《完井固井技術》ppt課件-文庫吧
2025-10-05 20:04 本頁面
【正文】 用 (65/8in)的情況 （ 2）壁厚 ? 對于同一套管外徑， API標準規(guī)定了若干壁厚尺寸，組成不同的強度等級供選用。 ? 以 (51/2in)套管為例， API標準規(guī)定了 5個壁厚系列： – mm – mm – mm – mm – mm ? 同時也可以單位長度的質量來表示套管的壁厚 （ 3）尺寸配合 ? 尺寸配合體現在兩個方面，一是套管與井眼的尺寸配合，二是上下級套管的尺寸配合。 ? 套管與井眼之間應有合適的間隙。間隙過大會導致太大的井眼尺寸，增加鉆井成本；間隙過小又會導致下套管及注水泥困難，引起管外竄槽。目前國內外所生產的套管及鉆頭尺寸配合基本確定或在較小范圍內變化。 ? 下圖給出了套管和井眼尺寸配合選擇表 。 套管和井眼尺寸選擇表 ? 使用該表時，先確定套管（或尾管）尺寸，即可根據表中箭頭（實線為常用配合，虛線為不常用間隙配合），查得該尺寸入井時所要求的井眼尺寸，以及通過該尺寸套管允許下入的鉆頭尺寸（下段井眼尺寸）。 ? 目前國內套管系列一般采用： – 133/8in— 95/8in— 51/2in、 – 133/8in— 75/8in— 51/2in（擴眼增加間隙） – 復雜井況，有時也采用 133/8in— 103/4in— 7in 套管類型 ? 按制造工藝 ， 套管可分為無縫套管（ Seamless） 和直焊縫套管 （ ERW：Electric Resistance Weld） 。 – 無縫套管： 用鋼坯經加熱后熱滾軋 、 鉆孔 、帶芯軸壓軋延伸 、 熱處理等工序達到標準尺寸套管 ， 形成無縫套管系列 – 直焊縫套管： 用高精度熱軋鋼卷板經展平，逐步次序滾軋成管后，用高頻焊接、熱處理等工序達到標準尺寸套管 直焊縫套管與無縫套管相比有以下特點 1） 尺寸精度高 – 外徑偏差一般不超過 177。 %， 壁厚不超過 %。 而無縫套管標準偏差為 ， 僅此一項就顯著提高抗擠強度和通徑 。 2） 韌性優(yōu)良 – 由于實行高強度高韌性焊接 ， 不但保證母材而且保證焊縫具有良好的韌性 。 3） 抗擠 抗爆裂性能優(yōu)異 – 由于 ERW套管尺寸精度高 、 韌性好 ， 因此實際抗擠性能比 API無縫套管高 30%左右 ， 抗爆性能高 50%左右 。 4) 成本低 – 與同類無縫套管相比低 10%左右。 鋼級 由于套管的使用條件比較惡劣 ， 對鋼的質量要求很嚴 ， 必須按專門標準或技術條件生產和檢驗 。 為確保套管質量 ，美國石油學會采取發(fā)放認可證 （ API） 的辦法組織一些大型企業(yè)定點生產 。 二、套管柱設計 （ 一 ） 入井套管柱的受力分析 為了保證下入井內的套管不斷、不裂、不變形，要求套管有一定的強度，足以抵抗它所受的外力。為此，需要對井內套管柱受力狀況作個大概的分析。 拉力 ? 由套管本身重量所引起。越靠上部的套管承受的拉力越大，套管柱越長，套管的尺寸越大，上部套管承受的拉力越大。 ? 因井斜套管靠井壁，上提套管時的磨擦力；注水泥最后碰壓時的套管附加的拉力；下套管過程中猛提猛剎都會使套管受到比較大的拉力。 ? 在一般情況下，磨擦力或碰壓所附加的拉力和下套管正常操作時增加的拉力常小于套管柱在井內泥漿中的浮力。因此進行套管柱設計時，一般按套管在空氣中的重量計算拉力的大小。 外擠力 ? 如果下到井中的套管內外部都有泥漿，而且泥漿比重一致，此時套管內外液柱壓力平衡，套管不受外擠力。 ? 誘導油流時需要把套管內的液體逐步淘空，這樣套管便要承受套管外液柱壓力引起的外擠力。當套管內液體全部淘空時，套管所受的外擠力最大。 ? 進行套管柱設計時，一般從安全著眼，按套管內全淘空時套管所受的外擠力計算，這個外擠力即為套管外泥漿的液柱壓力。但也有人認為，在水泥封固段，可按鹽水柱壓力計算套管的外擠力。 內壓力 ? 在酸化、壓裂、擠水泥或井噴關井時，套管將承受較大的內壓力，其數值等于擠注作業(yè)時最大的內壓力或油、氣的壓力。 ? 設計套管柱時，當套管能滿足抗拉和抗外擠強度要求時，抗內壓往往也能滿足，故一般不作抗內壓強度核算。而在高壓氣井，有時需進行抗內壓強度核算。 （二）套管柱的設計 套管柱的設計原則 入井的套管柱在外力作用下，必須滿足抗拉、抗擠、抗崩強度的要求，并留有一定的安全余量。根據套管柱在井
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