新标准对我国螺纹脂产品质量的作用

刘养勤，李小龙，宋恩鹏，曲璐璐

(中国石油集团石油管工程技术研究院 陕西 西安 710077)

·标准化·

新标准对我国螺纹脂产品质量的作用

刘养勤，李小龙，宋恩鹏，曲璐璐

(中国石油集团石油管工程技术研究院 陕西 西安 710077)

螺纹脂的国家标准GB/T 23512于2015年9月发布实施。分析了该标准对提高螺纹脂产品质量的作用、产生的经济效益和社会效益，以及标准实施中存在的问题，并对标准的应用前景进行分析。指出螺纹脂标准的国际化显著提高了产品质量，缩小了我国石油天然气工业用螺纹脂与国外产品的差距，经济效益和社会效益良好，应用前景广阔。

螺纹脂，标准，质量

0 引 言

螺纹脂是在上扣前涂刷到油井管螺纹上的一种物质，它在管子上扣和卸扣中起润滑作用，并且在管子服役时起到辅助密封作用，因此，在油气田勘探开发中起着重要作用。随着我国石油天然气工业的发展，对套管、油管、管线管和钻柱构件的要求越来越高，从而对套管、油管、管线管和钻柱构件连接中起着润滑及密封作用的螺纹脂，也提出了新的质量要求。如果螺纹脂产品的质量不符合使用要求，就会对套管、油管、管线管和钻柱构件的使用带来很大的隐患，还有可能导致失效事故的发生。许多事故，如粘扣、滑脱、胀裂、泄露等都和螺纹脂有着密切的关系[1-6]。

随着世界经济一体化、区域化及国际贸易的发展，标准的国际化成了当代标准化的发展趋势。作为发展中国家的中国，将国家标准与国际标准接轨，是我国引进国际技术、发展本国国民经济的重要途径。近几十年，我国螺纹脂产量不断增加，并有一定量的出口。为了保证国内螺纹脂产品能严格按规范生产，迅速达到或超过国际先进水平，加强螺纹脂标准的采标、制修订和贯彻实施具有重要意义。

1 螺纹脂标准对产品质量的影响

1.1 螺纹脂新的国家标准发布

GB/T 23512-2015《石油天然气工业——套管、油管、管线管和钻柱结构用螺纹脂的评价与试验》于2015年5月批准发布，2015年9月正式实施。该标准等同采用ISO13678:2010《Petroleum and natural gas industries — Evaluation and testing of thread compounds for use with casing, tubing, line pipe and drill stem elements》，与第一版GB/T 23512-2009《石油天然气工业——套管、油管和管线管螺纹脂的评价与试验》相比，增加了《旋转台肩接头螺纹脂试验推荐作法》。该标准采用最新的研究成果，针对套管、油管、管线管和钻柱构件连接部位所用螺纹脂的制造、试验和选择，提出了更科学合理的性能指标要求、建议和评价与试验方法，既有螺纹脂本身的物理/化学性能，又有螺纹脂的使用性能。是一部既包含产品技术规范又涉及具体试验方法的综合性标准，包括石油天然气工业上游领域使用的油井套管、油管和钻柱构件用螺纹脂和下游领域使用的管线管用螺纹脂。

1.2 我国螺纹脂标准的演变及其对产品质量的影响

我国从80年代起将石油螺纹脂纳入石油专用管螺纹润滑剂和密封的重要物资行列，并于1987年出版了两个石油螺纹脂的行业标准，分别是SY 5199-1987《套管螺纹密封脂》和SY 5198-1987《钻具螺纹脂》。但是螺纹脂质量并未引起重视。中国石油天然气集团公司管材研究所(中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院前身)曾经在90年代受用户和生产厂委托，分别依据SY/T 5199和SY 5198对螺纹脂产品进行检测，结果表明：理化性能不合格的螺纹脂占50%以上，固体填料成分达到64%的螺纹脂几乎没有；密度测试显示，国内螺纹脂最高密度在1.50以下，而国外API标准螺纹脂的密度在1.60以上。按API 5C5对螺纹脂进行性能评价发现：在常温不加载荷条件下进行气密封性能试验，密封压力最高达到28 MPa(4 000 psi)，在120℃(300℉)，最高密封压力只有14 MPa(2 000 psi)；在外载情况下(拉伸力为管子螺纹屈服强度的40%)，密封压力只有6.3 MPa(900 psi)。螺纹脂产品质量存在较大问题。调查发现很多生产厂设备简陋，没有必要的检验设备、检验标准。一些螺纹脂根本不具备润滑性、密封性、稳定性、涂敷性，给油田造成极大的经济损失，螺纹脂质量急需提高。

90年代我国石油行业积极采纳国际标准，SY/T 5199-1997《套管、油管和线管用螺纹脂》和SY/T 5198-1996《钻具螺纹脂》分别修改采用API RP 5A3-1993和API RP 7A1-1992。其中，SY/T 5198在2004年进行了确认。2009年有关石油天然气用螺纹脂的首部国家标准——GB/T 23512《石油天然气工业——套管、油管和管线管螺纹脂的评价与试验》发布，该标准是由中国石油工业标准化技术委员会石油管材专标委根据ISO13678-2000制定的相应国家标准。随后，2010年国家能源局公告第2号宣布SY/T 5199-1997废止。

随着螺纹脂标准的不断完善，螺纹脂质量在不断提升。中国石油天然气总公司于2011年将螺纹脂纳入年度产品质量监督抽查产品范围。经过每年对各油田公司、钻探公司及油、套管生产厂使用的螺纹脂产品的监督抽查，并严格依据GB/T 23512标准进行检验，质量不合格产品逐年下降，有效地保证了螺纹脂产品质量，避免了不必要的经济损失，减少了油田失效事故的发生，保证勘探开发的顺利进行。

2 螺纹脂标准实施产生的经济效益和社会效益

GB/T 23512的发布使得螺纹脂标准已与国际标准融合，形成了一致的要求，螺纹脂国产化水平也在不断提高，国内应用已基本国产化。该标准实现了等同采用ISO标准，已被螺纹脂生产企业、油田用户和第三方检验机构等广泛采纳，并已在国内全面实施，产生了良好的经济效益和社会效益。

2.1 标准实施产生的经济效益情况

GB/T 23512实施后，产生的经济效益在三个方面。首先，根据中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院多年来的失效案例结果统计，80%的失效事故都发生在螺纹连接处，螺纹连接处失效的主要表现形式为：泄漏、粘扣、滑脱，而这三种失效形式均与螺纹脂的质量密切相关。本标准的实施能够约束、规范螺纹脂产品的质量，较大程度上杜绝了由于螺纹脂质量问题而引起的油管、套管失效事故的发生，为油田用户创造了很大的经济效益，对保证油气田勘探开发起到了重要作用。第二，该标准的发布实施，为螺纹脂生产企业的内部检验提供了科学合理的依据，防止了不合格品流入市场造成生产事故；同时，该标准作为我国螺纹脂行业唯一的一部国家标准，对生产企业的研究开发具有很大的指导意义。该标准已与国际同类标准接轨，为我国的螺纹脂生产企业产品出口提供了巨大的帮助，在出口贸易方面，减少出口贸易壁垒，简化了有关出口贸易手续，减少了贸易费用，提高了产品国际竞争力，创造了很大的经济效益。第三，该标准的实施为第三方检验检测机构提供了螺纹脂产品检验的依据以及规范了试验方法，对于防止劣质产品进人市场也具有了法律的保证，能够为因螺纹脂产品质量引起的油管、套管失效事故提供权威的检验结论，为油田用户挽回较大的经济损失，从而间接产生一定的经济效益。

2.2 标准实施产生的社会效益情况

GB/T 23512的发布实施，产生的社会效益主要体现在三个方面。第一，使我国套管、油管和管线管用螺纹脂的生产行业更加规范化、科学化、标准化，并提高了产品质量，提升了螺纹脂生产企业产品竞争力。该标准已与国际同类标准接轨，只要能够满足本标准的要求，也同时满足了相应国际标准要求，为我国的螺纹脂生产企业产品出口提供了质量控制方面的依据。第二，油管、套管螺纹连接处失效的主要表现形式为：泄漏、粘扣、滑脱，而这三种失效形式均与螺纹脂的质量密切相关。该标准实施后，由于能够约束、规范螺纹脂产品质量，对于防止不合格产品进入油田用户提供了科学的订货和验收保障，对于减少上述三种失效形式的发生起到了积极的作用，从而保证了油气田勘探开发工作的顺利进行。第三，该标准的实施为第三方检验检测机构提供了产品检验的依据以及规范了试验方法。因此，该标准的实施不仅解决了油田用户的现场实际问题，避免了钻探安全事故的发生，还使我国螺纹脂行业混乱的局面得到了很大的改善，促进了我国螺纹脂行业的快速健康发展，取得了巨大的社会效益。

3 标准实施过程中存在的问题

GB/T 23512标准中没有对螺纹脂产品的配方做具体要求，因此，尽管各螺纹脂企业生产出来的产品都能满足现有标准要求，但是质量还是有所差别。随着油气田勘探开发，一些深井、超深井等用高温高压螺纹脂、锁固型螺纹脂等应运而生，该标准还需要补充一些针对这些新型螺纹脂产品的技术指标来对这些产品做出规定。

4 标准应用前景分析

GB/T 23512的广泛应用，指导了油田用户规范合理地选用螺纹脂产品，确保了螺纹脂产品的订货质量。合格螺纹脂产品的使用，显著减少了石油、天然气钻探中，套管、油管等石油专用管的失效事故的发生。该标准的推广采用对我国石油、天然气钻探开发的顺利进行起到了较大的保障作用。同时也促进了螺纹脂生产企业的技术进步与产品开发，缩小了我国石油天然气工业用螺纹脂与国外产品的差距。长期的应用实践发现，如果严格按照本标准生产的螺纹脂，在一定温度范围内，在螺纹配合尺寸精度较高的条件下，按照标准上扣扭矩上扣的油、套管具有很好的润滑性和一定的密封性，为提高原油产量、保障国家能源安全发挥了作用。同时减少了人身伤亡、环境污染等重大事故发生的风险，消除了造成不良社会影响的隐患。所以应用前景广阔，应加大宣传、推广与执行力度。

5 结束语

GB/T 23512标准是我国石油天然气行业用螺纹脂的唯一一部国家标准，对指导套管、油管、管线管和钻柱构件用螺纹脂的生产和使用，进一步提高螺纹脂产品质量、规范螺纹脂生产企业的生产，指导螺纹脂生产企业的研究开发和生产制造具有很大的推动作用；对加速我国石油天然气行业标准与国际标准接轨，促进石油天然气工业标准化工作的进一步发展具有重大意义。已被螺纹脂生产企业、油田等用户单位和第三方检验检测机构广泛采纳。该标准的推广采用对我国石油、天然气钻探开发的顺利进行起到了较大的保障作用。同时也促进了螺纹脂生产企业的技术进步与产品开发，缩小了我国石油天然气工业用螺纹脂与国外产品的差距，经济效益和社会效益显著，具有广阔的应用前景。

[1] 吕拴录，李鹤林, 藤学清，等.油、套管粘扣和泄漏失效分析综述[J].石油矿场机械，2011, 40(4)：21-25.

[2] 吕拴录，骆发前，赵 盈，等.防硫油管粘扣原因分析及试验研究[J].石油矿场机械，2009,38(8)：37-40.

[3] 吉玲康. 影响圆螺纹油套管粘扣因素试验研究[J]. 石油工业技术监督2005,21(4)：14-17.

[4] 张传友，关大新. 套管圆螺纹连接密封性能影响因素分析[J]. 天津冶金，1996,6(2)：27-31.

[5] 王德军.钻杆粘扣原因浅析[J].科技风，2013,26(3)：139-139.

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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

刘养勤，女，1976年生，高级工程师，2003年毕业于西北大学分析化学专业，获硕士学位，现主要从事石油管和螺纹脂产品质量监督检验及压力管道元件鉴定评审及型式试验工作。E-mail：liuyangqin@cnpc.com.cn

TE929

A

2096-0077(2016)06-0087-03

2016-07-28 编辑：葛明君)