使用液压钳对油管粘扣影响的原因分析(《石油专用管》2001NO.4–27).doc

使用液压钳对油管粘扣影响的原因分析 张毅 陈建初 陈甦 宝山钢铁股份有限公司 [摘要]针对油管现场使用发生粘扣的原因分析，指出国内大钳厂不提供液压钳合理的操作规范、国产液压钳结构设计不合理、使用时液压钳选择不当以及操作中行为不规范等都是引起粘扣失效的主要原因。 关键词：油管、液压钳、粘扣 一、引言 油管是石油管材中仅次于套管的第二大类产品，各油田每年用量普遍在几十万米到数百万米之间。据文献[1]调查，我国各油田油管使用量总计约23~25万吨/年，占全国油井管总需求量的1/4左右。但是，从1995年国内各油田大范围推广使用油管液压钳以来，油管的粘扣失效事故时有发生[2、3]。情节严重者，曾引发入井油管柱试压泄漏甚至滑脱掉井事故，给油田带来巨大的经济损失。据不完全统计，近年来发生油管粘扣失效的油田有：大庆、吉林、辽河、华北、胜利、长庆、中原、河南、克拉玛依、塔里木、青海、江汉、四川、苏丹（中原援建项目）等，涉及粘扣失效的油管生产厂除宝钢外还有：Siderca、住友金属、新日铁、奥钢联、西班牙TR、诚德、西姆莱斯、山东墨龙以及华北、胜利、中原、河南、克拉玛依等油田的油管加工厂等等。另外，就宝钢油管发生粘扣失效的产品而言，钢级有J-55、N-80、C-90、P-110，规格有73*5.51mm NU和EU、88.9*6.45mm NU和EU。可以说平式油管、加厚油管，低钢级、高钢级，接箍镀铜或接箍磷化处理，各种状态均发生过粘扣，而且粘扣失效总集中在油管的现场上扣端，即便是产品质量完全符合API标准，也不能保证在使用中不发生粘扣现象。说明油管粘扣与现场操作，使用油管液压钳有关。 表1列出油管粘扣与使用液压钳的情况调查，可以看出，油管在下井使用中发生粘扣均与使用液压钳过扭距操作有关。为了分析原因，找出解决问题的办法。本文有针对性地对液压钳结构原理、功能参数、选择范围以及操作使用中存在的问题逐一进行分析，指出使用国产液压钳对油管粘扣失效的影响，供有关方面人员参考。 表1 宝钢油管粘扣失效案例统计 序号 时间 用户 钢级 规格（mm） 管端 使用设备 型号 失效及原因分析 1 0005 塔里木 P-110 88.9*6.45 EUE 国产油管液压钳 XYQ12 使用油管液压钳过扭矩操作、错扣操作 2 0008 大庆采油九厂 J-55 73*5.51 NUE 国产油管液压钳 XYQ3B 使用油管液压钳过扭矩操作 3 0010 大庆采油一厂 J-55 88.9*6.45 NUE 国产油管液压钳 XYQ3B 使用油管液压钳过扭矩操作 4 0107 华北油田 N-80 73*5.51 EUE 国产油管液压钳 XYQ12 使用油管液压钳过扭矩操作 5 0107 江汉 C-90 73*5.51 EUE 国产油管液压钳 XYQ6B 使用油管液压钳过扭矩操作 6 0106 胜利井下公司 P-110 88.9*6.45 EUE 国产油管液压钳 XYQ12 使用油管液压钳过扭矩操作 7 0108 胜利东胜工贸公司 J-55 73*5.51 88.9*6.45 NUE 国产油管液压钳 XYQ6B 使用油管液压钳过扭矩操作 二、液压钳结构及功能参数 国产油管液压钳的外形如图1所示。目前生产厂家有江苏盐城特达石油机械有限公司（原江苏建湖石油机械厂）、江苏洳东石油机械厂、山东临朐石油机械厂、葫芦岛石油机械厂等几家，其中盐城特达石油机械有限公司的产品目前占市场占有率最高(约占75%)，油田见到的液压钳大多数也是该厂产品。我国石油行业对动力液压钳已标准化[4],代号如下： 表2列出江苏盐城特达石油机械有限公司生产各类液压钳的型号，规格及主要技术参数，油田订货主要选择XYQ3B、XYQ6B、XYQ12型三种型号。 表2 液压钳型号参数 型号 适用范围 背钳适用范围 额定高档扭矩 （KNm） 额定低档扭矩 （KNm） 高档转速（r/min） 低档转速（r/min） 额定系统压力 （MPa） 最大供油量 （L/min） XYQ1.8 油管 Φ48~60mm / 0.7 1.8 100 40 10 80 XYQ3B 油管 Φ60~89mm Φ73~114.5mm 1.1 3.0 100 30 10 80 XYQ3C 油管 Φ60~89mm Φ73~114.5mm 1.1 3.0 100 30 10 80 XYQ6B 油管 Φ73~114mm Φ89~141.5mm 1.5 6.0 85 20 11 100 XYQ12 油管、钻杆 Φ73~141mm Φ89~141.5mm 2.6~4.5 7.8~15 68~40 23~13 12 120 注：①XYQ3B和XYQ3C体积不同； ②背钳夹持扭矩为额定低档扭矩。 液压钳结构分主钳体和背钳体两部分(见图