焊管·第34卷第10期·2011年10月
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标准化
API SPEC 5ST 《连续油管规范》概述
付宏强1，2，毕宗岳1，2
（1. 国家石油天然气管材工程技术研究中心，陕西宝鸡721008；
2. 宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院，陕西宝鸡721008）
摘要：简要介绍了美国石油学会新发布的API SPEC 5ST 《连续油管规范》标准的总体结构、
范围及主要内容。该标准涉及的连续油管高技术产品在国外应用非常广泛，而目前国内了解和掌握该产品性能及标准内容的人员又十分有限。因此，笔者从标准角度帮助大家正确理解连续油管产品及其标准内容，通过对标准相关内容的进一步解释或说明，期望对国内用户及标准使用者了解和正确理解连续油管产品性能及标准内容有所帮助。关键词：API SPEC 5ST ；总体结构；范围
中图分类号：TE933.8文献标志码：B 文章编号：1001-3938(2011)10-0067-05
Summary of API SPEC 5ST COILED TUBING SPECIFICATION
FU Hong -qiang 1，2，BI Zong -yue 1，2
（1. National Petroleum and Gas Tubular Goods Engineering Technology Research Center ，Baoji 721008，Shaanxi ，China ；
2. Steel Pipe Research Institute ，Baoji Petroleum Steel Pipe Co. ，Ltd. ，Baoji 721008，Shaanxi ，China ）Abstract:In this article ，it in brief introduced the general structure ，scope and main contents of API SPEC 5ST COILED TUBING SPECIFICATION published by America Petroleum Institute. Coiled tubing products involved in this specification are widely used in the overseas ，and the personnel who know about and grasp product performance and standard contents are limited ，so this article can help the reader to correctly understand coiled tubing product and standard contents through explaining and introduction. Key words:API SPEC 5ST ；general strcture ；scope
0前言
准，以期对业内人士提供参考。
连续油管作业是当代世界油气勘探开发具有前景和代表性的先进技术之一，已广泛应用于油气井修井、完井、测井、增注、老井重钻、加深、侧钻、小井眼、欠平衡、过平衡、水平井钻井以及常规管道集输和生产油管等多种作业［1－2］。
1标准结构
API SPEC 5ST 标准正文包括范围、规范性
引用文件、定义、购方订货需知（强制性要求和可选择的要求）、制造工艺、材料要求、尺寸/单位长度质量/缺陷/管端加工、试验、试验方法、无损检验、试验无效、复验、标志、涂层和保护、文件控制和保存共15个部分。共有8个附录，其中附录A （表格）、附录B （管管对焊）、附录C （钢带对接和管管对接工艺规范）、附录D
2010年4月，美国石油学会正式出版了第一
版API SPEC 5ST 《连续油管规范》［3］（生效日期为
2010年10月1日）。它是目前国际上唯一公开发
行的连续油管产品制造标准，其发布实施将对世界连续油管产品的生产及研发起到重要的推动作用。以下笔者简要介绍了API SPEC 5ST ：2010标
(SR37)（补充要求）、附录E （购方要求）、附录F
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焊管
2011年10月
（API 许可证持有者的会标使用）为规范性附录。附录G （运输/工作卷筒）、附录H （SI 单位制换算）为资料性附录。
成的钢管。钢带长度可以只包含一个确定的壁厚，也可以包含不同的壁厚。一根单根管不包含钢管对接焊缝，其与检验频次有关。
钢带（skelp ）：指轧制成的具有规定尺寸公差并被纵剪成合适宽度的用于连续油管制造的钢条（已对接），即由数个单条钢带（strip ）对接而成。
单条钢带：指从原始卷板上切下的单个钢带条（未对接）。该条术语在产品力学试验复验中极为重要，它是试验位置及频次的依据。
一卷（管）（spool ）：指为储存或运输而缠绕于工作卷筒或运输卷筒上的一整根“制成态”的连续油管。一卷连续油管能够包含一个或多个钢管对接焊缝，且能够与管柱或卷筒交换使用。
2标准范围
API SPEC 5ST 标准包括钢级（CT70，CT80，
CT90，CT100和CT110）、规格（直径为19.1～88.9mm ，壁厚为1.8～7.6mm ）、破坏性试验（拉伸
试验和静水压试验）、管体与成品焊缝的无损检验（X 射线检验、电磁检验和超声波检验）。
该标准为产品制造规范。对于具体的连续油管制造用钢，美国石油学会连续管资源组（the
resource group for coiled tubulars ，RGCT ）认为，
由于还未充分认识其在酸性服役条件下的性能，因此，标准中没有包括任何酸性服役作业的信息。
由于疲劳试验数据的离散性，疲劳试验机设计模型不同，生产连续油管用钢的不同及其产品的酸性作业的表现情况不同，工况环境不同等因素，不宜对连续油管的疲劳性能进行标准化。因此，标准中没有规定腐蚀性能和疲劳性能要求。对于疲劳寿命，一般认为连续油管的维护和保养更为重要。国外机构研究表明，接近80%的连续油管失效是由于机械损伤、操作不当和腐蚀引起的。
3.2焊接工艺
钢带对接可采用熔化极气体保护焊、等离子
弧焊、钨极惰性气体保护焊或搅拌摩擦焊的方法。钢带对接焊的目的是将有限长度的钢带连接成几千米的长钢带，以便后续成型加工成管状，再通过HFI （high frequency induction ）或激光焊方法焊接成连续油管。连续油管钢带对接焊的质量和技术将直接影响连续油管的质量和性能，因此，应严格控制连续油管用钢带对接焊。
管管对接采用钨极惰性气体保护焊。连续油管在运输过程中可能会导致损伤，或在使用中要受到重复弯曲、夹持、受拉等变形，有可能使连续油管出现裂纹或损伤。当连续油管某一部分出现质量问题时，需要把存在缺陷的管段截下来，之后将完好的连续油管对焊起来；或是在生产过程中不能保证下井作业所需的长度时，现场将连续油管对焊成有效长度。
3
3.1
主要内容
术语和定义
标准中的术语和定义共计43个，笔者将对
以下几个术语进行简单解释，以供参考。
连续油管CT （coiled tubing ）：由长度大于61m 的钢管制成的管子称之为连续油管。早期人们将
3.33.3.1
尺寸管柱设计
购方和制造商应在连续油管制造前协商进行
9.14m 的无缝钢管对接制成的所谓连续油管，在
现场使用中出现了多次损坏，为避免出现连接短管现象，在对接之前对钢管有长度要求。该标准不包括无缝管的对接。
机组停车（mill stop ）：指连续油管正常连续焊接过程的中断。如因停电、发生故障等问题而引起的生产机组停止连续焊接。它与试验取样的频次有关。
单根（管）（milled length ）：指一个机组连续生产的单独一根连续油管，单根指可用数卷钢带制
管柱设计。最终设计往往根据库存原料及计算钢带对接焊缝距导向拱的位置而定。
3.3.2钢带的壁厚变化
相邻钢带间的最大允许壁厚变化Δt 见表1，
此项要求来源于API RP 5C7，针对的是壁厚较大的钢带。
在API SPEC 5ST 中，连制管柱应规定相同的化学成分和力学性能，且具有相同的外径，而目前在国外出现了一种新技术连续变量缩减
第34卷第10期
表1
付宏强等：API SPEC 5ST 《连续油管规范》概述
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相邻钢带间的最大允许壁厚变化
t /mm（in ）
Δt /mm（in ）0.2（0.008）0.3（0.011）0.5（0.020）0.8（0.031）
ASTM A607《铬、钒高强度低合金热轧和冷轧
钢，钢板、钢带标准规范》，通过高洁净炼钢和控轧控冷技术得到的热轧卷板作为低碳微合金钢材质，具有良好的韧性及一定的抗腐蚀性能。
表3
钢级
＜2.8（＜0.110）2.8～3.8（0.110～0.150）3.8～5.2（0.151～0.204）
＞5.2（＞0.205）
破坏性检验的化学成分要求
w （Mn ）≤1.20≤1.20≤1.20≤1.65≤1.65
w （P ）≤0.025≤0.020≤0.020≤0.025≤0.025
w （S ）≤0.005≤0.005≤0.005≤0.005≤0.005
w （Si ）≤0.50≤0.50≤0.50≤0.50
%
w （C ）≤0.16≤0.16≤0.16≤0.16≤0.16
（CVR ）工艺技术和加工工艺，同一管柱（锥形管）上的连续油管可具有多种外径、多种壁厚及不同强度水平，且没有任何内部焊缝［4］。
CT70CT80CT90CT100CT110
3.3.3壁厚测量
一般至少应在管柱的两端进行壁厚测量，其
≤0.503
偏差应符合表2规定。对于壁厚连续变化的管柱部分，规定壁厚是指管体上至少4个局部壁厚测量值的平均值。一盘从内到外，管壁由厚变薄的连续油管，将克服连续油管区别于常规油管和钻杆的连续性引起的弱点［5］。
采用测径器或经校准的超声波测厚仪测量壁厚。然而当用户要求进行SR37最终检验时，购方可规定钢管修磨处的局部可接受的最小壁厚，此处壁厚可小于API SPEC 5ST 中表A.6的最小值，也可小于表2中的规定。
表2
连续油管规定壁厚与偏差
偏差/mm（in ）
规定壁厚/mm（in ）
3.4.2拉伸试验
拉伸试验结果应符合表4规定。从表中可以
看出，连续油管具有比较高的强度，这是基于连续油管所服役的工况条件决定的，连续油管一般在油气井中的深度达几千米，外部环境多为高压和高温，工作压力达几十兆帕。
表4
钢级
连续油管拉伸性能要求
屈服强度/MPa抗拉强度/MPa硬度（管体和焊缝HRC ）
CT70CT80CT90CT100CT110
483～552551～620620～689689（最小）758（最小）
≥552≥607≥669≥758≥793
≤22≤22≤22≤28≤30
＜2.8（＜0.110）2.8～4.4（0.110～0.175）4.5～6.4（0.176～0.250）
≥6.4（0.251）
－0.1～+0.2（－0.005～+0.010）－0.2～+0.3（－0.008～+0.012）－0.3～+0.3（－0.012～+0.012）－0.4～+0.4（－0.015～+0.015）
连续油管在一次起下管柱过程中要经历3次弯曲和3次拉直，并且都达到了塑性变形。连续油管的循环加卸载会导致低周疲劳（LCF ）损坏或强度性能软化（包辛格效应），卷取后的连续油管比未卷取的连续油管其屈服强度下降5%～10%，因此，应根据第一道卷取工序之前进行的拉伸试验结果确定连续油管的钢级。如果用户对卷取的钢管进行拉伸试验复验时，允许钢管的屈服强度值比制造商测定的未卷取钢管的屈服强度值（符合表4要求）低5%～10%，此时连续油管的屈服强度复验值可能比表4的规定值小，但只要下降幅度在5%～10%的范围内，则应认为该钢管的屈服强度符合本标准的要求。在实际服役过程中，连续油管在经过数次卷取后，其屈服强度会下降到某个稳定数值。
在连续油管的实际生产检验中，前一管柱的试验结果可用于后一管柱的拉伸试验（指相同的熔炼批、相同壁厚和相同的热处理），因此真实结
3.3.4椭圆度
与完好的圆管相比，连续油管的椭圆度变形
可大大降低其抗挤毁压力等级，较大的椭圆度变形能影响到密封、设备夹紧和抗挤毁能力［6］。
连续油管的规定外径公差为±0.25mm （±
0.010in ）。用户可要求附加椭圆度测量。在外径
缺陷去除后，椭圆度的测量也作为SR37检验的一部分。
3.43.4.1
破坏性检验化学成分
化学成分至少应符合表3的规定。分析元素
包括Cr ，Mo ，Ni ，V ，Nb ，Cu ，B 以及非脱氧目加入的其他元素。连续油管常用的原料标准为
ASTM A606《提高大气腐蚀抗力的高强度低合金
热轧和冷轧钢，钢板、钢带标准规范》或者
·７０·
果只有等机组停车时才能进行测试和验证。
焊管
2011年10月
车）进行扩口试验，允许进行两次复验。扩口达到规定比例时（对于CT90及以下钢级，扩口内径达到1.25ID ；对于CT100和CT110钢级，扩口内径达到1.21ID ），焊缝或母材不出现任何裂纹。
对于有屈服上限的钢级（CT70和CT80），可用于酸性条件，同时这也阻止了人为将高钢级管柱用作低钢级管柱情况的发生。
3.4.33.4.3.1
硬度及晶粒度测定硬度
硬度测定包括宏观硬度和显微硬度的测试。
3.4.6冲击试验
一般不要求进行该项试验，如果由于钢管几
何尺寸因素而不能进行该项试验时，可按照购方与制造商协议采用替代性试验。
（1）钢带对接焊缝和管管对接焊缝。应至少对对接的每个焊缝、热影响区及钢带的外表面进行硬度测试；应对焊缝进行扫查并将其作为焊接工艺评定的一部分，用户可要求附加硬度读数。
（2）直焊缝。在拉伸试验取样处取硬度试样，标准的显微硬度测试要求是在焊缝、热影响区以及管体上进行试验（每一处分别在靠近内径位置、壁厚中间位置以及外径位置进行打点，总共9个读数），用户可要求更多的读数，所有读数应符合表4的规定。
在进行显微硬度试验时，标准要求应在表面
3.4.7金相检验
试样应被磨平、抛光、酸洗，以便能够观察
母材和焊缝区域的微观组织。对于带有内毛刺的试样，内焊缝根部的轮廓应连续光滑地过渡到钢管内表面上。
3.4.8静水压试验
应在恒定压力（最小为1.6S y t /D ）下对管柱的最
薄部分进行至少保压15min 的静水压试验。用户可要求更高的静水压试验最小试验压力和更长的保压时间。
值得注意的是，这里生产商的静水压力为管卷的试验压力而非代表连续油管的现场使用能力。因此，如果用户在现场要对已经使用过的管柱进行静水压力测试，此为用户的个体行为，与
1.0～2.5mm （0.040～0.100in ）进行硬度压痕打
点。而实际情况是，对于某些壁厚较薄的连续油管，不能在标准规定的范围内进行打点，实际打点位置超出了要求的区间。已对连续管标准工作组提出了此项要求不合理性的建议，预计将在下一版标准草案中进行修改。
API SPEC 5ST 规定无关。3.4.9
管体通径试验
经用户协商，球规材质可为尼龙、钢或其他。擦拭球和通径球通常帮助清除泡沫，并且通径球能够保证最小的管体内径。对于含有内毛刺的钢管，焊缝上的毛刺高度不应超过钢管原始内表面的2.3mm （0.090in ）。
3.4.3.2晶粒度
当用户要求时，晶粒度应为ASTM 标准8级或8级以上。
3.4.4压扁试验
应在机组运行的起始和结束时（包括机组停
车）进行压扁试验并符合表5的规定，该项试验要求是根据API SPEC 5CT 制定的，允许进行两次复验。本标准的使用者可探讨与API RP 5C7:
3.5无损检测（NDT ）
应对所有从事连续油管NDT 的人员进行资
质评定并书面证明其能够进行NDT ，且应在质量计划范围内对所有设备进行再校准。
1996或SY/T6698中对于压扁试验的差异。
表5
钢级
压扁试验要求
两板间最大距离/（mm 或in ）
（1.074－0.0194D /t ）D （1.074－0.0194D /t ）D （1.080－0.0178D /t ）D （1.080－0.0178D /t ）D （1.086－0.0163D /t ）D
3.5.1在线无损检测
通过电磁或超声波对连续油管进行在线评
D /t 7～237～237～237～23所有
CT70CT80CT90CT100CT110
价。对比标样应包含纵向10%深度刻槽（最小深度为0.38mm ）以及0.8mm 或1.6mm 的钻孔（可部分或全部贯穿壁厚），此处有多种选择，用户宜要求设置在线NDT 设备的灵敏度。
3.5.2离线无损检测
3.4.5扩口试验
应在机组运行的起始和结束时（包括机组停
API SPEC 5ST 允许用户在静水压试验后进行
连续油管表面及表面下缺陷的离线复检。此为补
第34卷第10期付宏强等：API SPEC 5ST 《连续油管规范》概述
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充要求SR37（附录D ）。离线设备的对比标样：长度为12.7mm （0.500in ）（纵向内外径刻槽），6.3mm （0.250in ）（横向内外径刻槽），深度为规定壁厚的
理和化学技术处理方面取得了一定进展。
4结语
10%，最小深度为0.38mm （0.015in ），最大宽度为0.5mm （0.020in ），以及0.8mm （1/32in ）的钻孔。
在检测前后，应清晰地观察到这些参考反射体，并且检测单元的传感器在4个象限的灵敏度应与参考反射体相同。相比较而言，API SPEC 5LCP 仅要求对直焊缝进行复检［7］。
受文章篇幅限制，笔者仅对API SPEC 5ST 《连续油管规范》的部分主要内容进行了简要介绍，对该标准进行了概括性的阐述，具体内容详见标准。目前，国内大多数厂家及用户对于连续油管产品性能及连续油管标准还比较陌生，笔者仅从标准角度出发，抛砖引玉，希望对国内连续油管用户及标准使用者有所帮助。参考文献：
［1］王峻乔. 连续油管技术分析与研究［J ］. 石油矿场机械，
3.5.3磁粉检验（MT ）和液体渗透检验（PT ）对于在线或离线NDE （无损检测评价）过程
中发现的外径指示信号，可用MT 和PT 进行核查，如可能起始于开焊、部分或不完全熔合、焊缝间断、裂缝、折叠和重皮，随后应探测这些缺陷的深度并且可将其去除，直至达到规定要求。不允许对焊缝缺欠进行修补。
2005，34（5）：34-36.
［2］陈立人，张永泽，龚惠娟. 连续油管钻井技术与装备的
应用及其新进展［J ］. 石油机械，2006，34（2）：59-63. ［3］API SPEC 5ST:2010，Specification for Coiled Tubing ［S ］. ［4］于小波，李缙. 第四代连续油管加工制造技术［J ］. 国外
油田工程，2008，24（4）：45-46.
［5］徐艳丽. 提高连续油管使用寿命的方法［J ］. 石油机械，
3.6涂层及保护
连续油管应涂覆外保护涂层，否则应在订货
合同中予以说明。如果要求特殊涂层时，应在订货合同中规定。对于没有涂覆的连续油管，应采用塑料、防水油布进行包装，存放在防水容器及干燥库房中。经协议应在连续油管内填充干燥的不反应气体，并密封端口；应使用经购方批准的腐蚀抑制剂保护连续油管的内表面。
连续油管防腐技术已受到国内井下作业行业的普遍关注。该类型油管目前还只能依赖进口，为提高连续油管的使用寿命，确保井下作业的安全，国内已加大了这方面的研究工作，尤其在物
2002，30（11）：43-45.
［6］API RP 5C7:1996，Recommended Practice for Coiled
Tubing Operations in Oil and Well Services ［S ］.
［7］API SPEC 5LCP:2006，Specification for Coiled Line Pipe
［S ］.
—————————————————————
作者简介：付宏强（1980—），男，工程师，主要从事企业产品标准化研究工作。
收稿日期：2011-01-07
编辑：李红丽
全国轧辊模具行业第三届技术经验交流会成功召开
由全国轧辊模具行业协会主办，大连冶金工具厂有限公司承办的“第三届全国轧辊模具行业技术经验交流会”于2011年9月21日在辽宁省丹东市成功召开。来自全国各焊管、机组、辅机和原材料生产厂家以及媒体单位的172位代表参加了会议。
会上，中国钢铁协会冷弯型钢分会理事长韩静涛、名誉理事长丁国良以及北方工业大学刘继英教授等行业专家分别做了《冷弯型钢技术的进步》、
《冷弯、焊管星光灿烂》、
《高强钢冷弯成型的轧辊
设计技术》等主题报告。另外，与会代表还纷纷就钢管行业的发展现状，国家经济刺激计划逐步淡出对钢管行业的影响，钢管产品出口前景，轧辊制造新材料、新工艺以及日益高涨的生产成本与发展间的矛盾等问题进行了深入探讨和交流。
与会代表普遍认为，本次技术经验交流会的成功召开，对加强焊管、型钢、轧辊及配套企业间的相互合作与交流，对轧辊行业继续保持持续、稳定、快速发展起到了积极的推动作用，达到了会议的预期目的。
（《焊管》期刊社报道）
焊管·第34卷第10期·2011年10月
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标准化
API SPEC 5ST 《连续油管规范》概述
付宏强1，2，毕宗岳1，2
（1. 国家石油天然气管材工程技术研究中心，陕西宝鸡721008；
2. 宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院，陕西宝鸡721008）
摘要：简要介绍了美国石油学会新发布的API SPEC 5ST 《连续油管规范》标准的总体结构、
范围及主要内容。该标准涉及的连续油管高技术产品在国外应用非常广泛，而目前国内了解和掌握该产品性能及标准内容的人员又十分有限。因此，笔者从标准角度帮助大家正确理解连续油管产品及其标准内容，通过对标准相关内容的进一步解释或说明，期望对国内用户及标准使用者了解和正确理解连续油管产品性能及标准内容有所帮助。关键词：API SPEC 5ST ；总体结构；范围
中图分类号：TE933.8文献标志码：B 文章编号：1001-3938(2011)10-0067-05
Summary of API SPEC 5ST COILED TUBING SPECIFICATION
FU Hong -qiang 1，2，BI Zong -yue 1，2
（1. National Petroleum and Gas Tubular Goods Engineering Technology Research Center ，Baoji 721008，Shaanxi ，China ；
2. Steel Pipe Research Institute ，Baoji Petroleum Steel Pipe Co. ，Ltd. ，Baoji 721008，Shaanxi ，China ）Abstract:In this article ，it in brief introduced the general structure ，scope and main contents of API SPEC 5ST COILED TUBING SPECIFICATION published by America Petroleum Institute. Coiled tubing products involved in this specification are widely used in the overseas ，and the personnel who know about and grasp product performance and standard contents are limited ，so this article can help the reader to correctly understand coiled tubing product and standard contents through explaining and introduction. Key words:API SPEC 5ST ；general strcture ；scope
0前言
准，以期对业内人士提供参考。
连续油管作业是当代世界油气勘探开发具有前景和代表性的先进技术之一，已广泛应用于油气井修井、完井、测井、增注、老井重钻、加深、侧钻、小井眼、欠平衡、过平衡、水平井钻井以及常规管道集输和生产油管等多种作业［1－2］。
1标准结构
API SPEC 5ST 标准正文包括范围、规范性
引用文件、定义、购方订货需知（强制性要求和可选择的要求）、制造工艺、材料要求、尺寸/单位长度质量/缺陷/管端加工、试验、试验方法、无损检验、试验无效、复验、标志、涂层和保护、文件控制和保存共15个部分。共有8个附录，其中附录A （表格）、附录B （管管对焊）、附录C （钢带对接和管管对接工艺规范）、附录D
2010年4月，美国石油学会正式出版了第一
版API SPEC 5ST 《连续油管规范》［3］（生效日期为
2010年10月1日）。它是目前国际上唯一公开发
行的连续油管产品制造标准，其发布实施将对世界连续油管产品的生产及研发起到重要的推动作用。以下笔者简要介绍了API SPEC 5ST ：2010标
(SR37)（补充要求）、附录E （购方要求）、附录F
·６８·
焊管
2011年10月
（API 许可证持有者的会标使用）为规范性附录。附录G （运输/工作卷筒）、附录H （SI 单位制换算）为资料性附录。
成的钢管。钢带长度可以只包含一个确定的壁厚，也可以包含不同的壁厚。一根单根管不包含钢管对接焊缝，其与检验频次有关。
钢带（skelp ）：指轧制成的具有规定尺寸公差并被纵剪成合适宽度的用于连续油管制造的钢条（已对接），即由数个单条钢带（strip ）对接而成。
单条钢带：指从原始卷板上切下的单个钢带条（未对接）。该条术语在产品力学试验复验中极为重要，它是试验位置及频次的依据。
一卷（管）（spool ）：指为储存或运输而缠绕于工作卷筒或运输卷筒上的一整根“制成态”的连续油管。一卷连续油管能够包含一个或多个钢管对接焊缝，且能够与管柱或卷筒交换使用。
2标准范围
API SPEC 5ST 标准包括钢级（CT70，CT80，
CT90，CT100和CT110）、规格（直径为19.1～88.9mm ，壁厚为1.8～7.6mm ）、破坏性试验（拉伸
试验和静水压试验）、管体与成品焊缝的无损检验（X 射线检验、电磁检验和超声波检验）。
该标准为产品制造规范。对于具体的连续油管制造用钢，美国石油学会连续管资源组（the
resource group for coiled tubulars ，RGCT ）认为，
由于还未充分认识其在酸性服役条件下的性能，因此，标准中没有包括任何酸性服役作业的信息。
由于疲劳试验数据的离散性，疲劳试验机设计模型不同，生产连续油管用钢的不同及其产品的酸性作业的表现情况不同，工况环境不同等因素，不宜对连续油管的疲劳性能进行标准化。因此，标准中没有规定腐蚀性能和疲劳性能要求。对于疲劳寿命，一般认为连续油管的维护和保养更为重要。国外机构研究表明，接近80%的连续油管失效是由于机械损伤、操作不当和腐蚀引起的。
3.2焊接工艺
钢带对接可采用熔化极气体保护焊、等离子
弧焊、钨极惰性气体保护焊或搅拌摩擦焊的方法。钢带对接焊的目的是将有限长度的钢带连接成几千米的长钢带，以便后续成型加工成管状，再通过HFI （high frequency induction ）或激光焊方法焊接成连续油管。连续油管钢带对接焊的质量和技术将直接影响连续油管的质量和性能，因此，应严格控制连续油管用钢带对接焊。
管管对接采用钨极惰性气体保护焊。连续油管在运输过程中可能会导致损伤，或在使用中要受到重复弯曲、夹持、受拉等变形，有可能使连续油管出现裂纹或损伤。当连续油管某一部分出现质量问题时，需要把存在缺陷的管段截下来，之后将完好的连续油管对焊起来；或是在生产过程中不能保证下井作业所需的长度时，现场将连续油管对焊成有效长度。
3
3.1
主要内容
术语和定义
标准中的术语和定义共计43个，笔者将对
以下几个术语进行简单解释，以供参考。
连续油管CT （coiled tubing ）：由长度大于61m 的钢管制成的管子称之为连续油管。早期人们将
3.33.3.1
尺寸管柱设计
购方和制造商应在连续油管制造前协商进行
9.14m 的无缝钢管对接制成的所谓连续油管，在
现场使用中出现了多次损坏，为避免出现连接短管现象，在对接之前对钢管有长度要求。该标准不包括无缝管的对接。
机组停车（mill stop ）：指连续油管正常连续焊接过程的中断。如因停电、发生故障等问题而引起的生产机组停止连续焊接。它与试验取样的频次有关。
单根（管）（milled length ）：指一个机组连续生产的单独一根连续油管，单根指可用数卷钢带制
管柱设计。最终设计往往根据库存原料及计算钢带对接焊缝距导向拱的位置而定。
3.3.2钢带的壁厚变化
相邻钢带间的最大允许壁厚变化Δt 见表1，
此项要求来源于API RP 5C7，针对的是壁厚较大的钢带。
在API SPEC 5ST 中，连制管柱应规定相同的化学成分和力学性能，且具有相同的外径，而目前在国外出现了一种新技术连续变量缩减
第34卷第10期
表1
付宏强等：API SPEC 5ST 《连续油管规范》概述
·６９·
相邻钢带间的最大允许壁厚变化
t /mm（in ）
Δt /mm（in ）0.2（0.008）0.3（0.011）0.5（0.020）0.8（0.031）
ASTM A607《铬、钒高强度低合金热轧和冷轧
钢，钢板、钢带标准规范》，通过高洁净炼钢和控轧控冷技术得到的热轧卷板作为低碳微合金钢材质，具有良好的韧性及一定的抗腐蚀性能。
表3
钢级
＜2.8（＜0.110）2.8～3.8（0.110～0.150）3.8～5.2（0.151～0.204）
＞5.2（＞0.205）
破坏性检验的化学成分要求
w （Mn ）≤1.20≤1.20≤1.20≤1.65≤1.65
w （P ）≤0.025≤0.020≤0.020≤0.025≤0.025
w （S ）≤0.005≤0.005≤0.005≤0.005≤0.005
w （Si ）≤0.50≤0.50≤0.50≤0.50
%
w （C ）≤0.16≤0.16≤0.16≤0.16≤0.16
（CVR ）工艺技术和加工工艺，同一管柱（锥形管）上的连续油管可具有多种外径、多种壁厚及不同强度水平，且没有任何内部焊缝［4］。
CT70CT80CT90CT100CT110
3.3.3壁厚测量
一般至少应在管柱的两端进行壁厚测量，其
≤0.503
偏差应符合表2规定。对于壁厚连续变化的管柱部分，规定壁厚是指管体上至少4个局部壁厚测量值的平均值。一盘从内到外，管壁由厚变薄的连续油管，将克服连续油管区别于常规油管和钻杆的连续性引起的弱点［5］。
采用测径器或经校准的超声波测厚仪测量壁厚。然而当用户要求进行SR37最终检验时，购方可规定钢管修磨处的局部可接受的最小壁厚，此处壁厚可小于API SPEC 5ST 中表A.6的最小值，也可小于表2中的规定。
表2
连续油管规定壁厚与偏差
偏差/mm（in ）
规定壁厚/mm（in ）
3.4.2拉伸试验
拉伸试验结果应符合表4规定。从表中可以
看出，连续油管具有比较高的强度，这是基于连续油管所服役的工况条件决定的，连续油管一般在油气井中的深度达几千米，外部环境多为高压和高温，工作压力达几十兆帕。
表4
钢级
连续油管拉伸性能要求
屈服强度/MPa抗拉强度/MPa硬度（管体和焊缝HRC ）
CT70CT80CT90CT100CT110
483～552551～620620～689689（最小）758（最小）
≥552≥607≥669≥758≥793
≤22≤22≤22≤28≤30
＜2.8（＜0.110）2.8～4.4（0.110～0.175）4.5～6.4（0.176～0.250）
≥6.4（0.251）
－0.1～+0.2（－0.005～+0.010）－0.2～+0.3（－0.008～+0.012）－0.3～+0.3（－0.012～+0.012）－0.4～+0.4（－0.015～+0.015）
连续油管在一次起下管柱过程中要经历3次弯曲和3次拉直，并且都达到了塑性变形。连续油管的循环加卸载会导致低周疲劳（LCF ）损坏或强度性能软化（包辛格效应），卷取后的连续油管比未卷取的连续油管其屈服强度下降5%～10%，因此，应根据第一道卷取工序之前进行的拉伸试验结果确定连续油管的钢级。如果用户对卷取的钢管进行拉伸试验复验时，允许钢管的屈服强度值比制造商测定的未卷取钢管的屈服强度值（符合表4要求）低5%～10%，此时连续油管的屈服强度复验值可能比表4的规定值小，但只要下降幅度在5%～10%的范围内，则应认为该钢管的屈服强度符合本标准的要求。在实际服役过程中，连续油管在经过数次卷取后，其屈服强度会下降到某个稳定数值。
在连续油管的实际生产检验中，前一管柱的试验结果可用于后一管柱的拉伸试验（指相同的熔炼批、相同壁厚和相同的热处理），因此真实结
3.3.4椭圆度
与完好的圆管相比，连续油管的椭圆度变形
可大大降低其抗挤毁压力等级，较大的椭圆度变形能影响到密封、设备夹紧和抗挤毁能力［6］。
连续油管的规定外径公差为±0.25mm （±
0.010in ）。用户可要求附加椭圆度测量。在外径
缺陷去除后，椭圆度的测量也作为SR37检验的一部分。
3.43.4.1
破坏性检验化学成分
化学成分至少应符合表3的规定。分析元素
包括Cr ，Mo ，Ni ，V ，Nb ，Cu ，B 以及非脱氧目加入的其他元素。连续油管常用的原料标准为
ASTM A606《提高大气腐蚀抗力的高强度低合金
热轧和冷轧钢，钢板、钢带标准规范》或者
·７０·
果只有等机组停车时才能进行测试和验证。
焊管
2011年10月
车）进行扩口试验，允许进行两次复验。扩口达到规定比例时（对于CT90及以下钢级，扩口内径达到1.25ID ；对于CT100和CT110钢级，扩口内径达到1.21ID ），焊缝或母材不出现任何裂纹。
对于有屈服上限的钢级（CT70和CT80），可用于酸性条件，同时这也阻止了人为将高钢级管柱用作低钢级管柱情况的发生。
3.4.33.4.3.1
硬度及晶粒度测定硬度
硬度测定包括宏观硬度和显微硬度的测试。
3.4.6冲击试验
一般不要求进行该项试验，如果由于钢管几
何尺寸因素而不能进行该项试验时，可按照购方与制造商协议采用替代性试验。
（1）钢带对接焊缝和管管对接焊缝。应至少对对接的每个焊缝、热影响区及钢带的外表面进行硬度测试；应对焊缝进行扫查并将其作为焊接工艺评定的一部分，用户可要求附加硬度读数。
（2）直焊缝。在拉伸试验取样处取硬度试样，标准的显微硬度测试要求是在焊缝、热影响区以及管体上进行试验（每一处分别在靠近内径位置、壁厚中间位置以及外径位置进行打点，总共9个读数），用户可要求更多的读数，所有读数应符合表4的规定。
在进行显微硬度试验时，标准要求应在表面
3.4.7金相检验
试样应被磨平、抛光、酸洗，以便能够观察
母材和焊缝区域的微观组织。对于带有内毛刺的试样，内焊缝根部的轮廓应连续光滑地过渡到钢管内表面上。
3.4.8静水压试验
应在恒定压力（最小为1.6S y t /D ）下对管柱的最
薄部分进行至少保压15min 的静水压试验。用户可要求更高的静水压试验最小试验压力和更长的保压时间。
值得注意的是，这里生产商的静水压力为管卷的试验压力而非代表连续油管的现场使用能力。因此，如果用户在现场要对已经使用过的管柱进行静水压力测试，此为用户的个体行为，与
1.0～2.5mm （0.040～0.100in ）进行硬度压痕打
点。而实际情况是，对于某些壁厚较薄的连续油管，不能在标准规定的范围内进行打点，实际打点位置超出了要求的区间。已对连续管标准工作组提出了此项要求不合理性的建议，预计将在下一版标准草案中进行修改。
API SPEC 5ST 规定无关。3.4.9
管体通径试验
经用户协商，球规材质可为尼龙、钢或其他。擦拭球和通径球通常帮助清除泡沫，并且通径球能够保证最小的管体内径。对于含有内毛刺的钢管，焊缝上的毛刺高度不应超过钢管原始内表面的2.3mm （0.090in ）。
3.4.3.2晶粒度
当用户要求时，晶粒度应为ASTM 标准8级或8级以上。
3.4.4压扁试验
应在机组运行的起始和结束时（包括机组停
车）进行压扁试验并符合表5的规定，该项试验要求是根据API SPEC 5CT 制定的，允许进行两次复验。本标准的使用者可探讨与API RP 5C7:
3.5无损检测（NDT ）
应对所有从事连续油管NDT 的人员进行资
质评定并书面证明其能够进行NDT ，且应在质量计划范围内对所有设备进行再校准。
1996或SY/T6698中对于压扁试验的差异。
表5
钢级
压扁试验要求
两板间最大距离/（mm 或in ）
（1.074－0.0194D /t ）D （1.074－0.0194D /t ）D （1.080－0.0178D /t ）D （1.080－0.0178D /t ）D （1.086－0.0163D /t ）D
3.5.1在线无损检测
通过电磁或超声波对连续油管进行在线评
D /t 7～237～237～237～23所有
CT70CT80CT90CT100CT110
价。对比标样应包含纵向10%深度刻槽（最小深度为0.38mm ）以及0.8mm 或1.6mm 的钻孔（可部分或全部贯穿壁厚），此处有多种选择，用户宜要求设置在线NDT 设备的灵敏度。
3.5.2离线无损检测
3.4.5扩口试验
应在机组运行的起始和结束时（包括机组停
API SPEC 5ST 允许用户在静水压试验后进行
连续油管表面及表面下缺陷的离线复检。此为补
第34卷第10期付宏强等：API SPEC 5ST 《连续油管规范》概述
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充要求SR37（附录D ）。离线设备的对比标样：长度为12.7mm （0.500in ）（纵向内外径刻槽），6.3mm （0.250in ）（横向内外径刻槽），深度为规定壁厚的
理和化学技术处理方面取得了一定进展。
4结语
10%，最小深度为0.38mm （0.015in ），最大宽度为0.5mm （0.020in ），以及0.8mm （1/32in ）的钻孔。
在检测前后，应清晰地观察到这些参考反射体，并且检测单元的传感器在4个象限的灵敏度应与参考反射体相同。相比较而言，API SPEC 5LCP 仅要求对直焊缝进行复检［7］。
受文章篇幅限制，笔者仅对API SPEC 5ST 《连续油管规范》的部分主要内容进行了简要介绍，对该标准进行了概括性的阐述，具体内容详见标准。目前，国内大多数厂家及用户对于连续油管产品性能及连续油管标准还比较陌生，笔者仅从标准角度出发，抛砖引玉，希望对国内连续油管用户及标准使用者有所帮助。参考文献：
［1］王峻乔. 连续油管技术分析与研究［J ］. 石油矿场机械，
3.5.3磁粉检验（MT ）和液体渗透检验（PT ）对于在线或离线NDE （无损检测评价）过程
中发现的外径指示信号，可用MT 和PT 进行核查，如可能起始于开焊、部分或不完全熔合、焊缝间断、裂缝、折叠和重皮，随后应探测这些缺陷的深度并且可将其去除，直至达到规定要求。不允许对焊缝缺欠进行修补。
2005，34（5）：34-36.
［2］陈立人，张永泽，龚惠娟. 连续油管钻井技术与装备的
应用及其新进展［J ］. 石油机械，2006，34（2）：59-63. ［3］API SPEC 5ST:2010，Specification for Coiled Tubing ［S ］. ［4］于小波，李缙. 第四代连续油管加工制造技术［J ］. 国外
油田工程，2008，24（4）：45-46.
［5］徐艳丽. 提高连续油管使用寿命的方法［J ］. 石油机械，
3.6涂层及保护
连续油管应涂覆外保护涂层，否则应在订货
合同中予以说明。如果要求特殊涂层时，应在订货合同中规定。对于没有涂覆的连续油管，应采用塑料、防水油布进行包装，存放在防水容器及干燥库房中。经协议应在连续油管内填充干燥的不反应气体，并密封端口；应使用经购方批准的腐蚀抑制剂保护连续油管的内表面。
连续油管防腐技术已受到国内井下作业行业的普遍关注。该类型油管目前还只能依赖进口，为提高连续油管的使用寿命，确保井下作业的安全，国内已加大了这方面的研究工作，尤其在物
2002，30（11）：43-45.
［6］API RP 5C7:1996，Recommended Practice for Coiled
Tubing Operations in Oil and Well Services ［S ］.
［7］API SPEC 5LCP:2006，Specification for Coiled Line Pipe
［S ］.
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作者简介：付宏强（1980—），男，工程师，主要从事企业产品标准化研究工作。
收稿日期：2011-01-07
编辑：李红丽
全国轧辊模具行业第三届技术经验交流会成功召开
由全国轧辊模具行业协会主办，大连冶金工具厂有限公司承办的“第三届全国轧辊模具行业技术经验交流会”于2011年9月21日在辽宁省丹东市成功召开。来自全国各焊管、机组、辅机和原材料生产厂家以及媒体单位的172位代表参加了会议。
会上，中国钢铁协会冷弯型钢分会理事长韩静涛、名誉理事长丁国良以及北方工业大学刘继英教授等行业专家分别做了《冷弯型钢技术的进步》、
《冷弯、焊管星光灿烂》、
《高强钢冷弯成型的轧辊
设计技术》等主题报告。另外，与会代表还纷纷就钢管行业的发展现状，国家经济刺激计划逐步淡出对钢管行业的影响，钢管产品出口前景，轧辊制造新材料、新工艺以及日益高涨的生产成本与发展间的矛盾等问题进行了深入探讨和交流。
与会代表普遍认为，本次技术经验交流会的成功召开，对加强焊管、型钢、轧辊及配套企业间的相互合作与交流，对轧辊行业继续保持持续、稳定、快速发展起到了积极的推动作用，达到了会议的预期目的。
（《焊管》期刊社报道）