国内外连续管标准简介

付宏强，郜 飞

(1.西安石油大学 材料科学与工程学院，西安 710065；2.宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西 宝鸡 721008)

国内外连续管标准简介

付宏强1，2，郜 飞2

(1.西安石油大学 材料科学与工程学院，西安 710065；2.宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西 宝鸡 721008)

介绍了目前国内外现行的连续管制造及使用方面的相关标准，包括API RP 5C7：1996，API SPEC 5LCP：2006，API SPEC 5ST：2010，API RP 16ST：2009，API RP 5C8草案，加拿大石油和天然气工业推荐作法(IRP)第21册(2010)连续油管作业草案以及我国SY/T 6698， SY/T 6700—2014，SY/T 6895—2012，Q/SY 1082—2010和Q/SY 1512—2012等。重点讨论了API RP 5C7，API SPEC 5LCP和API SPEC 5ST的背景、主要内容以及使用过程中的问题。通过研究国内外连续管标准，以期对国内连续管科研、生产以及相关标准使用者提供帮助。

连续管；标准；简介

0 前 言

连续管作为高技术、高附加值产品，广泛应用于油气田修井、钻井、完井、测井等作业。除国外 National Oilwell Varco，Tenaris及 Global三家公司外，目前国内只有宝鸡石油钢管有限责任公司能够生产连续管产品。由于国外公司对连续管技术封锁等因素，要想打开连续管科研及生产瓶颈，最直接和有效的方法就是针对国外相关连续管技术标准等信息进行重点研究分析。因此，了解和掌握标准相关信息对科研和生产大有裨益。笔者对国内外连续管标准制定背景及主要内容进行了介绍，希望对连续管标准使用者理解标准相关信息提供帮助。

1 国外连续管标准

1.1 标准的构成

国外连续管标准的制定和发布基本上为美国石油学会(API)掌控，API作为事实上的国际标准，在确保世界工业所用设备的安全、可靠和互换性上发挥着重要的作用。以下为笔者目前了解到的连续管国外相关标准。

(1) API RP 5C7：1996《油气井用连续管作业推荐作法》。该标准包含了连续管的设计和作业推荐作法，注重连续管的使用和维护细节[1]。

(2) API SPEC 5LCP：2006《连续管线管》。该标准适用于石油天然气工业中天然气、水和石油输送用钢管[2]。

(3) API SPEC 5ST：2010《连续油管规范》，为第1版。该标准规定了可用作油气井中的工作管柱、完井管柱和固定安装[3]。目前API正开始启动修订该版本，研究考虑有无必要增加连续油管酸性服役条件下的相关试验以及不锈钢连续管钢级的要求等。

(4) API RP 16ST：2009《连续油管井控设备系统》。主要包含了连续油管的井控设备装配以及与井控作业相关的操作，该标准是海上平台和陆上平台使用技术的细节操作指南[4]。

(5)API RP 5C8草案。API打算将API RP 5C7：1996作废，其中一部分内容已被API RP 16ST：2009转化，另一部分将纳入API RP 5C8中，该标准草案主要针对连续油管的维护、维修和保养等[5]。

(6)加拿大石油和天然气工业推荐作法(IRP)第21册(2010)连续油管作业草案。该推荐作法适用于所有连续油管在井孔中的钻井和修井作业。其主要包括以下部分：连续油管作业计划编制、连续油管防喷器组和蓄能器规范、连续油管规范、流体和循环系统、井带压设备的质量保证、弹性密封件、连续油管推荐性修井作业、连续油管钻井推荐作业[6]。

在以上6个标准中，属于连续管产品制造的标准为API SPEC 5LCP和API SPEC 5ST，其中API SPEC 5LCP为输送管线产品制造标准，而API SPEC 5ST属于井下管类产品制造标准，虽然这两种连续管在生产工艺上有许多相同之处，但其用途差异较大，导致其尺寸规格及技术指标要求不同。其他4个标准主要为连续管使用方面的推荐作法。

1.2 API制定连续管标准的背景及简介

1.2.1 API RP 5C7

连续油管标准的制定可追溯到1992年，当时整个石油行业还未系统地认识到如何制造连续油管(起初人们对于连续油管制造的认识仅仅停留在对接钢带，通过电焊焊接成短管，并进行钢管对接)。鉴于此，应有关方的要求，1992年美国石油学会成立了The Resource Group for Coiled Tubulars委员会，简称RGCT(连续管资源工作组)，该工作组的主要任务就是制定连续管标准。于是1996年API出版了第一个关于连续管方面的标准API RP 5C7，该标准为API组织向大家推荐的关于连续油管生产使用的推荐性作法。

API RP 5C7由8个部分组成，包括标准通用要求的章节(第1章至第4章)。第1章包括了涉及的材料范围(高强度低合金钢，屈服强度为379～621MPa，陆上和海上作业以及临界和常规作业所使用的材料也有论述)和产品应用范围(套管井修井及钻井)，标准未涉及的材料范围(如钛、抗蚀合金及复合材料)和应用范围(裸眼井钻井及修井、输送管线和出油管线、控制管线、毛细油管)；第2章列出了引用的20个标准文件；第3章列出了包括连续管、管柱等13个术语和定义；第4章述及了连续管的优点和局限性；第5章列出了已加工完待交付的连续管设计、维护和运输，叙述了连续管目前的制造工艺和所使用的高强度低合金钢材料，包含了新连续管的力学性能特性要求以及变径管柱的设计和结构，提出了连续管厂家所采用非破坏性的检查和试验方法；第6章论述了连续管作业工况的适用性问题以及连续管维护、记录保存和降级方面的推荐指南。包括了对连续管独有特性的讨论，如疲劳，疲劳降级方法，在作业中由于弯曲造成的管子直径变化，致使由于椭圆变形以及连续管的腐蚀和开裂的影响而造成的抗挤毁压力的降低，最后对连续管管柱的焊接进行了一般性讨论；第7章提出了连续管作业用地面和井下设备。这些设备包括连续管下井设备、卷筒、液压供给系统、管子导向拱、井控系统、立管架、地面高压管汇以及连续管配套工具的连接。第8章讨论了作业中易出现的意外事故，提出了进行连续管作业的建议和指南，涉及预先准备工作、立机架、下井，还给出了完成各种井下作业时潜在的影响因素[1]。

在API RP 5C7使用过程中，出现了一些问题，由于该标准不是专门针对连续油管产品的制造标准，不足以使大家对连续管制造有比较全面系统地认识，即包括连续管的制造及使用，所以在使用该标准时不得不将其又细分成两部分：连续管的制造和连续管的操作。

由于对连续管的性能认识有偏差，认为连续管的性能与其维护保养没有太大关系，但事实并非如此。最终，为避免将连续油管和连续管线管的制造特性和现场使用性能相混淆，API将连续管制造标准与维护使用推荐作法分开进行编写，随后API连续管标准工作组分别开始起草了仅针对连续油管制造和连续管线管制造的标准API SPEC 5LCP和API SPEC 5ST，两者当中没有包含使用方面的推荐性建议。

API标准文件的使用方式为大众所接受，它提供了随后改进的途径。由制造商、用户和专业人士组成的协调委员会对标准文件进行共同投票表决，通过后提交给更高一级委员会(见图1)。

1.2.2 API SPEC 5LCP

连续管线管可在更大范围进行对接、卷取以及铺设，因此有些制造商要求将连续油管用作连续管线管，但是两者客户情况区别较大。如有的工厂制造的连续管线管直径达到168.30mm。于是，1995年API收到了针对连续管线管产品专门制定标准的要求。

1999年，API制定了第1版API SPEC 5LCP，并于2006年对其进行了修订。该标准正文第1章范围中规定了适用于石油天然气工业中天然气、水和石油输送用钢，标准中包含的钢管外径尺寸范围为12.7～168.3mm；第2章列出了24个引用文件；第3章包括了连续管线管、连制管等22个定义；第4章为购方订货要求，包括购方要求、购方选择性要求以及购方和制造商协议确定的要求；第5章列出了连续管线管制造工艺，包括焊缝种类(电焊焊缝、带钢对头焊缝以及钢管对接焊缝)、焊接工艺(电焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、钨极气体保护电弧焊)，热处理(对所有钢级，焊缝及整个热影响区应进行模拟正火，随后进行全管体应力消除和/或回火)以及追溯性；第6章提出了材料的化学成分、力学性能要求；第7章为管子尺寸、单位长度质量、缺陷尺寸以及管端的要求；第8章为检验与试验要求，包括试验设备、试样取样方向、频次和数量、无损检验的要求等[2]。

根据API SPEC 5L第41版制定了API SPEC 5LCP连续管线管草案。标准中取消了非电焊方法及钢管对接的内容，并增加了钢带对接、尺寸(12.7～168.3mm)和壁厚。钢级有 X52C，X60C，X65C，X70C和X80C，不同制造商(有两个制造商)的CT钢级也被纳入到连续管线管钢级中。

API SPEC 5L第41版中含有工厂静水压试验后对电焊缝的检验要求，因此，API SPEC 5LCP也将此项要求同时转换到标准中(与连续油管标准API SPEC 5ST不同，连续油管为全管体最终检验)。

截止目前，API SPEC 5LCP最新版本为第2版(2006)，增加了X90C钢级、可接受的NDT校验要求以及钢管对接前的最大剩磁要求。

在API SPEC 5LCP中，材料必须满足该标准中的所有要求，且可由多种钢制造。该标准没有疲劳要求，API SPEC 5ST也没有。ASTM A606/607钢是连续管线管和连续油管通常用原料，但连续管线管可以使用其他钢种。尽管用户可能要求制造商进行NACE试验，然而该标准中也没有提及到腐蚀性能的相关要求。

1.2.3 API SPEC 5ST

在研究制定API SPEC 5LCP标准的同时，RGCT也开始研究制定API SPEC 5ST，标准起草工作组最终于2010年4月完成连续油管标准的制定，正式实施时间为2010年10月1日。

API SPEC 5ST内容涵盖了各钢级、规格、壁厚、破坏性试验(拉伸试验和静水压试验)、管体与成品焊缝的无损检验(X射线检验、电磁检验、超声波检验)。在API SPEC 5ST中钢级只包含 CT70，CT80，CT90，CT100以及 CT110，而API RP 5C7中的CT55钢级已经被删除，原因是现在已经没有人使用该钢级的连续油管；标准中的钢管规格为19.05～88.9mm[3]。

API SPEC 5ST和API SPEC 5LCP为产品制造规范。对于具体制造商，RGCT认为，由于还未充分认识其在酸性服役条件下的性能，因此标准中没有包括任何酸性服役作业的信息。

此外，由于疲劳试验机试验数据的离散性、疲劳试验机设计以及生产连续油管用钢的不同等因素，不允许对连续油管疲劳性能进行标准化，一般认为连续油管的维护和保养更重要。国外机构研究表明，接近80％的连续油管失效是由于机械损伤、操作不当、腐蚀所引起的[7]。

2 国内连续管标准

2.1 标准构成

截至目前，我国连续管标准有石油天然气行业标准、中国石油天然气集团公司企业标准以及连续管生产厂家企业标准3个级别。

行业标准有3项，包括SY/T 6698《油气井用连续管作业推荐作法》，SY/T 6700—2014《连续管线管》和SY/T 6895—2012《连续油管》。

中国石油天然气集团公司企业标准有Q/SY 1082—2010《连续油管修井作业规程》和Q/SY 1512—2012《连续油管技术条件》。

生产厂家企业标准，如宝鸡石油钢管有限责任公司的企业标准。

2.2 标准简介

2.2.1 SY/T 6698

SY/T 6698《油气井用连续管作业推荐作法》[8]等同采用API RP 5C7：1996。

2.2.2 SY/T 6700

SY/T 6700—2007《连续管线管》[9]等同采用API SPEC 5LCP：1999，该标准于2013年列入石油管材标准修订计划，等同采用API SPEC 5LCP：2006。2014年10月15日，国家能源局审核发布了SY/T 6700—2014版，新版于2015年3月1日起正式实施。

SY/T 6700—2014将代替 SY/T 6700—2007《连续管线管》，与SY/T 6700—2007相比较，主要技术变化如下：

(1)增加了钢级 X90C(见 1.2)；

(2)增加了ASNT SNT-TC-1A，ASTM E18等10个规范性引用文件(见第2章)；

(3)增加了基准端等定义(见第3章)；

(4)修改了各钢级化学成分(见6.1表1)；

(5)增加了硬度检测项目(见6.2表2)；

(6)修改了壁厚偏差(见7.3表6)；

(7)修改了内毛刺高度要求(见7.7.4)；

(8)修改了无损检测要求(见8.6)；

(9)修改了静水压试验所用流体的pH值(见 10.2.2)；

(10)修改了伸长率(见附录C)；

(11)修改了卷取产生的应变量(见附录G)。

2.2.3 SY/T 6895

SY/T 6895—2012《连续油管》[10]修改采用 API SPEC 5ST：2010。与API SPEC 5ST相比较，SY/T 6895—2012主要技术变化如下：

(1)在4.2，6.2.3和9.4中增加了非金属夹杂的要求和试验方法；

(2)在4.2和附录F中增加了连续油管疲劳试验。

2.2.4 SY/T ××××—××××《连续油管井控设备系统》

SY/T ××××—××××《连续油管井控设备系统》[11]草案修改采用API RP 16ST：2009《连续油管井控设备系统》(英文版)。

该标准草案规定了连续油管井控设备总成技术要求和其相关的井控作业推荐做法，不涉及采用压井方法进行的井控作业。适用于连续油管修井作业用井控设备总成、相关井控作业和配套使用下列设备实现的连续油管钻井作业：

(1)符合GB/T 22513要求的采油树；

(2)符合GB/T 22513要求的地面井口自喷装置和测试井口；

(3) 符合 GB/T 22512.1 和/或 API SPEC 5CT要求的钻杆或带接头的管柱。

下述作业不适用于本标准：

(1)不带采油树(或地面测试井口)的连续油管修井作业；

(2)不带采油树(或地面测试井口)的连续油管钻井作业；

(3)生产油管修井作业(油管外径小于19mm(3/4 in))；

(4)不起下管柱的连续油管修井作业；

(5)反循环作业。

2.2.5 Q/SY 1082—2010

Q/SY 1082—2010《连续管修井作业规程》[12]规定了车载式、拖车式和撬装式连续管作业前应收集的资料、作业井应具备的条件、作业准备、作业程序、指重表校验、连续管起下作业中摩擦力的测量、深度计数器校验、安全环保及质量要求。其中指重表校验、连续管起下作业中摩擦力的测量和深度计数器校验的操作程序。该标准适用于车载式、拖车式和撬装式连续管作业设备进行的修井作业。

与Q/SY 1082—2007相比，主要变化如下：①明确界定了标准的适用范围和对象；②在作业准备中增加了对作业设计方案的可实施性和安全性的评价；③对设备准备、安装和拆卸流程进行了统一规范；④增加和扩展了使用连续管进行各种典型工艺作业的程序；⑤增加车载仪器仪表校验的内容；⑥增加了连续管起下作业中摩擦力的测量内容。

2.2.6 Q/SY 1512—2012

中国石油天然气集团公司企业标准Q/SY 1512—2012《连续油管技术条件》[13]是在宝鸡石油钢管有限责任公司连续油管科研成果和生产实际经验的基础上，参考美国石油学会API RP 5C7和API SPEC 5ST等标准，并结合国内外冶金制造水平和产品用户意见，从连续油管制造用原料、工艺、腐蚀性能测试等方面提出控制要求。

3 结 语

从上述连续管相关标准制定和修定情况来看，总体上美国处于连续管生产、科研以及标准制定的领先水平，而国内连续管科研起步较晚，连续管标准基本上采用API标准作为我们国家的行业标准。随着国内外科研及生产水平的提高，笔者认为在连续管产品研发和生产初期，应密切关注国际标准制定和修订动态，通过借助标准传递的信息来指导国内连续管科研和生产。同时，相关技术人员应注重科研与生产经验的积累和改进，通过技术创新来促进标准不断进步，以此达到国内连续管标准和产品制造水平的共同提高。

[1] API RP 5C7:1996，Recommended practice for coiled tubing operation in oil and gas well services[S].

[2] API SPEC 5LCP:1999， Specification for coiled line pipe[S].

[3] API SPEC 5ST:2010，Specification for Coiled Tubing[S].

[4] APIRP16ST：2009,Coiled tubing well control equipment system[S].

[5] APIRP5C8Draft,RecommendedPracticeforCare，Maintenance and Inspection of Coiled Tubular Product[S].

[6] IRP VOLUME 21—2010，Coiled tubing operations,an industry recommended practice(irp)for the canadian oil and gas industry[S].

[7]付宏强，毕宗岳.API SPEC 5ST《连续油管规范》概述[J].焊管，2011，34(10)：67-71.

[8]SY/T 6698—2007，油气井用连续管作业推荐作法[S]

[9] SY/T 6700—2007，连续管线管[S].

[10] SY/T 6895—2012，连续油管[S].

[11] S/Y ××××—××××，连续油管井控设备系统[S].

[12]Q/SY 1082—2010，连续管修井作业规程[S].

[13]Q/SY 1512—2012，连续油管技术条件[S].

Brief Introduction for Coiled Tubing(CT)Standard at Home and Abroad

FU Hongqiang1,2,GAO Fei2
(1.School of Materials Science and Engineering，Xi'an Shiyou university，Xi'an 710065，China;2.Steel Pipe Research Institute of Baoji Petroleum Steel Pipe Co.,Ltd.,Baoji 721008，Shaanxi,China)

In this article,it briefly introduced the current standards of CT manufacture and use at home and abroad,including API RP 5C7：1996，API SPEC 5LCP：2006，API SPEC 5ST：2010，API RP 16ST：2009,API RP 5C8 draft,Coiled Tubing Operations—An Industry Recommended Practice(IRP)for the Canadian Oil and Gas Industry Volume 21—2010，as well as China’s some standards,such as SY/T 6698，SY/T 6700—2014，SY/T 6895—2012，Q/SY 1082—2010 and Q/SY 1512—2012 etc.The background,main content and the problems occurred in the use procedure of API RP 5C7，API SPEC 5LCP and API SPEC 5ST were detailedly introduced.By studying CT standards at home and abroad,wishes it can provide help for scientific research,production and the related standard user of domestic coiled tubing.

coiled tubing(CT);standard;brief introduction

T-65

B

1001-3938(2015)02-0068-05

付宏强(1980—)，男，工程师，主要从事石油管材产品标准化研究及标准制订修订工作。

2014-10-29

李红丽