ICS 75.180.10 s E 92 备案号：43258—2014 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T6952.2—2013 基于应变设计的热采并套管柱 第2部分：套管 Thermal casing string for strain-based design- Part 2: Casing 2014一04一01实施 2013一11一28发布 发布 国家能源局 SY/T6952.2—2013 目 次 前言 范围 1 规范性引用文件 2 规格与类型 3 3.1 钢级 管体规格 3.2 3. 3 管端 3. 4 接箍 技术要求 4.1 制造工艺要求 4. 2 化学成分 4. 3 拉伸性能 4. 4 硬度 4. 5 夏比V型缺口吸收能 4. 6 晶粒度 4. 7 非金属夹杂物 4.8 蠕变性能 4. 9 无损探伤 4.10 壁厚偏差 4. 11 直度· 试验及检验 5 5. 1 化学成分分析 5. 2 拉伸试验 5. 3 硬度 5. 4 冲击试验 5. 5 晶粒度及夹杂物级别评定 5. 6 蠕变试验 5. 7 无损探伤 5.8 直度测量方法 验收与复检 6 标记及其他 7 7. 1 标记 7. 2 其他 SY/T6952.2—2013 前 創言 SY/T6952《基于应变设计的热采井套管柱》分为4个部分： 第1部分：设计方法； 第2部分：套管； -第3部分：适用性评价方法； 第4部分：套管螺纹连接。 本部分为SY/T6952的第2部分。 本部分按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第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、衡阳华菱钢管有限公司、新疆油田公司 工程技术研究院、渤海石油装备制造有限公司、包钢钢联股份有限公司、辽河油田公司钻采工艺研 究院。 本部分主要起草人：韩礼红、谢凯意、谢斌、陈长青、刘金、杨平阁、王建军、路彩虹、王航。 II SY/T6952.2—2013 基于应变设计的热采井套管柱 第2部分：套管 1范围 SY/T6952的本部分规定了稠油蒸汽热采井用技术套管及生产套管的产品规格类型、技术要求、 制造方法、检测及评价方法。 本部分适用于套管受热蒸汽温度不高于350℃，井口注汽压力不高于27MPa的稠油蒸汽热采井套管。 本部分未规定事项按GB/T19830中规定的要求进行。 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/T222钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223.82钢铁氢含量的测定惰气脉冲熔融热导法 GB/T224钢的脱碳层深度测定法 GB/T228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 230.1 金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A，B，C，D，E，F，G，H， K，N，T标尺) GB/T 2039 金属拉伸蠕变及持久试验方法 GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法） GB/T 4338 金属材料高温拉伸试验方法 GB/T 5777 无缝钢管超声波探伤检验方法 GB/T6394 金属平均晶粒度测定法 GB/T10561 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 11261 钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融一红外线吸收法 GB/T 13298 金属显微组织检验方法 GB/T13299 钢的显微组织评定方法 GB/T15822 无损检测磁粉检测 GB/T19830 石油天然气工业油气井套管或油管用钢管 GB/T 20123 钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法） GB/T20124 钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法（常规方法） SY/T4109 石油天然气钢质管道无损检测 3规格与类型 3.1钢级 按ksi表征的最小屈服强度分级，本部分规定了65ksi，80ksi，90ksi，110ksi四个套管钢级。管 1 SY/T 6952.22013 体钢级代号为“最小屈服强度+SH”，本部分规定钢级包括：65SH，80SH，90SH，110SH。 3.2管体规格 稠油热采套管管体规格同GB/T19830的规定。 3.3管端 套管管端分为三种类型： 第一类管端几何尺寸及材料性能同管体相同，其标识符号为“钢级标识”后加“-1”。 第二类管端几何尺寸同管体，管端比管体材料具有更高的届服及抗拉强度，其标识符号为“钢级 标识”后加“-2”。管端沿轴向200mm范围内应具有均匀的微观组织特征。 第三类管端内径与管体平齐，外径采用加厚处理，加厚后截面积相比管体截面积增加量不低于 30%，加厚后管端的螺纹参数、匹配的接箍尺寸及螺纹参数由供货商和用户协商一致，管端材料性能 要求与管体材料等同，其标识符号为“钢级标识”后加“-3”。 3.4接箍 接箍与管体连接后，应保证整体套管为同一内径。套管螺纹连接宜采用气密封型螺纹连接，由供 货商和用户协商一致。 4技术要求 4.1制造工艺要求 4.1.1制造方法 套管管体由热轧无缝钢管制造。管端采用加厚处理时，应在加厚后进行全长热处理，以保证整体 管的组织均匀性。加厚管端在全长热处理之前可通过机械加工的方式进行内径平齐化处理。 4.1.2热处理 套管管体、管端及接箍的热处理工艺为“淬火+高温回火（Q&T)”。钢管内外表面脱碳层厚度 不超过0.05mm。 4.1.3材料 套管及接箍材料宜由Cr-Mo系低碳合金钢制造，采用纯净化技术处理。按本部分供货的产品应 含有至少一种晶粒细化元素，使钢的奥氏体晶粒细化。 4.1.4矫直 产品宜选择热矫直工艺，矫直工艺应满足GB/T19830的规定， 4.1.5检验批 由同一热处理炉，或者同一熔炼炉批或按文件化程序由不同熔炼批组合的、连续热处理制造的， 同一规格与钢级的管子。 4.2化学成分 套管管体和接箍化学成分推荐满足表1的规定。 2 SY/T6952.2—2013 表1 化学成分（质量分数，%） P Nb-V-Ti总量 O-N-H总量 元素 c Mn Cr Mo s ≥0. 10 ≤0.020 ≥0. 03 ≤120ppm 含量 ≥0. 40 ≥0.60 4. 3 拉伸性能 4.3. 1 室温拉伸性能 产品室温拉伸性能应符合表2或表3规定。拉伸应力-一应变曲线光滑，无明显屈服平台，如图1 所示。 屈服强度应是拉伸试样标距段产生残余塑性应变为0.2%时对应的拉应力。 应变 应变 应力 应力 应力 应力 b）不合格示例2 c）不合格示例3 d）合格示例 a）不合格示例1 图1套管材料拉伸曲线特征示意图 表2 具有一类和三类管端特征的产品室温拉伸性能 屈服强度Rra.2 抗拉强度 均匀伸长率 钢级 位置 MPa % MPa 586~689 ≥10 管体和管端 448~586 HSS9 ≥689 >5 接箍 552~655 ≥8 管体和管端 552~655 655~758 80SH ≥4 接箍 ≥758 689~793 ≥7 621~758 724~862 管体和管端 90SH ≥862 ≥3. 5 接箍 758~896 ≥5 管体和管端 758~896 862~965 110SH ≥965 >3 接箍 896~1034 表3 具有二类管端特征的产品室温拉伸性能 抗拉强度 均勾伸长率 位置 钢级 MPa % MPa ≥10 管体 448~586 586~689 65SH ≥689 >5 管端和接箍 552~655 655~758 ≥8 管体 552~655 80SH ≥758 ≥4 管端和接箍 689~793 3 SY/T6952.2—2013 表3(续) 屈服强度Rpu.2 抗拉强度 钢级 均匀伸长率 位置 MPa MPa % 管体 621~758 724~862 ≥7 HS06 管端和接箍 758~896 ≥862 ≥3. 5 管体 758~896 862~965 >5 110SH 管端和接箍 896~1034 ≥965 ≥>3 4.3.2 高温拉伸性能 同一批次套管产品的管体、管端及接箍材料高温拉伸屈服强度及抗拉强度相比室温测试结果降低 幅度应不大于15%。 4.4硬度 套管的硬度应符合表4或表5的规定。 表4 具有一类、三类管端的套管硬度 65SH 80SH HS06 110SH 钢级 管体、管端 接箍 管体、管端 管体、管端 接箍 接箍 管体、管端 接箍 一类、三类 ≤22 ≤22 ≤24 ≤24 ≤28 ≤28 HRC 表 5 具有二类管端的套管硬度 65SH 80SH HS06 110SH 钢级 管体 管端、接箍 管体 管端、接箍 管体 管端、接箍 管体 管端、接箍 二类HRC ≤20 ≤22 ≤22 ≤24 ≤24 ≤28 ≤28 4. 5 夏比V型缺口吸收能 套管全尺寸试样室温下冲击韧性应符合表6的规定。 表6 套管材料冲击韧性 单位为焦耳 钢级 HSS9 80SH HS06 110SH 管体、管端、接箍 ≥80 >90 ≥100 ≥110 4.6 晶粒度 套管管体、 管端及接箍材料的晶粒度应为7.0级以上。 4.7非金属夹杂物 套管及接箍材料非金属夹杂物应符合表7的规定。 4