姆萊斯的WSP-80S（S）-110S（S）；

（4）兼顧抗H2S和抗擠的油套管，如天津鋼管的TP80（T）S-TP110（T）S、TP80（T）SS-TP110（T）SS，西姆萊斯的WSP-95TS-110TS、WSP-95TSS-110TSS；

（5）抗CO2腐蝕油套管，例如天津鋼管的TP80NC-13Cr、TP95-HP13CrTP110NC-13CrTP110-HP13Cr，寶鋼的BG95-13Cr和BG110-13Cr等適合僅含CO的環(huán)境，天津鋼管的TP95-SUP13Cr、TP110-SUP13Cr和寶鋼的BG13Cr-110U、BG13Cr-110S等適合含少量H2S或少量Cl-環(huán)境，天津鋼管的TPSONC-3Cr、TP80NC-5Cr、TP110NC-3Cr，TPI10NC-5Cr和寶鋼的BG55-1Cr-110-1Cr、BG80-3Cr-110-3Cr等適合低含CO2環(huán)境；

（6）抗HS+CO+Cl-的油套管，如寶鋼G3、028油管，天津鋼管G3油管等；（7）低溫環(huán)境用油套管，如寶鋼的BG80L-125L；

}（8）稠油熱采油井管，例如天鋼的TP90H-120TH、寶鋼的BG-55H-80H、西姆萊斯的WSP-80H--105H等；

（9）特殊螺紋接頭油套管，天津鋼管形成了TP-C0、TP-FJ、TP-NF、TP-G2、HUNTING特殊螺紋套管以及TP-EX特殊螺紋油管等在內(nèi)的特殊扣產(chǎn)品。天津鋼管TPCQ系列特殊螺紋接頭和與美國合資生產(chǎn)的HUNTING特殊螺紋接頭都已批量生產(chǎn)。寶鋼形成了包括特殊螺紋油管（BGT、BGT1）、特殊螺紋套管（BGC）、非標螺紋套管（BGLC、BGXC）、半特殊密封螺紋油套管（SR13接箍）、帶SR13要求的油套管螺紋等多種特殊扣產(chǎn)品，其BGC套管和BGT1油管接頭通過了APIRP5C5II級、TRGC1、TRGC2、TRGC3試驗，并在

吉林、四川等油氣田使用。西姆萊斯開發(fā)了WSP-IT、WSP-2T、WSP-3T、WSP-4T特殊螺紋接頭，也已批量生產(chǎn)。特殊螺紋油套管采用金屬與金屬的過盈密封，具有良好的結(jié)構(gòu)完整性和密封完整性，主要用于氣井、油氣混合井、高壓油井以及定向井、大斜度水平井等氣密封要求高的油氣開采作業(yè)。

此外，主要廠家還在儲氣井用套管、割縫篩管、射孔槍管、低成本經(jīng)濟性油套管、舊井修復用油井管、各類油套管短節(jié)等方面均形成了產(chǎn)品系列。

第三節(jié) 國外油井管產(chǎn)品 技術(shù)工藝 應用 分析

國際上大量使用的油井管主要依據(jù)API標準生產(chǎn)。在特殊的工況環(huán)境下，現(xiàn)行APl標準不能滿足要求，需要非API標準的油井管。當前，非API標準油井管已占油井管總量的30％，其中，特殊螺紋接頭油井管約占21％。油井管除采用無縫鋼管外，還采用高頻電阻焊管（ERW）。ERW油井管的使用量約占油井管總量的30％。代表性的ERW油井管生產(chǎn)廠是美國LongStarSteel和新日鐵名古屋制鐵所、住友金屬和歌山制鐵所等。

國外非API標準油井管主要包括以下幾種。

1、油套管

（1）用于深井、超深井的超高強度套管，代表性牌號如V&M公司的VM-140、VM-150、VM-155，住友金屬的SM-140G、SM-150G、SM-155G，JFE的NK-140、NKV-150；

（2）用于寒冷地區(qū)的低溫高韌性油套管，典型牌號如住友金屬的SM-95L～1IOL、SM-1lOLL，V&M公司的VM-55LT～125LT；

（3）高抗擠套管，典型牌號如住友的SM-80～110TT、SM-95TF～125TF，V&M公司的VM80HC～140HC，JFE的NKHC-125、NKHC-140；

（4）抗H2S應力腐蝕的油套管，典型牌號如V&M公司的VM-90S～125S、VM-80SS-125SS，JFE的NKAC-80SS～110SS；

（5）同時兼顧抗硫和高抗擠性能的油套管，代表性牌號如V&M的VM-90HCS～110HCSS；

（6）耐CO2腐蝕的油套管，典型牌號如JFE的KO-13Cr80～KO-13Crl10、KO—HP1—13Cr95、KO—HP1—13Crl10、KO—HP2—13Cr95、KO—HP2—13Crl10；

（7）耐CO2+低H2S腐蝕的油套管，典型牌號如住友金屬的SM22CR-65～140、SM25CR-75～140、SM25CRW-80～140；

（8）耐CO2+H2S+Cl-腐蝕的油套管，典型牌號如住友金屬的SM2035—110、SM2035—125、SM2535—110～130、SM2242—110、SM2242—125、SM2550—110～140、SM2050—110～140、SM2060—110～155、SMC276—110～150，V&M公司的VM28、VM825、VMG3、VM50等；

（9）膨脹套管，LongStar和V&M已開發(fā)出可膨脹套管系列，最高鋼級655MPa（95ksi），膨脹量達25％以上。V&M開發(fā)了可膨脹套管的特殊螺紋VAMET。

此外，國外已有30多家著名油井管廠商的科研機構(gòu)開發(fā)了100多種有專利權(quán)的特殊螺紋油套管接頭。例如V&M的VAM系列、美國Hydril的SEALLOCK等。近年來，國外特殊螺紋接頭油套管的使用量約占油套管總用量的21％，其中歐洲油氣田特殊螺紋接頭油套管使用比例高達60％。

特殊螺紋接頭的品種已從10年前的“百花齊放”、“名目繁多”的狀態(tài)逐步收縮和集中。目前，VAM系列特殊螺紋接頭油井管已占全球特殊螺紋油井管的50％左右，其特殊螺紋系列除油套管外，還包括鉆柱構(gòu)件特殊螺紋及膨脹套管螺紋。

2、鉆柱構(gòu)件

國外鉆柱構(gòu)件主要生產(chǎn)企業(yè)包括Grant、V&M、Tenaris等。產(chǎn)品不僅覆蓋了全部API標準，而且在非API鉆柱構(gòu)件方面投入了巨大的資源。近年來，國外的生產(chǎn)廠家都對鉆桿進行了新的 研究 ，主要鉆桿生產(chǎn)廠已形成了自己的非API鉆桿系列產(chǎn)品，例如：①超高強度鉆桿（如V&M研制的MW—V-170）；②高韌性鉆桿（如Grant的S135TM高韌性鉆桿，-20℃時，Cf>98．9J）；③限制屈服強度鉆桿（V&M公司的MW—CE-75和MW—CX-95適用于酸性油氣田）；④強酸性環(huán)境用鉆桿（V&M公司研制的VM95SS、VM105SS，Grant的XD-105等）；⑤高抗扭接頭鉆桿；⑥智能鉆桿。

第四節(jié) 我國油井管產(chǎn)品技術(shù)應用成熟度解析

我國生產(chǎn)油井管有50多年的歷史。20世紀50～70年代，我國生產(chǎn)技術(shù)比較落后，其數(shù)量、品種和質(zhì)量都遠遠滿足不了石油工業(yè)發(fā)展的需要。1949～1994年，我國共消耗油井管1270×104t，其中進口1150×104t，國產(chǎn)120×104t，總自給率僅10％。1990年以來，油井管的生產(chǎn)部門和使用部門協(xié)同攻關(guān)，特別是寶山鋼鐵股份有限公司(以下簡稱“寶鋼”)、天津鋼管集團股份有限公司(以下簡稱“天津鋼管”)大無縫鋼管生產(chǎn)線投產(chǎn)后，油井管國產(chǎn)量逐年大幅度提高。從2000年開始，我國油井管的國產(chǎn)化率達到85％以上。2008年油井管總生產(chǎn)能力達到838×104t，實際產(chǎn)量為550×104t，其中出口260×104t。

國產(chǎn)油井管產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋了API SPEC 5CT及API SPEC 5D標準內(nèi)的全部鋼級和規(guī)格，并且形成了高強度、高抗擠、抗H s應力腐蝕以及同時兼顧抗硫和高抗擠、抗CO2腐蝕、耐CO2+H2S+Cl-腐蝕、低溫用油井管、稠油熱采井及特殊螺紋接頭等高性能非API油井管系列，并逐步在油田推廣應用。

第五節(jié) 油井管產(chǎn)品 技術(shù)工藝 與市場應用關(guān)系 分析

油井管在石油工業(yè)中的地位，不僅表現(xiàn)為用量大、花錢多，更主要的是其質(zhì)量、性能與石油工業(yè)發(fā)展的關(guān)系重大。油井管服役條件惡劣，例如油管柱和套管柱通常要承受幾百甚至上千個大氣壓的內(nèi)壓或外壓，幾百噸的拉伸載荷，還有高溫及嚴酷的腐蝕介質(zhì)的作用。我國每年僅鉆柱斷裂掉井事故即達1000起左右，據(jù)鉆井承包商協(xié)會（IADC)統(tǒng)計，每起鉆柱斷裂事故平均直接損失10.6萬美元。鉆柱或套管柱損壞有時會導致油井報廢。我國西部油田1口油井的成本約幾千萬元甚至上億元人民幣。套管的壽命直接決定油井的壽命，油井的壽命又決定了油田壽命。油井管的安全可靠性、使用壽命和經(jīng)濟性與石油工業(yè)關(guān)系極其重大。

第六節(jié) 不同類型生產(chǎn)工藝優(yōu)缺點比較

油井管對鋼質(zhì)要求很高。為此，國外多采用高爐→鐵水預處理→轉(zhuǎn)爐→精煉→連鑄→軋鋼→管加工的工藝。在我國幾個油井管生產(chǎn)廠中，只有寶鋼按國際通用工藝生產(chǎn)，其他廠采用電爐→精煉→連鑄→熱軋管→管艚工的工藝。電爐冶煉油井管用鋼，要求原料質(zhì)量要好，最好是重廢鋼，否則無法保證質(zhì)量。為此，天津鋼管公司在煉鋼和軋鋼建成后，又建直接還原鐵工程，同時大量進口廢鋼，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。

商功率電爐→連鑄→軋鋼是當今先進的緊湊工藝流程，該流程用于生產(chǎn)板帶材、型線材以及大部分品種的無縫管有其優(yōu)勢，但用于生產(chǎn)油井管則需高價購買重廢鋼，或建直接還原鐵。這樣短流程的優(yōu)勢就要大打折扣。

從產(chǎn)品質(zhì)量保證體系角度來 分析 ，轉(zhuǎn)爐工藝和電爐工藝都可靠。采用轉(zhuǎn)爐工藝不需為油井管增加特殊裝備，如鐵水預處理、爐外精煉等設施。由于除油井管外，其他軋材品種也需要。而先進的電爐工藝則認為直接還原鐵是不口缺少的原料(以天津鋼管公司為例)。也就是說，用電爐工藝生產(chǎn)油井管對原料要求較苛刻，需要更多的投資。

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