ICS23.040.10:77.140.75 H48 备率号：37583—2012
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 6896.1—2012
石油天然气工业特种管材技术规范
第1部分：套管钻井管柱 Technical specification for special tubular goods for
petroleum and natural gas industries- Part 1 : Casing string used in casing drillfng
2012-08一23发布
2012-12—01实施
国家能源局 发布 SY/T 6896.1—2012
目 次
前言引言
1
范围规范性引用文件
1
2
3 技术要求
3. 1 制造工艺要求 3. 2 化学成分 3. 3 拉伸性能 3.4 硬度 3.5 夏比（V型缺口）冲击吸收能 3.6 晶粒度 3.7 非金属夹杂物 3.8 几何尺寸与质量 3. 9 静水压 3.10 残余应力试验方法 4. 1 化学成分 4. 2 拉伸试验 4.3 夏比（V型缺口）冲击试验 4.4 硬度试验 4.5 晶粒度测定 4.6 非金属夹杂物评定 4.7 压扁试验 4.8 尺寸和称重检验 4. 9 残余应力 4.10 全尺寸外压挤毁试验· 4.11 复验 4.12 无损检测 5套管选材 5.1表层套管钻井套管选择. 5.2油层套管钻井套管选择. 6实物试验、疲劳试验和适用性评价* 6.1 总则·· 6.2实物试验内容及流程 6.3疲劳试验
1
-
4
IEE
1 1U
12
12 12
1.3
13 13 1 SY/T 6896.1—2012
6.4适应性评价. 7套管钻井管柱设计 7.1管柱强度设计 7.2疲劳设计. 附录A（规范性附录） 套管钻井用螺纹脂附录B（规范性附录） 套管钻井作业参数设计
13 13 13 13 15 2.3
Ⅱ SY/T 6896.1—2012
前言
SY/T6896《石油天然气工业特种管材技术规范》分为以下若干部分：一第1部分：套管钻井管柱：一第2部分：定向穿越用钻杆：
本部分为SY/T6896的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009《标推化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。 本部分起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、中国石油吉林油田分公司钻井工艺研
究院。
本部分主要起草人：未生印、上官丰收、杨钊、韩新利、李磊、王力。
I SY/T6896.1-2012
引言
套管钻井是指在钻进的过程中，用套管来取代传统的钻杆向井下传递机械能量和水力能量，边钻进边下套管，完钻后作钻柱用的套管留在井内完井。套管钻井将钻进和下套管合并成一个作业过程。
套管钻井具有传统钻井技术不能替代的七大优点：（1）整个钻井过程不再使用钻杆和钻链，从而可节省与钻杆和钻链的采购、检验、存放、运输、
修复等过程有关的大量人力物力与费用：
（2）减少了起下钻时间。在钻井过程中不再有传统的起下钻过程，大大节约了钻井时间和费用；（3）减少了钻井事故和复杂情况的发生，由于套管钻井的井眼自始至终由套管完成，因而大大减
少了常见的井壁期塌、冲刷井壁、井眼内形成键槽或台阶以及卡钻等问题；
（4）因为井简内始终有套管：起下钻时不会造成井筒内抽吸作用，使并控状况得到改善：（5）起下钻时能保持钻井液连续循环，可防止钻屑案集，减少了卡钻事故的发生：（6）改善了水力参数，环空上返速度和清洗井筒的状况（7）钻机更加轻便，易于搬迁和操作，人工劳动量及费用都将减少。 套管钻井可应用于直井，水平井、斜井，开窗侧钻井等。目前套管钻井在加拿大，美国、墨西
哥，北海等国家和地区得到广泛地应用，我国海上，陆上进行了套管钻井先导性试验，并取得了初步成功。
但是，由于套管钻井时，作为钻柱的套管柱要受到拉、压、弯、扭、振动等载荷的联合作用，这对套管柱提出了新的，更高的要求，需要开展选材、设计，试验、验证等工作，才能确保套管钻井顺利推广应用。
IV SY/T 6896.1-2012
石油天然气工业特种管材技术规范
第1部分：套管钻井管柱
1范围
SY/T6896的本部分规定了套管钻井用套管的技术要求，试验方法，选材，适用性评价管柱设计。
本部分适用于石油天然气套管钻井用套管的选择及管柱设计。 本部分还给出了套管钻井专用螺纹脂的性能要求和钻井作业参数的设计方法。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法（GB/T2292007ISO148-1:2006MOD） GB/T230.1金属氏硬度试验第1部分：试验方法（A，BC.D.E.F，G.H，K，N.
T标尺）（GB/T230.1--2004ISO6508-1:1999-MOD)
GB/T246金属管压扁试验方法（GB/T246-2007ISO8492:1998*IDT） GB/T269 润滑脂和石油脂锥人度测定法（GB/T2691991，ISO2137：1985IDT） GB/T3142 润滑剂承载能力测定法（四球法） GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T4340.1—2009，ISO
6507-1: 2005. MOD)
GB/T 4929 润滑脂滴点测定法（GB/T4929—1985，ISO/DP2167：1979，MOD） GB/T6394 金属平均晶粒度测定法 GB/T9253.2 石油天然气工业套管、油管和管线管螺纹的加工，测量和检验 GB/T10561 钢中非金属夹杂物含量的测定一一标准评级图显微检验法（GB/T10561一2005
ISO 4967:1998,IDT)
GB/T 19830 石油天然气工业油气井套管或油管用钢管（GB19830-2011，ISO11960 2004. IDT)
GB/T21267 石油天然气工业 套管及油管螺纹连接试验程序（GB/T21267-2007ISO 13679: 2002,IDT)
GB/T23512石油天然气工业套管、油管和普线管用螺纹脂的评价与试验（GB/T23512 2009,ISO13678:2000,IDT)
一
SH/T0324润滑脂钢网分油测定法（静态法） SH/T 0331 润滑脂腐蚀试验法 SY/T52341 优选参数钻井基本方法及应用 SY/T5724 套管柱结构与强度设计 SY/T 6128 套管、油管螺纹接头性能评价试验方法 APIRP5C5套管和油管螺纹连接试验程序推荐作法（Recommended practiceon Procedures for
testing casing and tubing connections)
1 SY/T 6896.1—2012
APIRP7A1旋转台肩式连接用螺纹脂试验推荐作法（Recommended practiceontestingof thread compound for rotary shouldered connections)
ASTME140布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、洛氏表面硬度和努氏硬金属用标准硬度换算表 (Standard hardness conversion tables for metals relationship among brinell hardness vickers hardness, rockwell hardness, stperficial hardness . knoop hardness and scleroscope hardness)
ASTME1928估算直薄壁管的近似残余圆周应力的标准实施规范（Standard practice for estimating the approximate residual circumferential stress in straight thin - walled tubing)
3技术要求
3.1制造工艺要求 3.1.1制造及材料
套管钻井用套管推荐选用无缝钢管制造。材料应保证足够的率透性，并满足GB/T19830和合同规定。在腐蚀环境中应用的套管钻井用套管材料还应满足耐腐蚀要求。 3.1.2热处理
除订货单上另有规定外，套管钻井用套管在冷加工后应进行整管热处理。热处理工艺包括正火 (N），正火回火（N&T）或淬火回火《Q&T），由制造商选择，或者根据合同规定。 3.13矫直
套管钻井用套管需进行矫直处理，宜选择热矫直工艺。套管钻井用套管在冷矫直后应进行残余应力消除。矫直工艺应满足GB/T19830和/或合同规定。 3.1.4外观及无损检测
套管钻井用套管产品应全长进行外观及无损检测，具体要求见GB/T19830。 3.1.5批
同一炉钢制造，具有相同尺寸和钢级，并经连续热处理操作（或批量热处理操作）的管子为同批管子。 3.1.6可追溯性：
套管钻井用套管产品应建立完整的潮源体系，根据最终产品管号应可确定其生产过程和控制参数。 3.2化学成分
套管钻井用套管用钢管化学成分应满足GB/T19830或合同要求。 3.3拉伸性能
套管钻井用套管用钢管拉伸性能包括届服强度、抗拉强度和延伸率。在拉伸试验中，记录或报告伸长率时，若用条形试样，则该记录或报告应写明试样的公称宽度和标距长度；若用圆棒试样，应写明直径和标距长度，若用全截面试样，应写明试样的状态、长度和标距长度。
2 SY/T 6896.12012
3.3.1伸长率
拉伸试样伸长率标距为50.8mm。对于圆棒拉伸试样（标距内直径为6.25mm标距长度为 25mm；标距内直径为$8.9mm，标距长度为35.6mm：标距内直径为±12.7mm标距长度为 50.8mm），其最小伸长率应按计算面积为130mm判定。 3.3.2强度
届服强度为规定塑性延伸强度Rm2。屈服强度和抗拉强度要求应符合GB/T19830的规定，或按买卖双方商定的合同规定。 3.4硬度
套管钻井用套管管子横截面上各部位硬度应符合GB/T19830或合同规定。 3.5夏比（V型缺口）冲击吸收能
夏比冲击试验采用V型缺口试样。套管钻井用套管用钢管的母材绒向，横向的夏比冲击吸收能（10mm×10mm×55mm标准试样）应符合表1的规定。冲击试样的断口上不允许出现目视可见的灰斑等缺陷，如果冲击试样上发现有断口分离现象，则夏比冲击吸收能应大于或等于表1规定值的 150%才算合格。夏比冲击试样取向与尺寸的优先选择顺序见表2。
裹1 夏比冲击吸收能要求
全尺寸试样冲击吸收功，纵向 30 45 45 55 60
钢级 ksi 55 8 95 110 125
试验温度
c 心 n 0 0 n
横向 25 40 40 45 55
-
表2冲击试样取向及尺寸的优先选择顺序
优先选择顺序
试样取向横向横向横向纵向纵向纵向
试样尺寸.mmxmm
1 2 3 4 5 6
1O.ox T.U 10.0 ×7. 5 10.x5. 0 10.0x10.0 10.0×7.5 10.0 × 5.
当管子壁厚不够而采用小尺寸试样时，其最小冲击吸收能应根据表3的比例系数相应减少。当套管钻井用套管产品因不能切取冲击试样而不能进行冲击试验时，生产厂应提供在产品化学成分，矫直工艺、热处理工艺等方面对冲击吸收能的保证措施。
3