API SPEC 5DP钻杆性能要求
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api 5d标准
api 5d标准API 5D标准是一种石油钻探行业常用的标准规范。
它涵盖了钻杆、钻杆螺纹以及相关元件的制造和设计要求。
下面将从几个方面来分步骤介绍API 5D标准。
一、钻杆的选材要求API 5D标准中对钻杆的选材要求十分严格，主要是为了确保钻杆能够在油气井中安全稳定地工作。
要求钻杆的材料应为无缝钢管，其生产必须符合API SPEC 5CT标准，并且必须进行化学成分和金相检验。
另外，还要求钻杆表面应经过一定的加工处理。
这些要求可以有效地减少钻杆断裂或变形的风险，同时也可以延长钻杆的使用寿命。
二、钻杆螺纹的规范钻杆的螺纹部分是最容易出现磨损和损坏的部位。
因此，API 5D标准对钻杆螺纹的规范也十分严格。
要求螺纹必须是高精度的，精度必须达到10^-4英寸。
而且，螺纹必须采用单切刃刀和单通切，以确保螺纹的圆整和对称。
三、钻杆的机械性能要求为了保证钻杆能够在高负荷和高强度的环境下正常工作，API 5D标准还规定了钻杆的机械性能要求。
要求钻杆在不同的材料和尺寸下，都必须满足一定的强度和韧性要求。
同时，还要求进行一定的冲击测试和拉伸测试，确保钻杆能够在实际应用中承受预期负荷。
四、钻杆的尺寸和标记要求钻杆的尺寸和标记也是API 5D标准所关注的重点。
要求钻杆的直径、长度和螺纹规格等必须精确到毫米级别。
而且，在钻杆表面还必须印上规定的标记，包括生产厂家、钻杆型号和批次等信息。
这样可以方便信息记录和管理，也有利于及时处理钻杆的安全问题。
总体来说，API 5D标准给予了钻杆的制造和设计非常详细的规范和要求，从多个方面保障了钻杆在油气井中的安全和稳定性。
钻杆的使用不仅仅局限于石油钻探行业，也广泛应用于建筑、交通等领域。
因此，API 5D标准的实施具有重要的现实意义。
API Spec 5DP与API Spec 5D对比表
8.13 标志
钻杆接头外径应模印以下方面的内容： 6.6 标志（API a)钻杆接头制造商名称或商标； Spec 7） b)钻杆接头标识（RSC 型式或，表 A.1 或表 C.1 中没有的连接，制造商规定的标识）； 见表 A.1 或表 C.1； c)“ISO 11961”和/或“Specification 5DP”， 如适用； 指明符合 API Spec 5DP 的标志由制 造商自行选择或按照采购协议中的规定； d)API 会标标志要求（见附录 H），如适用； e)制造日期（年份和月份）。 制造日期应为 3 位或 4 位数字组成，1 位或 2 位数字指明月，后面跟 2 位数字年，完成 第 8 章的标志。在与上一版（见前言）的重 叠试用期内按照本版 ISO 11961 制造的产 品，可以用“00”识别为重叠期标识，而不 是用月份； f)SR20，如适用； g)L2 或 L3（指 PSL-2 或 PSL-3），如适用； h)可追溯性代码（可追溯性要求，见 8.5）。
出现的外露缺陷，除非有确凿的证据证明它 们是由未熔合、夹渣或其他内部缺陷引起。 新试验的试样。如果这二个重新试验 试样满足规定要求，则该批被接受。
如果有一个或二个重新试验试样不满 足规定要求，则该批被拒收。
6.4.4 焊 缝 加 工要求（增 加） 6.4.5-6.4.6 涂 层（增加内涂 层要求）
(0.157 in)； —对于角偏差：对于代号 1：4-1/2 和更大者 为 8 mm/m (0.008 in/in)；对于小于代号 1： 4-1/2 者为 10 mm/m (0.010 in/in)。 钻杆接头的轴线应根据外径D表面确定，不 受标志或钻杆接头表面加硬圈的影响。钻杆 管体的轴线应根据管体外表面上长度至少 400 mm (15 in)的表面确定。 0.156in ， 其 直 线 度 偏 差 对 大 于 等 于 41/2in的管子每英尺不超过0.008in，对 小 于 41/2 的 管 子 每 英 尺 不 允 许 超 过 0.010in。
03 油井管的技术参数
150为例，最低屈服强度为150Ksi(1050MPa)，0℃时的夏
比冲击功大于110J，FATT50为-20℃
3 油井管的技术参数
3.2 套管和油管
非API钢级
(2) 用于寒冷地区的低温高韧性油套管 典 型 牌 号 如 住友的 SM-95L ～ 110L 、 SM-110LL ， V&M 公司的 VM-55LT ～ 125LT ， NKK 的 NKCT-110 ～ 125，川崎的KO-95L～125L。 这些材料在屈服强度达到规定值的同时，有很高 的低温韧性。如 KO-125L 纵向 FATT50 ＜ -100℃ ，横向 FATT50为-60℃；-60℃时纵向冲击功为140J。
3 油井管的技术参数
3.2 套管和油管 非API钢级
（7） 耐CO2+低H2S腐蚀的油套管
典型牌号如住友的SM22CR-65～140、SM25CR-
75～140、SM25CRW-80～140。
（8） 耐CO2+H2S+Cl-腐蚀的油套管 典型牌号如住友的SM2035-110、125，SM2535110～130，SM2242- 110、125，SM2550-110～140 ，SM2050-110～140，SM2060-110～155， SMC276-110～150。
由于直焊缝管的焊接是用卷板制成，其每个板卷可生产数 百个管坯，比起无缝管每个管坯只能生产几个管子相比，长度 尺寸（定尺）更易控制，故ERW焊管的定尺优于无缝钢管。
3 油井管的技术参数
3.2 套管和油管
无缝化前后焊缝组织比较
处理前
• ••
处理后
3 油井管的技术参数
附:无缝套管加工工艺
TPxxH系列套管生产工艺流程: 管坯： • 电炉熔炼钢包精炼真空脱气喂丝处理管 坯连铸管坯检验 钢管轧制： • 管坯加热定心穿孔连轧定径冷却锯 切矫直无损探伤检验 套管加工： • 调质处理无损探伤 管端螺纹加工接箍拧接 通径水压试验另一管端螺纹加工上保护 环测长称重喷印涂漆烘干入库
API Spec5DP与API Spec5D对比表
—对于平行性偏差：指示表总读数4 mm (0.157 in)；
对于角偏差：对于代号1：4-1/2和更大者为8 mm/m (0.008 in/in)；对于小于代号1：4-1/2者为10 mm/m (0.010 in/in)。
钻杆接头的轴线应根据外径D表面确定，不受标志或钻杆接头表面加硬圈的影响。钻杆管体的轴线应根据管体外表面上长度至少400 mm (15 in)的表面确定。
8.7通径要求（API Spec 5D）
除规格31/2in、13.30Lb的钻杆外，第1组所有外加厚钻杆都应用一根长为4in（102mm）、直径为d—3/16in（4.76mm）（小于表列钻杆直径d）的通径规在整个加厚规端部进行通径检查
6.2.8接头对中的要求（增加）
钻杆管体纵轴和钻杆对焊接头纵轴之间的最大不对中不应超过下列值：
c)“ISO 11961”和/或“Specification 5DP”，如适用；指明符合API Spec 5DP的标志由制造商自行选择或按照采购协议中的规定；
d)API会标标志要求（见附录H），如适用；
e)制造日期（年份和月份）。
制造日期应为3位或4位数字组成，1位或2位数字指明月，后面跟2位数字年，完成第8章的标志。在与上一版（见前言）的重叠试用期内按照本版ISO 11961制造的产品，可以用“00”识别为重叠期标识，而不是用月份；
API Spec 7无规定
钻杆接头表面加硬圈可由采购方和制造商之间通过协商达成一致。购协议中应规定钻杆接头表面加硬圈的型式、位置、尺寸和公差，并应按照形成文件的程序进行施加。
API Spec 7无规定
钻杆接头外径应模印以下方面的内容：
a)钻杆接头制造商名称或商标；
b)钻杆接头标识（RSC型式或，表A.1或表C.1中没有的连接，制造商规定的标识）；见表A.1或表C.1；
对于角偏差：对于代号1：4-1/2和更大者为8 mm/m (0.008 in/in)；对于小于代号1：4-1/2者为10 mm/m (0.010 in/in)。
钻杆接头的轴线应根据外径D表面确定，不受标志或钻杆接头表面加硬圈的影响。钻杆管体的轴线应根据管体外表面上长度至少400 mm (15 in)的表面确定。
8.7通径要求（API Spec 5D）
除规格31/2in、13.30Lb的钻杆外，第1组所有外加厚钻杆都应用一根长为4in（102mm）、直径为d—3/16in（4.76mm）（小于表列钻杆直径d）的通径规在整个加厚规端部进行通径检查
6.2.8接头对中的要求（增加）
钻杆管体纵轴和钻杆对焊接头纵轴之间的最大不对中不应超过下列值：
c)“ISO 11961”和/或“Specification 5DP”，如适用；指明符合API Spec 5DP的标志由制造商自行选择或按照采购协议中的规定；
d)API会标标志要求（见附录H），如适用；
e)制造日期（年份和月份）。
制造日期应为3位或4位数字组成，1位或2位数字指明月，后面跟2位数字年，完成第8章的标志。在与上一版（见前言）的重叠试用期内按照本版ISO 11961制造的产品，可以用“00”识别为重叠期标识，而不是用月份；
API Spec 7无规定
钻杆接头表面加硬圈可由采购方和制造商之间通过协商达成一致。购协议中应规定钻杆接头表面加硬圈的型式、位置、尺寸和公差，并应按照形成文件的程序进行施加。
API Spec 7无规定
钻杆接头外径应模印以下方面的内容：
a)钻杆接头制造商名称或商标；
b)钻杆接头标识（RSC型式或，表A.1或表C.1中没有的连接，制造商规定的标识）；见表A.1或表C.1；
API-5D钻杆规范
本规范之任何条款不得解释为本标准委员会指明优先采用任何材料或生产方法，亦不可解释为指明采用不同的材料 和生产方法效果是等同的。在选择材料和生产方法时，购方必须以自己的经验和钢管的指定用途为依据。
iii
目次
API Spec 5D
特别声明............................................................................................................................................................... i 前言...................................................................................................................................................................... ii 购方需提供的信息............................................................................................................................................. iii l 范围................................................................................................................................................................. 1
iii
目次
API Spec 5D
特别声明............................................................................................................................................................... i 前言...................................................................................................................................................................... ii 购方需提供的信息............................................................................................................................................. iii l 范围................................................................................................................................................................. 1
钻具规范(API标准)
中
国
石
油
管
材
研
究
所
TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC
产业为标 科技为本 服务为魂 油田为根
API前言 API出版物中的任何内容，都不能解释为（以暗示或其他方式）赋予任何人 制造、销售或使用专利权所涵盖的任何方法、仪器或产品的权力；也不能解释 为担保任何人侵犯专利权而不承担责任。 “应”：当在标准中使用，表示为符合本规范的最低要求。 “宜”：当在标准中使用，表示为符合本规范的推荐条款或建议但不作要求 的条款。 本文件是按照API标准化工作程序制定的，该程序保证了制定过程的透明度 和广泛参与；本文件被认定为API标准。关于本标准内容解释方面的有关问题， 或者关于标准制定程序方面的看法和问题，应以书面形式提交给美国石油学会 标准部主任，地址是：1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005。如果需 要复制或翻译本标准的全部或部分内容，也请与标准部主任联系。 通常，API标准最长每隔五年就要复审一次，复审的结果是修订、确认或撤 销。该五年复审周期可以延期一次，但延期最长不超过两年。作为现行API标准， 本出版物的有效期自出版之日起不超过五年，除非再版时授权延长其有效期。 可以从API标准部查询本出版物的状况，电话是（202）682-8000。API（1220 L Street, N.W., Washington, D.C.20005）每年发布出版物目录。 欢迎用户提出修订建议，这类建议应提交给API标准出版部，地址是：1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005, standards@。
中
国
石
油
管
API 5DP与API 5D差别(管体与焊缝)
管体（X，G及S级）
冲击功(21℃ ± 2.8℃)
Akv avg.≥54J,任一样品最小Akv≥47J;
焊区：冲击功
Akv avg.≥16J,任一样品最小Akv≥13J;
管体（X，G及S级）冲击功(21℃ ± 3℃)PSL1：
Akv avg.≥54J,任一样品最小Akv≥80J;
代表该批的一组试样的平均吸收功低于最小平均吸收功,或有一个试样低于最小吸收功的要求，则应从同一焊接试件上制取另外三个附加试样进复验。
(重新试验试样的平均吸收功和最小吸收功应大于等于规定的吸收功要求。)
全壁厚硬度（焊缝）
平均硬度值超过HRC37的所有焊缝试件，应复验或该试验所代表的批予以拒收。在重新试验之前，试验表面可以重新打磨。
1.如果一组冲击试验没有达到规定要求，可以从同一根管子上再取三个试样复验；三个试样都应达到或超过平均最低吸收功要求。
2.如果复验达不到要求，应从该批抽取两根管子各取三个试样。
4.其它
外部防腐漆至少能保护钻杆3个月
无
外观检验人员需培训并满足公司对视力的要求并记录，现场光照度≥500Lux
无
管体无损探伤人员需按照ISO 11484或ASNT SNT-TC-1A培训并取得相应资质
无
API 5DP与API 5D差别
项目
API 5D要求与API 7（焊区）
API 5DP要求
需要修改文件
1.产品分级
不分级
分3个等级（PSL1，PSL2，PSL3）
1.原材料
化学成分
P≤0.03%
S≤0.03%
管体E级:P≤0.03%, S≤0.03%;
X,G与S:P≤0.02%,S≤0.015%
力学性能
冲击功(21℃ ± 2.8℃)
Akv avg.≥54J,任一样品最小Akv≥47J;
焊区：冲击功
Akv avg.≥16J,任一样品最小Akv≥13J;
管体（X，G及S级）冲击功(21℃ ± 3℃)PSL1：
Akv avg.≥54J,任一样品最小Akv≥80J;
代表该批的一组试样的平均吸收功低于最小平均吸收功,或有一个试样低于最小吸收功的要求，则应从同一焊接试件上制取另外三个附加试样进复验。
(重新试验试样的平均吸收功和最小吸收功应大于等于规定的吸收功要求。)
全壁厚硬度（焊缝）
平均硬度值超过HRC37的所有焊缝试件，应复验或该试验所代表的批予以拒收。在重新试验之前，试验表面可以重新打磨。
1.如果一组冲击试验没有达到规定要求，可以从同一根管子上再取三个试样复验；三个试样都应达到或超过平均最低吸收功要求。
2.如果复验达不到要求，应从该批抽取两根管子各取三个试样。
4.其它
外部防腐漆至少能保护钻杆3个月
无
外观检验人员需培训并满足公司对视力的要求并记录，现场光照度≥500Lux
无
管体无损探伤人员需按照ISO 11484或ASNT SNT-TC-1A培训并取得相应资质
无
API 5DP与API 5D差别
项目
API 5D要求与API 7（焊区）
API 5DP要求
需要修改文件
1.产品分级
不分级
分3个等级（PSL1，PSL2，PSL3）
1.原材料
化学成分
P≤0.03%
S≤0.03%
管体E级:P≤0.03%, S≤0.03%;
X,G与S:P≤0.02%,S≤0.015%
力学性能
API Spec 5D 第5版《钻杆规范》技术要点.
13 长度
14 直度 15 通径要求
分类 总长度范围（m） ≥95%车载量的长度范围 最大允许变化量 最小允许长度 ≥90%车载量的长度范围 最大允许变化量 最小允许长度
1 5.49~6.71
0.61 6.10
— —
2 8.23~9.14
— —
0.61 8.23
3 11.58~13.72
— —
0.91 11.58
紧接加厚部分约127mm长（≤139.7mm规格）或约等于外径尺寸（>139.7mm规格）的
钻杆管体外径允许公差如下：
管子规格（mm）
Meu后面（mm）
60.3~88.9
-0.79~+2.38
101.6~127.0
-0.75%D~+2.78
139.7~168.3
-0.75%D~+3.18
10 壁厚允许偏 -12.5% 差
3、钻杆加厚部分内径dou：±1.59mm；
4、内加厚及内外加厚钻杆的最大内径锥度为：20.8mm/m (2.08%)；
5、内加厚长度Liu：-12.70~38.10mm（168.3mm规格的管子Liu公差为-12.70~
50.80mm）
9 外径偏差 D≤101.6mm时 ±0.79mm；
D≥114.3mm时 -0.50%~+1.00%；
（mm）
E75
12.5
50.80
1.02
3.18
X95和G105 12.5
50.80
1.02
3.18
S135
5.0
50.80
1.02
1.59
深度公差是计算槽深的±15%,最小刻槽深度为0.30±0.05mm。
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延伸率（%） — — 13
取1组试样
次与冲击试验频次一致
PSL-3 试验频次：每100道焊缝取 1组
S：最大0.01Biblioteka %表面开裂、折皱、淬火裂纹、外观检验）；
.0HRC；并满足PSL-2要求。
单件最小值：14 单件最小值：14 焊缝 平均最小值：16 平均最小值：16 尺寸：10×10（mm） 试验频次：每400道焊缝取 试验频次：每200道焊缝取 1组 1组 拉伸性能 屈服强度（Mpa） 抗拉强度（Mpa） 最小：724 最大 ：931 最小：793 最小：931 最大：1138 最小：1000 最小：827 最大：1138 最小：965 注：管体、接头试验频次为每200个取1组试样 接头 焊缝 硬度试验 内螺纹硬度：285-341HBW 焊缝平均硬度≤37HRC或365HV10，试验频次与冲击试验频次一致 弯曲试验 焊缝 PSL-1 PSL-2 试验频次：每400道焊缝取 试验频次：每200道焊缝取 1组 1组 化学成分 管体（X、G、S）和接 头 P：最大0.020% S：最大0.015%
API SPEC 5DP钻杆性能要求 冲击性能（J） PSL-1 PSL-2 试验温度：21±3℃ 试验温度：21±3℃ 管体：X、G、S钢级 尺寸：10×7.5（mm） 钻杆接头 （公接头和母接头） 尺寸：10×10（mm） 单件最小值：38 单件最小值：38 平均最小值：43 平均最小值：43 试验频次：每200根取1组 试验频次：每200根取1组 单件最小值：47 单件最小值：47 平均最小值：54 平均最小值：54 试验频次：每200根取1组 试验频次：每200根取1组
G钢级管体 S钢级管体 钻杆接头
PSL-2特殊要求：进行管体缺欠和缺陷检验（包括管体表面开裂、加厚部位表面开裂、折皱、淬火裂纹、外观检验）； 无损检验，并满足PSL-1要求。 PSL-3特殊要求：接头最大屈服强度为1034MPa；接头全壁厚硬度为56HBW或6.0HRC；并满足PSL-2要求。
求 PSL-3 试验温度：-20±3℃ 单件最小值：64 平均最小值：80 试验频次：每200根取1组 单件最小值：47 平均最小值：54 试验频次：每200根取1组 单件最小值：32 平均最小值：42 试验频次：每100道焊缝取 1组