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石油套管和油管用钢 - 过去,现在和未来

由于持续向更深井和更高压力的趋势,石油工业经常要求具有更高物理性能和更好表面质量的石油套管和管道,同时保持足够的延展性以满足日益严苛的使用条件。这使得工厂开发了新等级的钢材,改进了热处理和设备,目前,采用更有效的方法检查套管和管材的新程序。同样,用户必须审查和改进他们的现场实践。
 
API Div。石油国家管材标准化生产委员会对这些变化和紧缩要求以及未来发展情况保持警惕,反映了更深井和更高压力的持续趋势,以及相关的石油管材料规格严格性的增加。
 
介绍
 
在准备用于套管和油管的钢材的文章时,可以选择从中查看问题的点 - 单独使用钢材,或者更广泛地说,从套管和管材通过轧机时到达在现场,沿着洞口行进并履行他们的职责,保持洞口开放,石油和天然气即将到来。选择这个更广泛的观点 - 不仅包括管道本身,还包括螺纹,联轴器和制成的接头 - 因为在每一步都存在冶金问题。目前关于规范的发展也构成了这一图景的一个组成部分,并包含在讨论中。
 
早在1930年,D级套管和管材就被纳入API标准5A,并且最小产量为55,000-psi,抗拉强度为95,000-psi,成为当时的“高强度等级”。制造商,运营商和工程师对它的设定深度感到惊讶; 当第一口井钻过超过10,000英尺的魔力标记时,那天知识渊博的观点坚定地说,由于钻井设备和管状产品的强度所施加的限制,井不会更深。然而,这位圣人忽视了钻井工人和生产商的侵略性,以及管道和工具制造商协助他们的意愿。由于这些团体在相互解决其运行,材料和设备问题方面的合作,现在已钻井深达25,340英尺,这些成就说明了石油工业及其供应商在工作中取得进展的决心。自1930年以来的长期趋势一直是钻探更深的井,无论是在单个井还是钻井的年平均深度方面。N-80套管和管道首次包含在1939年的API标准5A和1956年的P-110套管中。1960年,P-110套管取自5A,并与P-105管道一起被纳入新API暂定标准5AX; 反过来,这个暂定文件在1962年6月开始并于1963年完成的行动中提升为完全“标准”地位。同样在1962年6月,在API Div。在新奥尔良举行的生产会议,一组墨西哥湾沿岸工程师向管材制造商和用户发出通知,他们在未来的计划中需要管材和套管,最小屈服强度约为140,000至150,000 psi。与N-80和P-105 / P-110套管在开发的早期阶段一样,管道制造商已经在这个超高强度等级的开发工作中做得很好,并且已经使用了几串套管。管道将会出现一个更加困难的问题,至少在淬火和回火设施可用于生产之前,因为通过正火和回火可获得的物理性能的最大限制刚好达到P-105。随着每次升级到更高的等级,都会有叹息和疑虑,但游行仍在继续。
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