劉養(yǎng)勤，李小龍，宋恩鵬，曲璐璐

(中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院 陜西 西安 710077)

·標(biāo)準(zhǔn)化·

新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我國(guó)螺紋脂產(chǎn)品質(zhì)量的作用

劉養(yǎng)勤，李小龍，宋恩鵬，曲璐璐

(中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院 陜西 西安 710077)

螺紋脂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23512于2015年9月發(fā)布實(shí)施。分析了該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)提高螺紋脂產(chǎn)品質(zhì)量的作用、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，以及標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中存在的問(wèn)題，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用前景進(jìn)行分析。指出螺紋脂標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量，縮小了我國(guó)石油天然氣工業(yè)用螺紋脂與國(guó)外產(chǎn)品的差距，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益良好，應(yīng)用前景廣闊。

螺紋脂，標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量

0 引 言

螺紋脂是在上扣前涂刷到油井管螺紋上的一種物質(zhì)，它在管子上扣和卸扣中起潤(rùn)滑作用，并且在管子服役時(shí)起到輔助密封作用，因此，在油氣田勘探開發(fā)中起著重要作用。隨著我國(guó)石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，對(duì)套管、油管、管線管和鉆柱構(gòu)件的要求越來(lái)越高，從而對(duì)套管、油管、管線管和鉆柱構(gòu)件連接中起著潤(rùn)滑及密封作用的螺紋脂，也提出了新的質(zhì)量要求。如果螺紋脂產(chǎn)品的質(zhì)量不符合使用要求，就會(huì)對(duì)套管、油管、管線管和鉆柱構(gòu)件的使用帶來(lái)很大的隱患，還有可能導(dǎo)致失效事故的發(fā)生。許多事故，如粘扣、滑脫、脹裂、泄露等都和螺紋脂有著密切的關(guān)系[1-6]。

隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化、區(qū)域化及國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化成了當(dāng)代標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展趨勢(shì)。作為發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)，將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，是我國(guó)引進(jìn)國(guó)際技術(shù)、發(fā)展本國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要途徑。近幾十年，我國(guó)螺紋脂產(chǎn)量不斷增加，并有一定量的出口。為了保證國(guó)內(nèi)螺紋脂產(chǎn)品能嚴(yán)格按規(guī)范生產(chǎn)，迅速達(dá)到或超過(guò)國(guó)際先進(jìn)水平，加強(qiáng)螺紋脂標(biāo)準(zhǔn)的采標(biāo)、制修訂和貫徹實(shí)施具有重要意義。

1 螺紋脂標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

1.1 螺紋脂新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布

GB/T 23512-2015《石油天然氣工業(yè)——套管、油管、管線管和鉆柱結(jié)構(gòu)用螺紋脂的評(píng)價(jià)與試驗(yàn)》于2015年5月批準(zhǔn)發(fā)布，2015年9月正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO13678:2010《Petroleum and natural gas industries — Evaluation and testing of thread compounds for use with casing, tubing, line pipe and drill stem elements》，與第一版GB/T 23512-2009《石油天然氣工業(yè)——套管、油管和管線管螺紋脂的評(píng)價(jià)與試驗(yàn)》相比，增加了《旋轉(zhuǎn)臺(tái)肩接頭螺紋脂試驗(yàn)推薦作法》。該標(biāo)準(zhǔn)采用最新的研究成果，針對(duì)套管、油管、管線管和鉆柱構(gòu)件連接部位所用螺紋脂的制造、試驗(yàn)和選擇，提出了更科學(xué)合理的性能指標(biāo)要求、建議和評(píng)價(jià)與試驗(yàn)方法，既有螺紋脂本身的物理/化學(xué)性能，又有螺紋脂的使用性能。是一部既包含產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范又涉及具體試驗(yàn)方法的綜合性標(biāo)準(zhǔn)，包括石油天然氣工業(yè)上游領(lǐng)域使用的油井套管、油管和鉆柱構(gòu)件用螺紋脂和下游領(lǐng)域使用的管線管用螺紋脂。

1.2 我國(guó)螺紋脂標(biāo)準(zhǔn)的演變及其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

我國(guó)從80年代起將石油螺紋脂納入石油專用管螺紋潤(rùn)滑劑和密封的重要物資行列，并于1987年出版了兩個(gè)石油螺紋脂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，分別是SY 5199-1987《套管螺紋密封脂》和SY 5198-1987《鉆具螺紋脂》。但是螺紋脂質(zhì)量并未引起重視。中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所(中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司石油管工程技術(shù)研究院前身)曾經(jīng)在90年代受用戶和生產(chǎn)廠委托，分別依據(jù)SY/T 5199和SY 5198對(duì)螺紋脂產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明：理化性能不合格的螺紋脂占50%以上，固體填料成分達(dá)到64%的螺紋脂幾乎沒有；密度測(cè)試顯示，國(guó)內(nèi)螺紋脂最高密度在1.50以下，而國(guó)外API標(biāo)準(zhǔn)螺紋脂的密度在1.60以上。按API 5C5對(duì)螺紋脂進(jìn)行性能評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)：在常溫不加載荷條件下進(jìn)行氣密封性能試驗(yàn)，密封壓力最高達(dá)到28 MPa(4 000 psi)，在120℃(300℉)，最高密封壓力只有14 MPa(2 000 psi)；在外載情況下(拉伸力為管子螺紋屈服強(qiáng)度的40%)，密封壓力只有6.3 MPa(900 psi)。螺紋脂產(chǎn)品質(zhì)量存在較大問(wèn)題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)很多生產(chǎn)廠設(shè)備簡(jiǎn)陋，沒有必要的檢驗(yàn)設(shè)備、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。一些螺紋脂根本不具備潤(rùn)滑性、密封性、穩(wěn)定性、涂敷性，給油田造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，螺紋脂質(zhì)量急需提高。

90年代我國(guó)石油行業(yè)積極采納國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，SY/T 5199-1997《套管、油管和線管用螺紋脂》和SY/T 5198-1996《鉆具螺紋脂》分別修改采用API RP 5A3-1993和API RP 7A1-1992。其中，SY/T 5198在2004年進(jìn)行了確認(rèn)。2009年有關(guān)石油天然氣用螺紋脂的首部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T 23512《石油天然氣工業(yè)——套管、油管和管線管螺紋脂的評(píng)價(jià)與試驗(yàn)》發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)是由中國(guó)石油工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)石油管材專標(biāo)委根據(jù)ISO13678-2000制定的相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。隨后，2010年國(guó)家能源局公告第2號(hào)宣布SY/T 5199-1997廢止。

隨著螺紋脂標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，螺紋脂質(zhì)量在不斷提升。中國(guó)石油天然氣總公司于2011年將螺紋脂納入年度產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查產(chǎn)品范圍。經(jīng)過(guò)每年對(duì)各油田公司、鉆探公司及油、套管生產(chǎn)廠使用的螺紋脂產(chǎn)品的監(jiān)督抽查，并嚴(yán)格依據(jù)GB/T 23512標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，質(zhì)量不合格產(chǎn)品逐年下降，有效地保證了螺紋脂產(chǎn)品質(zhì)量，避免了不必要的經(jīng)濟(jì)損失，減少了油田失效事故的發(fā)生，保證勘探開發(fā)的順利進(jìn)行。

2 螺紋脂標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

GB/T 23512的發(fā)布使得螺紋脂標(biāo)準(zhǔn)已與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)融合，形成了一致的要求，螺紋脂國(guó)產(chǎn)化水平也在不斷提高，國(guó)內(nèi)應(yīng)用已基本國(guó)產(chǎn)化。該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了等同采用ISO標(biāo)準(zhǔn)，已被螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)、油田用戶和第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)等廣泛采納，并已在國(guó)內(nèi)全面實(shí)施，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.1 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益情況

GB/T 23512實(shí)施后，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益在三個(gè)方面。首先，根據(jù)中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司石油管工程技術(shù)研究院多年來(lái)的失效案例結(jié)果統(tǒng)計(jì)，80%的失效事故都發(fā)生在螺紋連接處，螺紋連接處失效的主要表現(xiàn)形式為：泄漏、粘扣、滑脫，而這三種失效形式均與螺紋脂的質(zhì)量密切相關(guān)。本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施能夠約束、規(guī)范螺紋脂產(chǎn)品的質(zhì)量，較大程度上杜絕了由于螺紋脂質(zhì)量問(wèn)題而引起的油管、套管失效事故的發(fā)生，為油田用戶創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)保證油氣田勘探開發(fā)起到了重要作用。第二，該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，為螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)的內(nèi)部檢驗(yàn)提供了科學(xué)合理的依據(jù)，防止了不合格品流入市場(chǎng)造成生產(chǎn)事故；同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)作為我國(guó)螺紋脂行業(yè)唯一的一部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的研究開發(fā)具有很大的指導(dǎo)意義。該標(biāo)準(zhǔn)已與國(guó)際同類標(biāo)準(zhǔn)接軌，為我國(guó)的螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品出口提供了巨大的幫助，在出口貿(mào)易方面，減少出口貿(mào)易壁壘，簡(jiǎn)化了有關(guān)出口貿(mào)易手續(xù)，減少了貿(mào)易費(fèi)用，提高了產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益。第三，該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為第三方檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供了螺紋脂產(chǎn)品檢驗(yàn)的依據(jù)以及規(guī)范了試驗(yàn)方法，對(duì)于防止劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)人市場(chǎng)也具有了法律的保證，能夠?yàn)橐蚵菁y脂產(chǎn)品質(zhì)量引起的油管、套管失效事故提供權(quán)威的檢驗(yàn)結(jié)論，為油田用戶挽回較大的經(jīng)濟(jì)損失，從而間接產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施產(chǎn)生的社會(huì)效益情況

GB/T 23512的發(fā)布實(shí)施，產(chǎn)生的社會(huì)效益主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，使我國(guó)套管、油管和管線管用螺紋脂的生產(chǎn)行業(yè)更加規(guī)范化、科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提升了螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。該標(biāo)準(zhǔn)已與國(guó)際同類標(biāo)準(zhǔn)接軌，只要能夠滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求，也同時(shí)滿足了相應(yīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求，為我國(guó)的螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品出口提供了質(zhì)量控制方面的依據(jù)。第二，油管、套管螺紋連接處失效的主要表現(xiàn)形式為：泄漏、粘扣、滑脫，而這三種失效形式均與螺紋脂的質(zhì)量密切相關(guān)。該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，由于能夠約束、規(guī)范螺紋脂產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)于防止不合格產(chǎn)品進(jìn)入油田用戶提供了科學(xué)的訂貨和驗(yàn)收保障，對(duì)于減少上述三種失效形式的發(fā)生起到了積極的作用，從而保證了油氣田勘探開發(fā)工作的順利進(jìn)行。第三，該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為第三方檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供了產(chǎn)品檢驗(yàn)的依據(jù)以及規(guī)范了試驗(yàn)方法。因此，該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施不僅解決了油田用戶的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題，避免了鉆探安全事故的發(fā)生，還使我國(guó)螺紋脂行業(yè)混亂的局面得到了很大的改善，促進(jìn)了我國(guó)螺紋脂行業(yè)的快速健康發(fā)展，取得了巨大的社會(huì)效益。

3 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題

GB/T 23512標(biāo)準(zhǔn)中沒有對(duì)螺紋脂產(chǎn)品的配方做具體要求，因此，盡管各螺紋脂企業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品都能滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)要求，但是質(zhì)量還是有所差別。隨著油氣田勘探開發(fā)，一些深井、超深井等用高溫高壓螺紋脂、鎖固型螺紋脂等應(yīng)運(yùn)而生，該標(biāo)準(zhǔn)還需要補(bǔ)充一些針對(duì)這些新型螺紋脂產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)來(lái)對(duì)這些產(chǎn)品做出規(guī)定。

4 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用前景分析

GB/T 23512的廣泛應(yīng)用，指導(dǎo)了油田用戶規(guī)范合理地選用螺紋脂產(chǎn)品，確保了螺紋脂產(chǎn)品的訂貨質(zhì)量。合格螺紋脂產(chǎn)品的使用，顯著減少了石油、天然氣鉆探中，套管、油管等石油專用管的失效事故的發(fā)生。該標(biāo)準(zhǔn)的推廣采用對(duì)我國(guó)石油、天然氣鉆探開發(fā)的順利進(jìn)行起到了較大的保障作用。同時(shí)也促進(jìn)了螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品開發(fā)，縮小了我國(guó)石油天然氣工業(yè)用螺紋脂與國(guó)外產(chǎn)品的差距。長(zhǎng)期的應(yīng)用實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，如果嚴(yán)格按照本標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的螺紋脂，在一定溫度范圍內(nèi)，在螺紋配合尺寸精度較高的條件下，按照標(biāo)準(zhǔn)上扣扭矩上扣的油、套管具有很好的潤(rùn)滑性和一定的密封性，為提高原油產(chǎn)量、保障國(guó)家能源安全發(fā)揮了作用。同時(shí)減少了人身傷亡、環(huán)境污染等重大事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，消除了造成不良社會(huì)影響的隱患。所以應(yīng)用前景廣闊，應(yīng)加大宣傳、推廣與執(zhí)行力度。

5 結(jié)束語(yǔ)

GB/T 23512標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)石油天然氣行業(yè)用螺紋脂的唯一一部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)指導(dǎo)套管、油管、管線管和鉆柱構(gòu)件用螺紋脂的生產(chǎn)和使用，進(jìn)一步提高螺紋脂產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)范螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)，指導(dǎo)螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)的研究開發(fā)和生產(chǎn)制造具有很大的推動(dòng)作用；對(duì)加速我國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，促進(jìn)石油天然氣工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的進(jìn)一步發(fā)展具有重大意義。已被螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)、油田等用戶單位和第三方檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)廣泛采納。該標(biāo)準(zhǔn)的推廣采用對(duì)我國(guó)石油、天然氣鉆探開發(fā)的順利進(jìn)行起到了較大的保障作用。同時(shí)也促進(jìn)了螺紋脂生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品開發(fā)，縮小了我國(guó)石油天然氣工業(yè)用螺紋脂與國(guó)外產(chǎn)品的差距，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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The Effect of the New Standard on the Quality of Thread Compound in China

LIU Yangqin, LI Xiaolong, SONG Enpeng, QU Lulu

(CNPCTubularGoodsResearchInstitute,Xi′an,Shaanxi710077,China)

National standard for thread compound GB/T 23512 was issued in September 2015. The function of the standard to improve the quality of the thread compound products, the resulting economic and social benefits, as well as the problems existing in the standard implementation, and the application prospect of the standard were analyzed. It was pointed out that the product quality has been improved significantly with the adoption of thread compound standard, and the quality gap between the domestic and foreign products has narrowed. The standard produced good economic and social benefits, and the application prospect is broad.

thread compound; standard; product quality

劉養(yǎng)勤，女，1976年生，高級(jí)工程師，2003年畢業(yè)于西北大學(xué)分析化學(xué)專業(yè)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)主要從事石油管和螺紋脂產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)及壓力管道元件鑒定評(píng)審及型式試驗(yàn)工作。E-mail：liuyangqin@cnpc.com.cn

TE929

A

2096-0077(2016)06-0087-03

2016-07-28 編輯：葛明君)