石油天然气用管OCTG

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石油天然气用管(OCTG)|全球工程与招采用货一站式解决方案

 

1|产品定位与适用范围

OCTG(油气钻采用管材)包括石油套管、油管、短节、接箍料、接箍以及钻杆与工具接头配套件。适用于常规油气井、致密/页岩开发、酸性气井(含硫化氢 HS)、二氧化碳驱与储注、海上与深水井、地热井、热采与高温高压工况。对应标准以 API ISO 为主,允许按项目采用等效国标或企业标准,并在订单中明示等效与差异。核心范围与版本:API 5CT(套管与油管,现行第十一版)、ISO 11960(与 API 5CT 对应)、ISO 13680(耐蚀合金管,最新 2024 版)。其中中国等效套管/油管标准为 GB/T 19830。上述标准的适用范围与版本信息以官方发布为准。

 

2|标准矩阵(按用途)

— 套管与油管:API 5CT ISO 11960;含产品规格等级(PSL 1PSL 2PSL 3)、尺寸系列、钢级与端部型式。

— 螺纹与量规:API 5B(套管、油管与线管螺纹加工、量规与检验),常见端部为 STCLTCBTC 与油管 NUEEUE,或选用气密型高端连接。

— 性能计算:API TR 5C3(承载、内压、外压与坍塌等性能计算方法)。

— 钻杆(如项目包含):API 5DP ISO 11961

— 耐蚀合金(CRA)用作套管/油管:ISO 13680 API 5CRA(镍基/不锈钢、双相与超级双相)。

— 含硫介质适用性:NACE MR0175ISO 15156 系列,HS 服役材料要求)。

— 中国等效:GB/T 19830(石油套管与油管)。管线管另见 GB/T 9711(非 OCTG)。

 

3|场景—材料—标准—尺寸映射(文字化速查)

3.1 常规陆上油气井(淡腐蚀介质)

— 材料与钢级:J55K55N80L80Type 1)等碳锰系。

— 连接:STCLTCBTC;油管 NUE EUE

— 标准:API 5CT(或 ISO 11960)+ API 5B

— 典型尺寸:套管外径 5 英寸至 13⅜ 英寸;油管外径 2³⁄₈ 英寸至 3½ 英寸;长度 R2 为主,R3 视井深选用。

 

3.2 酸性气井(HS

— 材料与钢级:L80Type 1,受硬度控制)、C90T95P110(受控),以及 13Cr Super 13Cr;更苛刻可选 22Cr/25Cr(双相/超双相)或镍基合金 825625

— 标准:API 5CT(或 ISO 11960)+ NACE MR0175ISO 15156)+ ISO 13680(当选用 CRA)。

— 尺寸与连接:优先选气密型高端连接,规格按井筒受力与腐蚀裕度确定。

 

3.3 二氧化碳驱、储注与地质封存

— 材料:13CrSuper 13Cr22Cr/25Cr Ni 825/625

— 标准:API 5CT(或 ISO 11960)+ ISO 13680

— 要点:控制 CO₂ 腐蚀与应力腐蚀开裂,必要时做实验室模拟评价。

 

3.4 高温高压(HPHT

— 材料与钢级:P110Q125C110,必要时指定高坍塌(HC)与增厚壁厚。

— 标准:API 5CT(或 ISO 11960)+ API TR 5C3(校核内外压、张力与坍塌)。

— 连接:高端气密型,考虑多次压裂与热循环。

 

3.5 海上与深水井

— 材料:L80P110Q125 CRA22Cr/25Cr825625)。

— 标准:API 5CT(或 ISO 11960)+ ISO 13680CRA),结合项目规范。

— 尺寸:偏好 R3 长度,外防腐与内涂层按平台要求。

 

3.6 地热与热采(蒸汽吞吐、SAGD

— 材料:L80Type 1)、13CrSuper 13Cr25Cr Ni 基(按井温与氯离子),关注热疲劳与热坍塌。

— 标准:API 5CT(或 ISO 11960)+ ISO 13680CRA)。

 

4|规格范围与公差(按标准与合同约定)

— 套管外径:约 4½ 英寸至 20 英寸为常规工程带,更大口径作导管工程化评估。

— 油管外径:约 1.050 英寸至 4½ 英寸。

— 长度等级:R1R2R3R2 为主流供货长度,深井/海井常用 R3

— 公差与漂径:外径、壁厚、质量偏差、端部型式按 API 5CT(或 ISO 11960);漂径按标准最小漂径或项目漂径加严;螺纹量规按 API 5B

 

5|制造流程与关键控制

— 路线:热轧无缝(穿孔+轧制或挤压)或电焊路线(符合标准的焊接与热处理)。

— 热处理:正火、淬火回火或固溶时效(取决于钢级/合金体系),保证屈服、韧性与硬度窗口满足服役场景与 NACE 要求。

— 端部与连接:STCLTCBTCNUEEUE 或气密型高端连接;螺纹加工与量规检验按 API 5B

— 性能验证:坍塌、内压、拉伸、冲击(如需)、硬度与 SSC(硫化物应力腐蚀开裂)等按标准与项目执行;性能换算与验算参考 API TR 5C3

 

6|质量检验与文件

— 化学成分、力学性能、金相与硬度,必要时 HIC/SSC 测试(按 NACE/ISO 15156)。

— 无损检测与水压试验按 API 5CT ISO 11960;螺纹 100% 外观与量规。

— 文件:材质证明 EN 10204 3.1 3.2;热处理曲线、NDE 与水压记录、螺纹量规报告、NACE 适用性声明(如涉酸)。

 

7|供货形态与包装

— 供货:成套供货含接箍装配与螺纹保护器,喷字标识与防锈涂层,外覆包装与绑扎。

— 可选:外防腐(环氧、3LPE/3LPP 等)、内涂层(IPC)、磷化与螺纹脂预涂。

 

8|订货要点(可直接复制到 RFQ/PO

1)标准与版本:示例“API 5CT 第十一版,或 ISO 119602020”。

2)产品规格等级:PSL 1PSL 2 PSL 3(如适用,按标准条款)。

3)钢级与服务:示例“L80 Type 1(常规)”“T95(酸性)”“13Cr/S13CrCO/含氯)”“Q125HPHT)”。

4)端部与连接:STCLTCBTCNUEEUE 或指定品牌高端连接;漂径要求。

5)尺寸:外径 × 壁厚(或质量等级)× 长度等级(R1/R2/R3)。

6)检验与文件:NDE、硬度上限、SSC/HIC(如需)、螺纹量规、MTC 3.1/3.2、第三方见证。

7)特殊:高坍塌等级、增厚接箍、内涂层与外防腐、追溯与装运要求。

 

9|选材指南(要点式)

— 经济优先且介质温和:J55/K55/N80API 5CT)。

— 酸性气井:L80Type 1 限硬度)、C90/T95,或 13Cr/Super 13Cr;高含 HS 或高氯时转 22Cr/25Cr/镍基(ISO 13680)。

CO₂ 井与腐蚀性水:13Cr/S13Cr 为常用基线,氯离子高与温度高时选 22Cr/25Cr Ni 基(825/625)。

HPHTP110/Q125/C110,必要时指定高坍塌。

— 海上与深水:R3 长度、气密型连接与外防腐/内涂层组合。

 

10|采购、施工与运维风险提示

— 将管线管(API 5L GB/T 9711)误用于 OCTG;标准体系不同。

— 酸性气井未按 NACEISO 15156)控制硬度与材料体系。

— 仅写“API 5CT”而未锁定钢级、PSL、端部与漂径,导致到货不可用。

— 忽视坍塌等级与温度效应,HPHT 失配。

— 连接型式混用与量规不合格,造成井下泄漏。

— 标识与可追溯性缺失,后续追责与合规受限。

 

11|代表性规格行(示例,可直接用于 RFQ/PO

— “套管,API 5CT(第十一版),P1109⅝ 英寸 × 53.5 /英尺(或壁厚 12.19 毫米),BTC,长度 R3PSL 2;水压与 NDE 按标准;螺纹 100% 量规;提供 MTC 3.2 与漂径记录。”

— “油管,API 5CTL80 Type 1(酸性限制),2⅞ 英寸 × 6.5 /英尺,EUE,长度 R2PSL 2;硬度与 NACE 适用性声明;提供 MTC 3.1。”

— “油管(CRA),ISO 1368022Cr(双相不锈钢),3½ 英寸 × 壁厚 7.0 毫米,气密型连接,长度 R2;项目 SSC/HIC 方案与实验室评价;MTC 3.1 与第三方见证。”

 

12|全球代表性生产商(按字母序,示例)

TenarisVallourecNippon Steel(含原 NSSMC)、JFE SteelSumitomoTMKU. S. Steel TubularTPCO(天津钢管)、宝武集团相关管材企业、衡阳华菱、ArcelorMittal Tubular(部分地区)。不同厂家在钢级谱系、连接型式与长度供应能力上存在差异,以厂家数据表与合同为准。

 

 

 

石油天然气用管(OCTG)|技术版说明

 

1. 产品定义与适用范围

定义:OCTGOil Country Tubular Goods)包含套管 Casing、油管 Tubing、钻杆 Drill Pipe及其配件(接箍、短节、变扣等),用于钻井、完井、采油/采气全过程。

适用井型:陆上/海上、常规/非常规(页岩/致密/煤层气)、HPHT、高 CO₂、高 HS、热采(SAGD/蒸汽吞吐)、水平井与大斜度井等。

 

2. 标准体系与规范矩阵(从产品到运行)

套管/油管:API 5CTPSL-1/PSL-2)、ISO 11960(等同/并行采用)。

螺纹与量规:API 5B

连接性能试验:ISO 13679CAL ///Ⅳ,气密与加载谱),项目如沿用 API 5C5 须明确。

钻杆:API 5DP;工具接头与量规:API 7-1 / 7-2;现场检验/评定可参考 API RP 7G/7G-2 或买方指定的 DS-1

耐蚀合金(CRAOCTGISO 1368013Cr/25Cr/6Mo/镍基等)。

螺纹复合(润滑脂/免涂脂):API RP 5A3 / ISO 13678

酸性环境:ISO 15156 / NACE MR0175(材料组与硬度上限);试验:TM0177SSC)、TM0284HIC)。

国内行业:SY/T 6194(油井管通用要求与标识);(螺纹加工/量规等配套按相关 SY/T 标准执行)。

 

3. 产品范围与连接型式

套管 Casing:常用外径 4½″–20″;API 连接型式 STC(短圆扣)、LTC(长圆扣)、BTC(偏梯形);高气密 Premium(金属-金属密封、扭矩肩、可选冲洗孔与抗挠结构),可选 Flush/Semi-Flush 结构以减小外径干涉。

油管 Tubing:常用外径 1.900″–4½″;API 连接 EUE(外加厚 8Rd/NUE(不加厚 10Rd);或 Premium 气密。

钻杆 Drill Pipe:常见 2⅜″–6⅝″;工具接头摩擦焊,接头型式按 API 7-1(如 NC/REG 等),可选惰性气体保护内涂层。

配件与附件:接箍/短节/Pup Joint、变扣、尾管悬挂器、筛管/割缝衬管(按业主规范供货)。

 

4. 尺寸、长度等级与漂径(按 5CT/5DP

长度等级:Range-1 4.887.62 mRange-2 7.6210.36 mRange-3 10.3614.63 m;投标/订货须声明 R-级。

漂径:标准 API Drift Special Drift(更小内径以适配下井工具),由买方在技术条件中明确。

端部保护:塑料/金属螺纹保护器 + 防冲击垫;Premium 连接按厂家防护件与封存化学品要求执行。

 

5. 钢级体系与材料选择(套管/油管;按 5CT 常用)

H40/J55/K55:浅/中深井、甜性(Sweet)介质、常温常压。

N80Type 1 / Q):较深井/较高内压;CO₂ 介质下常选 N80Q(淬回火型)。

L80Type 1 / 9Cr / 13Cr):CO₂ 腐蚀与中等 Cl⁻;L80-13Cr CO₂ 耐蚀性优于 L80-T1HS 含量受 ISO 15156 约束。

C90/T95:中- HS;注意硬度上限与 SSC 风险评定(材质与温度/Cl/pH 耦合)。

P110/Q125:深井/超深井、HPHT;如涉 HS,需限定硬度并做 SSC 适用性评估。

CRA(按 ISO 13680):13Cr-80/95/11025Cr 双相、6Mo**镍基合金(625/825/C-276 等)**用于强 CO/Cl⁻ 或复合酸/高温段。

说明:R95 为少用过渡级;“High-CollapseHC)”为供应商工艺增强型,非 API 独立钢级,采购时需提供实测/型式试验支撑。

 

6. 工况-材料-标准快速映射(工程指引,纯文本)

甜性中深井(常规) N80Q / P110LTC/BTC;水平井/大挠曲段优先 Premium(金属密封+扭矩肩),并按 ISO 13679 CAL /Ⅳ 资格。

CO₂(>10 bar/中等 Cl⁻ → L80-13Cr 13Cr-80/95,气密连接;若温度/Cl⁻ 更高或存在有机酸/氧化剂,评估 25Cr 双相/6Mo/镍基。

- HS C90/T95(严格硬度上限)或 CRA;按 ISO 15156 材料组校核 SSC/HIC 适用性。

HPHT P110/Q125 + Premium(校核连接轴向-内压-外压与弯矩耦合),必要时用厂商高气密抗塌版本并提供试验谱证据(ISO 13679)。

热采/热循环(SAGD/蒸汽吞吐) → 关注热疲劳/热膨胀:选低屈服高延性材料或 13Cr,采用有扭矩肩的气密连接并评估热循环密封保持能力。

砂控/完井工具密集井段 → 使用 Special Drift 并在订单中写明最小穿越工具外径与漂径尺寸。

套管抗塌专论 → 按 API TR 5C3 / ISO 10400 进行弹性/过渡/塑性/屈服四区抗塌计算;如采用 HC 版本,需供应商型式试验与统计保证。

 

7. 制造流程与热处理(要点)

管体:钢坯 → 穿孔热轧/热挤 → 定径 → 热处理(NQ+TSRA、固溶) → 矫直 → 探伤。

接箍/工具接头:模锻或自由锻 → 热处理 → 机加工。

螺纹与表面:按 5B 车扣/量规;常见磷化/镀铜防咬合;Premium 连接按厂家工艺(密封面保护、车扣参数、复合剂种类)。

涂层与内衬(按需):IPC/环氧/陶瓷内涂;外表防锈或包装油。

钻杆:管体与接头摩擦焊,焊缝热处理与无损检测按 5DP/7-1/7-2/买方规范;可选内涂层与硬带(Hardbanding)体系。

 

8. 质量控制与文件(PSL-2/酸性/气密关键点)

通用理化与 NDT:化学成分;拉伸/冲击;硬度;金相;涡流/漏磁/超声/磁粉/射线视工序;水压/气密;尺寸/漂径;端部保护;色环标识。

PSL-2 附加:韧性、NDT、洁净度/硬度控制与文件追溯比 PSL-1 更严;买方可在技术协议中增列附加条款。

酸性(Sour):SSC/HIC ISO 15156 + NACE TM0177/TM0284;硬度上限(母材/焊缝/HAZ)符合材料组要求。

连接资格:ISO 13679 CAL 等级与试验窗口(内压/外压/拉伸/弯曲/温度循环/气密保持);买方明确目标 CAL 等级及失效判据。

计量与量具:按 5B/7-2 提供量规校验证书;Premium 连接提供厂内气密试压与泄漏率标准。

文件:EN 10204 3.1/3.2 MTCNDT/水压/气密/SSC/HIC/连接试验报告、量规证书、热处理记录、批次追溯(热号/炉号/接箍号)。

 

9. 订货(RFQ)与技术协议(可直接复用)

1. 井况与介质:井深、套管程序、设计压力/温度、pHSpCO₂、Cl⁻、水含量、是否 HPHT/热采、完井工具约束(最大外径/漂径)。

2. 规格与长度:OD × 质量等级(lb/ft)或壁厚、R1/R2/R3API Drift Special Drift 尺寸。

3. 标准与级别:API 5CTPSL-1/PSL-2)、API 5B;钻杆按 API 5DP/7-1;连接性能按 ISO 13679(指明 CAL)。

4. 钢级与环境:J55/K55/N80T1/Q/L80T1/9Cr/13Cr/C90/T95/P110/Q125 ISO 13680 CRA 牌号;若酸性,声明 ISO 15156 适用与硬度上限。

5. 连接:STC/LTC/BTC/EUE/NUE Premium(金属密封/扭矩肩/Flush 类别);是否免涂脂(dope-free)与配套复合剂。

6. 检验与文件:第三方见证、MTC 3.1/3.2NDT 覆盖、气密/水压参数、SSC/HIC 要求、量规证书、连接型式/气密报告。

7. 表面与包装:螺纹保护器、磷化/镀铜、端封、捆装/集装箱固定、海运防腐、条码/二维码追溯。

8. 附加:内涂/外涂(IPC/环氧/FBE)、抗塌/高扭矩连接选项、配套附件(短节/变扣/尾管悬挂器/筛管等)。

 

10. 施工与完井风控(现场要点)

扭矩与回转:按连接扭矩-转角曲线作业;禁止过扭/欠扭;现象级跑扣/卡扣要有退扣与复检流程。

螺纹清洁与复合:保持干净干燥;按 API 5A3/ISO 13678 选脂;免涂脂连接按厂家指定化学品。

穿越工具校核:确保工具外径 < 漂径;防止局部刮擦与应力集中。

立根/下套作业:控制冲击与摆动;使用合格吊卡/卡瓦;防井口偏斜造成的局部损伤。

井下腐蚀控制:必要时投用缓蚀剂/清蜡剂;热采井关注热循环与连接二次密封保持。

质量追溯:现场记录每根管体与接箍编号、扭矩曲线、下井顺序与深度。

 

11. “不要踩的坑”(否决/警示清单)

**GB/T 9711(管线管)**当作 OCTG 订货依据(否决)。

HS 工况使用未做 SSC/HIC 验证且硬度超限的材料(否决)。

API 圆扣替代需要气密/高挠度的水平井 Premium 连接(警示)。

PSL-1 + 自定义试验”替代应有的 PSL-2 + ISO 13679 连接资格(警示)。

购买“高塌”但无统计证据与型式试验支撑(警示)。

 

12. 全球产业群与代表性企业(字母序;RFQ 前核实资质/范围/证书)

欧洲:VallourecFR/BR/US)、Tenaris EuropeIT/RO)、EUROPIPEDE,套管配套有限)、Benteler Steel/TubeDE,部分 OCTG)、InterpipeUA,部分 OCTG)。

北美:TenarisUS/MX/AR;含 Bay City 等)、U.S. Steel TubularVallourec StarUS)、Evraz NACA/USOCTG/线管)、Berg(以 SAW 为主,OCTG 限)。

日本:Nippon Steel(含旧 Sumitomo 体系)、JFE Steel(高端 OCTG/连接)。

韩国:POSCO(坯料/卷板/部分 OCTG)、Hyundai Steel(管材)。

中国:TPCO(天津钢管)、Baosteel/Baowu(宝武)、Hengyang Valin(衡钢)、Shandong Molong(山东墨龙)、WSP/Weihai(威海石油管)、Hilong(钻杆与涂层)、DP-Master(钻杆)。

印度:Maharashtra SeamlessISMTJindalOCTG/线管)。

中东:Tenaris Saudi(前 Saudi Steel Pipe)、Arabian PipesKSAOCTG/线管部分)。

说明:Premium 连接大多为专有技术(VAMTenarisHydrilNS/JFE 等),许可与兼容性需在 RFQ 中锁定。

 

13. 典型规格行示例(可直接复制进技术协议/招标文件)

甜性中深井套管:

API 5CT PSL-2 P110 BTCOD 9⅝″ × 47.0 lb/ftRange-3API Drift;接箍同级;螺纹磷化;水压/气密试验合格;MTC 3.2 5B 量规证书。”

CO₂ 偏高井段(气密要求):

API 5CT PSL-2 L80-13CrOD 7″ × 29.0 lb/ftPremium 金属密封(ISO 13679 CAL Ⅲ 证据),Range-2Special Drift 5.875″;SSC 适用性声明(ISO 15156);端部免涂脂系统;MTC 3.2。”

HS 工况油管:

API 5CT PSL-2 T95OD 3½″ × 9.3 lb/ftEUE 8RdRange-2;硬度 ≤ ISO 15156 限值;NACE TM0177 SSC + TM0284 HIC 合格;MTC 3.2。”

HPHT/水平井(高弯曲与气密):

API 5CT PSL-2 Q125OD 5½″ × 23.0 lb/ftPremium 金属-金属密封 + 扭矩肩,Range-3ISO 13679 CAL Ⅳ 报告;连接扭矩-角度窗口;气密/压差循环合格;MTC 3.2。”

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上海鑫鑫荣特钢材料有限公司
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