GBT 43673-2024 非金属敷缆复合连续油管标准立项发展报告

非金属敷缆复合连续油管标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Non-metallicCable-layingCompositeCoiledTubing摘要随着我国油气资源开发向深层、超深层及非常规领域持续拓展，传统金属连续油管在腐蚀防护、电缆集成及长距离传输等方面面临诸多技术瓶颈。非金属敷缆复合连续油管作为一种兼具结构承载、流体输送与电缆敷设功能的新型复合管材，近年来在国内外油气田得到快速应用，但其产品设计、制造工艺、质量检验及应用规范长期缺乏统一的标准依据。本文系统阐述了GB/T43673-2024《非金属敷缆复合连续油管》国家标准的立项背景、编制原则、主要技术内容及验证情况，梳理了标准的技术指标体系与试验方法要点，分析了标准实施对提升产品质量、规范市场秩序、促进技术进步和支撑能源安全战略的积极意义。该标准由全国石油天然气标准化技术委员会归口管理，于2024年3月15日发布，2024年7月1日正式实施，填补了我国非金属敷缆复合连续油管领域国家标准的空白，为产品设计制造和工程应用提供了权威技术依据。关键词：非金属复合连续油管；敷缆技术；国家标准；技术规范；油气钻采装备；标准化Keywords:Non-metalliccompositecoiledtubing;Cable-layingtechnology;Nationalstandard;Technicalspecification;Oilandgasdrillingequipment;Standardization一、引言连续油管技术自20世纪60年代问世以来，已广泛应用于油气田修井、钻井、完井、测井及增产作业等领域，被誉为"万能作业装备"。然而，传统钢制连续油管在高温高压、强腐蚀介质环境下存在局限性：一方面，金属管材在H₂S、CO₂及高矿化度介质中易发生电化学腐蚀和应力腐蚀开裂，大幅缩短使用寿命；另一方面，常规连续油管在进行井下参数实时监测时，需要另行下入电缆或采用无线传输方式，不仅增加了作业工序和成本，也降低了数据采集的可靠性和实时性。近年来，随着非金属增强复合材料、高性能聚合物及线缆挤包敷设等技术的成熟，非金属敷缆复合连续油管应运而生。该产品以连续纤维增强热固性或热塑性树脂为结构层，将动力电缆、信号电缆或光缆复合敷设于管壁结构之中，实现"管缆一体化"，具有耐腐蚀、质量轻、电绝缘性能好、可实现井下实时数据传输等显著优势，已成为连续油管技术发展的重要方向。然而，由于缺乏统一的国家标准，各生产企业的产品结构设计、材料选型、性能指标和检验方法差异较大，质量参差不齐，既制约了产品的规模化推广和应用，也增加了用户选型和工程使用的风险。二、标准立项背景与编制过程2.1政策背景与行业需求油气资源的绿色高效开发是保障国家能源安全的重要基石。《"十四五"能源领域科技创新规划》明确提出，要重点突破新型油气钻采装备关键技术，推动高性能管材的国产化和标准化进程。中国石油、中国石化等主要油气企业近年来相继开展了非金属连续油管先导试验和规模化应用，成果显著。以中石油某油田为例，采用非金属敷缆复合连续油管后，检泵周期由180天延长至450天，单井年维护费用降低约40%，数据采集系统运行稳定可靠。与此同时，部分油田因缺乏统一标准而面临产品质量参差不齐、验收困难等问题。在双碳目标背景下，油气行业对节能降耗、绿色作业提出更高要求，非金属复合材料的轻量化、耐腐蚀特性高度契合行业转型方向，标准研制成为推动该技术规模化发展的关键基础设施。2.2国内外标准化现状在国际层面，目前尚无专门针对非金属敷缆复合连续油管的国际标准（ISO）或国外先进标准。美国石油学会（API）发布的APIRP5C7《连续油管作业推荐做法》和APISpec5ST《连续油管规范》均针对传统钢制连续油管，对非金属复合管材的适用范围有限。ISO14692系列标准主要涉及玻璃纤维增强塑料（GRP）管道系统，但面向固定式管路而非连续油管作业场景。国内方面，SY/T6701-2007《连续油管》行业标准同样仅涉及钢制连续油管。非金属复合管领域虽已有GB/T29165系列（纤维增强热塑性塑料复合管）等标准，但其技术要求和试验方法无法完全覆盖敷缆复合连续油管的特殊结构和功能需求。因此，迫切需要制定专门的国家标准。2.3编制原则与工作过程本标准的编制遵循以下基本原则：一是科学性和先进性原则，充分吸收近年来非金属复合管材设计制造领域的新技术、新工艺和新材料成果；二是适用性和协调性原则，与现有油气田开发相关国家标准、行业标准保持协调一致，避免重复和矛盾；三是规范性和可操作性原则，技术指标明确，试验方法便于实施，既便于生产企业的质量控制，也便于用户和第三方检验机构的验收检验。标准编制工作于2021年正式启动，由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355）归口管理，中国石油集团工程材料研究院有限公司牵头起草。编制组经过广泛调研、试验验证、征求意见、专家审查等阶段，历时三年完成了标准的制定工作。其间，编制组走访了国内主要生产企业和应用油田，收集了大量产品试验数据和应用案例，为标准技术指标的确定提供了充分的实践依据。2024年3月15日，国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）正式批准发布GB/T43673-2024《非金属敷缆复合连续油管》，自2024年7月1日起实施。三、标准主要内容解析GB/T43673-2024《非金属敷缆复合连续油管》是我国首个针对非金属敷缆复合连续油管的国家标准。该标准适用于油气田井下作业用非金属敷缆复合连续油管的设计、制造、检验与验收。标准规定了非金属敷缆复合连续油管的术语和定义、分类与标记、结构尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。3.1分类与标记标准按管体结构将非金属敷缆复合连续油管分为内衬层、增强层、敷缆层和外护套层等多层复合结构，并按增强材料类型、电缆配置方式和额定工作压力等参数进行分类。产品标记方式清晰规定了规格型号、压力等级、缆芯配置等信息的表示方法，便于设计选型和工程管理。标准对缆芯配置规则作出明确规定，要求动力缆与信号缆之间设置隔离层，以降低电磁干扰对井下数据传输质量的影响。3.2材料要求标准对内衬层、增强层、外护套层及电缆所用原材料提出了明确要求。内衬层材料应具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和气密性，常用材料包括高密度聚乙烯（HDPE）、聚偏氟乙烯（PVDF）等热塑性材料；增强层材料应具有高强度、高模量特性，宜采用连续玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维等经缠绕或编织工艺成型，并满足界面粘接性能要求；敷缆层所用电缆应满足耐温、耐压及信号传输性能要求，绝缘层材料应具有良好的电绝缘性和热稳定性；外护套层应具有优良的耐候性和抗机械损伤能力，宜选用耐老化的改性聚烯烃类材料，外护套材料还应满足耐紫外老化和耐微生物侵蚀要求。3.3尺寸与性能要求标准按管体公称内径规定了系列化尺寸规格，并要求管道长度连续均匀，无接头或少接头，以保障井下作业的连续性和安全性。主要技术性能指标包括：静水压试验压力、爆破压力、抗拉强度、抗内压强度、抗外压挤毁强度、弯曲刚度、最小弯曲半径、温度适用范围、电缆绝缘电阻、导通性及信号传输衰减等。其中，管体的短期爆破压力不应低于最小规定值的2.25倍，长期静水压通过1000小时静液压试验进行验证，确保产品在长期服役条件下的安全裕度。此外，标准还规定了管体与缆芯之间的粘接强度、敷缆层密封性能等特殊要求。3.4试验方法标准引用了多项现行有效的试验方法标准，包括GB/T1040系列（塑料拉伸性能试验）、GB/T9341（塑料弯曲性能试验）、GB/T6111（流体输送用热塑性塑料管道系统耐内压性能测定）等。针对非金属敷缆复合连续油管的特殊性，标准还规定了复合结构完整性试验、缆芯功能检测等专项试验方法。值得关注的是，标准对管体弯曲疲劳性能试验作出了具体规定，要求在模拟井下工况的弯曲-拉伸循环载荷条件下进行疲劳试验，这一试验方法能够有效评估管体在反复起下作业工况下的使用寿命，是该标准的核心技术内容之一。3.5检验规则标准将检验分为型式检验和出厂检验两类。型式检验在下列情形下必须进行：新产品定型或老产品转产时、正式生产后结构材料工艺有较大改变可能影响产品性能时、停产一年以上恢复生产时、国家质量监督机构提出型式检验要求时、批量生产周期性检验时。出厂检验项目包括外观质量、外径与壁厚偏差、水压密封试验以及电缆导通性检测等基础必检项目，全项检验合格后方可出厂，并附有产品质量证明文件。四、标准实施的意义与预期效益4.1对产品质量提升和行业规范化的作用GB/T43673-2024的发布实施，填补了我国非金属敷缆复合连续油管产品标准的空白，为生产企业提供了统一的产品开发和质量控制依据。该标准对材料选用的限定和对性能指标的底线要求，能够有效遏制低质低价恶性竞争，推动行业从"拼价格"向"拼品质"转变。标准对尺寸规格的系列化规定，为管接头、井下工具及其他配套装备的标准化对接创造了条件。此外，统一的产品标记和检验规则有助于建立第三方质量评价体系，为油田用户的质量验收提供技术依据。4.2对技术进步的促进作用标准的制定过程中，编制组系统梳理了国内非金属复合管材领域的最新技术进展和工程应用经验，将一些已趋于成熟但尚未形成统一规范的新技术、新工艺纳入标准框架。这一过程本身就是对行业技术成果的集成和凝练。标准的发布实施将进一步引导科研院所和企业加大对高性能非金属复合材料、管缆一体化制造工艺、井下实时数据传输等关键技术的研发投入。同时，标准对产品性能提出了明确的目标要求，为企业开展技术创新提供了方向性指引。4.3对能源安全保障和绿色发展的支撑当前我国油气对外依存度持续处于高位，保障国家能源安全需要加大国内油气资源勘探开发力度，尤其是向深层、深海、非常规等复杂领域进军。非金属敷缆复合连续油管凭借其优异的耐腐蚀性能和实时监测能力，为解决复杂油气井的管柱腐蚀和动态监测难题提供了有效技术手段。该标准的实施将加速这一先进技术装备的推广应用和迭代升级，助力增储上产和提质增效。从绿色发展的角度看，非金属复合连续油管的长寿命特性减少了管材更换频率和井下作业次数，降低了钢材消耗和作业能耗；其可靠的实时监测功能有助于优化生产制度、减少无效作业，推动油气田绿色低碳开发。五、标准主要起草单位介绍本标准牵头起草单位为中国石油集团工程材料研究院有限公司（原中国石油集团石油管工程技术研究院）。该院成立于1981年，是国内外石油管材及装备材料领域规模最大、综合实力最强的专业研究机构之一，也是全国石油天然气标准化技术委员会石油专用管材分技术委员会（SAC/TC355/SC2）的秘书处承担单位。研究院下设石油管材基础研究中心、腐蚀与防护研究中心、非金属管材研究中心等十余个专业研究部门，建有石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室、国家石油管材质量检验检测中心等国家级科研平台。在非金属管材领域，研究院先后承担了国家"863"计划、国家重点研发计划及中国石油集团重大科技项目等多项课题，在纤维增强热塑性复合管、非金属敷缆复合连续油管、复合柔性管等方面取得了一系列具有自主知识产权的创新成果，牵头或参与制定了多项国家和行业标准。此次牵头制定GB/T43673-2024，是该院充分发挥标准化技术优势、引领行业技术发展的又一重要体现。六、结论与展望GB/T43673-2024《非金属敷缆复合连续油管》的发布实施，标志着我国非金属敷缆复合连续油管领域标准化建设迈出了关键一步，对于促进产品技术提升、保障作业安全、规范市场秩序具有重要的现实意义。标准的实施将有效推动非金属敷缆复合连续油管在油气田的规模化应用，为深层超深层油气开发和智慧油气田建设提供有力的技术支撑。展望未来，随着非金属材料科学、智能制造技术和井下传感技术的快速发展，非金属敷缆复合连续油管的技术性能和功能集成度将持续提升。一方面，应加快构建覆盖产品全生命周期的标准体系，逐步完善设计选型指南、工程应用规范、在线检测评价等相关标准，形成系统配套的标准族群；另一方面，应积极推动我国标准在国际标准化组织（ISO）框架下的转化和互认，提升中国制造非金属敷缆复合连续油管的国际竞争力。同时，随着人工智能与大数据技术在油气田开发中的深入应用，具备多参量实时感知能力的智能连续油管将成为重要发展方向，对应的数据接口协议、智能监测系统集成等标准化需求亦将逐步显现，需要标准制定机构的前瞻布局。我们有理由相信，GB/T43673-2024的发布实施将有力推动非金属敷缆复合连续油管技术在我国油气田的推广应用和不断升级，为保障国家能源安全和推动油气行业绿色低碳转型发展作出应有的贡献。参考文献[1]国家市场监督管理总局，国家标准化管理委员会.GB/T43673-2024非金属敷缆复合连续油管[S].北京：中国标准出版社，2024.[2]国家能源局."十四五"能源领域科技创新规划[Z].2021.[3]AmericanPetroleumInstitute.APIRP5C7:RecommendedPracticeforCoiledTubingOperations—