套管强度

摘要： 深井、超深井、大位移井等复杂油气井钻井过程中套管磨损严重,大大增加了套管失效风险。现场测量数据表明,某些井段的套管上存在多个磨损区域,磨损形状呈现出比经典“单月牙”形更加复杂的复合模式,常规方法难以准确预测套管失效风险。为此,在分析复合磨损模式与单月牙模式区别的基础上,基于室内实验与数值模拟分析,揭示了复合磨损套管在内压与外挤作用下的失效机理,得到套管剩余强度的主控因素及其作用规律,构建了磨损套管剩余强度智能预测模型,形成了磨损套管失效风险预测方法。研究结果表明:①套管磨损形状不仅是单月牙形,还会出现多月牙重叠、交叉和分离的复合磨损形状;②磨损套管的内压失效是一种强度失效,发生在磨损区套管壁中部的等效应力达到材料的屈服强度时,而外挤失效是一种稳定性失效,发生在套管截面形状的椭圆度达到临界值时;③磨损深度、径厚比和屈服强度是套管抗内压强度的主要影响因素,抗外挤强度除上述因素外还包括磨损宽度和分离角,设计如忽略套管磨损的影响,可能引发井筒完整性失效风险。结论认为,该方法在中国西北部某超深井进行了现场应用,预测精度在90%以上,吻合度较高,为油气勘探开发向深层、超深层发展提供了技术和安全保障。

摘要： 目前,国内外均面临着严重的套管损坏问题,因此研究套管强度的影响因素是必要的.通过建立套管和水泥环的三维有限元模型,并利用Ansys有限元分析软件研究了水泥环参数、套管偏心率和椭圆度对套管强度的影响.模拟结果表明,只有水泥环的弹性模量超过一定值,增加水泥环的厚度、弹性模量才能提高套管的强度,否则还会增加套管内壁的等效应力,并且得出了水泥环对套管强度的增幅效果是套管径厚比的函数;此外套管的强度随着套管偏心率和椭圆度的增加而大幅度降低,容易引起套管屈服破坏.

摘要： 为了厘清页岩气井定面定向射孔对水力压裂井套管的影响,结合水力压裂射孔工艺优化、射孔弹对压裂效果的影响等基础研究,建立定面定向射孔对套管强度影响的3D有限元数值分析模型,探究三种射孔方式对P110套管安全的影响规律.研究显示,不同方式的定向射孔对套管强度的影响程度不同,但不影响套管生产应用;射孔孔径是对套管强度影响最大的参数.通过定量分析射孔对页岩气水力压裂井套管损坏的影响机理,以期为有效评估套损程度和制定套损对策提供理论参考.

摘要： 在钻井工程项目中,井控设计是一个必不可少且极其重要的环节。本文针对川渝地区钻井设计中在井控方面关于短起下钻检验油气上窜速度、硫化氢含量的测定标准缺乏、部分规定较模糊,缺乏明确的数据,以及套管强度校核中存在的问题,提出了一些看法和认识,供交流探讨。

摘要： 结合塔里木英买力地区盐膏层蠕变特性,采用有限元方法建立深井盐膏蠕变层椭圆井眼的偏心套管受力分析模型,计算得到椭圆井眼套管最大等效应力与偏心距、偏心角的关系.结果表明:在偏心距一定时,套管最大等效应力随着偏心角增大(0°～90°)而减小;套管最大等效应力随偏心距的变化表现为各向异性,与偏心方向和角度相关;套管在靠近椭圆井眼短半轴方向,应力集中程度减轻,套管最大等效应力随井眼椭圆度增大而减小.为解决上述问题提出了减轻井眼椭圆程度和增强套管强度的措施,为复杂地层和复杂井眼中套管强度设计提供一定的理论依据.

摘要： 中国早期800 kV直流输电阀厅使用的进口穿墙套管,存在一些运行质量问题和结构设计缺陷。电气性能的可靠性与机械强度设计、制造工艺及成本控制的矛盾交织,使特高压直流穿墙套管的设计与制造成为一个世界性的难题。为破解这个难题,文中提出了开发电容式复合绝缘直流套管的设想,并简介这种套管的主要设计思路,以期其快速发展。

摘要： 为计算磨损套管剩余强度,采用有限元分析方法,通过对标准套管进行屈曲分析求出特征值,引入特征值计算结果进行非线性分析,计算得到套管强度,并与API标准值进行对比,得到套管抗内压强度误差为0.264％,抗外挤强度误差为0.013％,验证了有限元分析方法的可行性和准确性;通过引入屈曲特征值进行磨损套管塑性变形分析,建立了磨损套管的剩余强度分析方法,对Φ193.7mm× 12.7mmP110套管发生1mm、3mm和5mm月牙形磨损时套管剩余强度进行分析计算.DY7井实际应用表明,该计算结果可靠,能够满足后续作业对井筒承压能力的要求,为施工提供决策依据.

摘要： 磨损和腐蚀是导致套管失效的主要因素.基于对套管磨损的理论分析,预测套管在钻进中的磨损量及油田开采周期内对套管壁厚的腐蚀量,结合套管强度校核,研究基于磨损作用的套管腐蚀对套管选型的影响.研究结果表明:磨损可使腐蚀速率增加,从而使套管管壁上的腐蚀坑深度增加,所以磨损和腐蚀因素与所用套管的壁厚具有相关性.在套管设计和选型时应对其磨损和腐蚀情况进行分析和计算,并确定所用套管的公称重量.

摘要： 磨损和腐蚀是导致套管失效的主要因素。基于对套管磨损的理论分析,预测套管在钻进中的磨损量及油田开采周期内对套管壁厚的腐蚀量,结合套管强度校核,研究基于磨损作用的套管腐蚀对套管选型的影响。研究结果表明:磨损可使腐蚀速率增加,从而使套管管壁上的腐蚀坑深度增加,所以磨损和腐蚀因素与所用套管的壁厚具有相关性。在套管设计和选型时应对其磨损和腐蚀情况进行分析和计算,并确定所用套管的公称重量。

摘要： 在水力喷砂压裂作业的实施过程中，水力喷射过程中需刺穿套管，产生圆形的孔眼，从而引起套管强度下降的问题。而不同的孔径和布孔方案对套管强度的影响不同，研究射孔对套管强度的影响就显得十分重要。本文对几种典型的水力喷砂压裂工艺中的布孔方案，利用Solidworks进行三维建模，然后导入ANSYS软件对井下水力喷射后造成的套管强度问题进行了有限元分析，得出该布孔方案对套管强度的影响，从而得出符合套管强度的布孔方案。

摘要： 随着我国对天然气消耗量的日益增加,地下储气库技术也受到了高度重视.套管是保护井壁及井内设备,隔开各层流体,保证储气库生产活动正常进行的钢材管道.本文根据国内外套管柱强度分析的相关文献,结合储气库的特殊工况,分析储气库套管柱的受力情况.本文利用ANSYS有限元软件建立套管-水泥环-围岩的二维模型,分析不同井深的储气库注采气时,水泥环特性、套管壁厚对套管强度的影响;水泥环特性对水泥环强度的影响.

摘要： 油气资源勘探逐步向深水进军,其面临许多与陆地、浅水钻井所不同的特殊环境,主要包括深水海底低温环境、不稳定海床影响、天然气水合物影响、浅水流,浅层气等浅层地质灾害、节流管线压耗大、钻井液安全密度窗口窄、安全井控余量小等.本文通过重点论述上述特殊环境与挑战,针对具体的难点,在钻井设计中逐一给出了合理的设计方案与处理对策,并总结归纳形成了海洋深水钻井设计技术.最后,结合海洋公司承担的集团公司(缅甸)深水钻井工程设计技术研究科研项目,将海洋深水钻井设计技术运用于AD1-1与AD8-1两口深水井的钻井基本设计实际项目,两口井的钻井基本设计方案得到了项目公司的验收.后期,将进一步研究丰富海洋深水钻井设计技术,不断深入完善海洋深水钻井设计技术,推动海洋深水油气资源勘探开发.具体分析了该项目的基础资料、井身结构、井涌余量的计算、套管强度的校核。

摘要： 利用ANSYS有限元软件建立套管-水泥环-围岩的三维模型,对含体积型缺陷套管在均匀地应力下套管的受力情况进行分析。分析缺陷半径和缺陷深度对套管的影响。分析可知套管最大Mises应力随缺陷深度加大而增大,随着缺陷半径的增大而减小,且当半径增大到某特定值时套管应力值基本不变;套管缺陷对储气库注气工况下套管柱的强度影响较大。

摘要： 本文分析了在深井、超深井、大位移井和水平井钻井施工中套管磨损的机理及对套管强度的影响，介绍了国内外的套管防磨措施，着重阐述了国内套管减磨工具的结构原理、主要性能及现场使用情况。通过现场应用效果表明，国内套管减磨工具安全可靠、操作方便，能有效延长油井寿命，减少后期修套、补套或修井的可能性。

摘要： 本发明提供一种高强度、高韧性并且耐焊后热处理性优异的电阻焊钢管。将具有如下组成和如下组织的热轧钢板作为坯材，通过辊成型而成型为大致圆形截面后，进行电阻焊接而制成电阻焊钢管，接着对电阻焊钢管的电阻焊接部实施在线热处理，进一步进行减径轧制，由此制成钢管端部的真圆度为0.6％以下的电阻焊钢管，上述组成含有C：0.01～0.12％、Si：0.05～0.50％、Mn：1.0～2.2％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.001～0.10％、N：0.006％以下、Nb：0.010～0.100％、Ti：0.001～0.050％，上述组织如下形成：由体积率为90％以上的贝氏体铁素体相和体积率为10％以下(包括0％)的第二相构成，贝氏体铁素体相的平均粒径为10μm以下，且粒径小于20nm的微细的Nb析出物以按Nb换算相对于总Nb量的比率(％)为75％以下的方式分散。

摘要： 本发明提供高强度、高韧性并且耐焊接后热处理性优异的电阻焊钢管。将具有如下组成和组织的热轧钢板作为坯材，通过辊成型，成型为大致圆形截面后，进行电阻焊接制成电阻焊钢管，接着对电阻焊钢管的电阻焊接部实施在线热处理，进一步进行减径轧制而制成钢管端部的真圆度为0.6％以下的电阻焊钢管，其中，上述组成含有C：0.01～0.12％、Si：0.05～0.50％、Mn：1.0～2.2％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.001～0.10％、N：0.006％以下、Nb：0.010～0.100％、Ti：0.001～0.050％，上述组织是将体积率为90％以上的贝氏体铁素体相作为主相，由该主相和体积率为10％以下(包括0％)的第二相构成，贝氏体铁素体相的平均粒径为10μm以下，且粒径小于20nm的微细的Nb析出物以按Nb换算相对于总Nb量的比率(％)超过75％的方式分散而成的。

摘要： 本发明提供一种埋地式高强度耐压电力电缆保护套管及其保护套管组件，电力电缆保护套管包括内管和外管，外管包括交替排布于内管外侧的波峰和波谷，波谷与内管的外壁接触，且波谷和内管的横截面均呈圆形，波峰的横截面呈多边形；波峰的边角处为内凹圆弧结构，内凹圆弧结构的两端为与波峰的外壁平滑过渡的圆弧倒角，波谷的外壁纵向设置有第一加强结构，第一加强结构的端部与圆弧倒角的侧面连接，波谷的外壁横向设置有与第一加强结构交叉连接的第二加强结构；内管的内径为50‑250mm。该电力电缆保护套管的力学强度和耐压性能更好，使得该电力电缆保护套管能够通用于绿化带、人行路段以及各种高压强的行车路段。

摘要： 本发明公开了一种超高强度超高韧性石油套管用钢，其微观组织为回火索氏体，其化学元素质量百分比含量为：C：0.1‑0.22％，Si：0.1‑0.4％，Mn：0.5‑1.5％，Cr：1‑1.5％，Mo：1‑1.5％，Nb：0.01‑0.04％，V：0.2‑0.3％，Al：0.01‑0.05％，Ca：0.0005‑0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。相应地，本发明还公开了采用该超高强度超高韧性石油套管用钢制得的石油套管。此外，本发明还公开了该石油套管的制造方法。本发明所述的超高强度超高韧性石油套管用钢和石油套管的强度可以到达155ksi以上，且冲击韧性大于其屈服强度数值的10％，因此能够实现超高强度与超高韧性的匹配。

摘要： 本发明提供一种高强度、高韧性并且耐焊后热处理性优异的电阻焊钢管。将具有如下组成和如下组织的热轧钢板作为坯材，通过辊成型而成型为大致圆形截面后，进行电阻焊接而制成电阻焊钢管，接着对电阻焊钢管的电阻焊接部实施在线热处理，进一步进行减径轧制，由此制成钢管端部的真圆度为0.6％以下的电阻焊钢管，上述组成含有C：0.01～0.12％、Si：0.05～0.50％、Mn：1.0～2.2％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.001～0.10％、N：0.006％以下、Nb：0.010～0.100％、Ti：0.001～0.050％，上述组织如下形成：由体积率为90％以上的贝氏体铁素体相和体积率为10％以下(包括0％)的第二相构成，贝氏体铁素体相的平均粒径为10μm以下，且粒径小于20nm的微细的Nb析出物以按Nb换算相对于总Nb量的比率(％)为75％以下的方式分散。

摘要： 本发明提供高强度、高韧性并且耐焊接后热处理性优异的电阻焊钢管。将具有如下组成和组织的热轧钢板作为坯材，通过辊成型，成型为大致圆形截面后，进行电阻焊接制成电阻焊钢管，接着对电阻焊钢管的电阻焊接部实施在线热处理，进一步进行减径轧制而制成钢管端部的真圆度为0.6％以下的电阻焊钢管，其中，上述组成含有C：0.01～0.12％、Si：0.05～0.50％、Mn：1.0～2.2％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.001～0.10％、N：0.006％以下、Nb：0.010～0.100％、Ti：0.001～0.050％，上述组织是将体积率为90％以上的贝氏体铁素体相作为主相，由该主相和体积率为10％以下(包括0％)的第二相构成，贝氏体铁素体相的平均粒径为10μm以下，且粒径小于20nm的微细的Nb析出物以按Nb换算相对于总Nb量的比率(％)超过75％的方式分散而成的。

摘要： 本发明公开了一种高强度低硬度低成本13Cr油套管用钢，其除了Fe和不可避免的杂质以外，还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：0＜C≤0.04％，0＜Si≤0.5％，Mn：0.2～1.0％，Cr：11～14％，Mo：1～3％，Ni：4～7％，Ti：0.01～0.05％，N：0.001～0.015％；并且其化学成分还满足：Ti≥(C+N)，其中C、Ti、N分别表示相应元素的质量百分含量。此外，本发明还公开了一种高强度低硬度低成本13Cr油套管，采用上述的高强度低硬度低成本13Cr油套管用钢制得。另外，本发明还公开了上述高强度低硬度低成本13Cr油套管的制造方法。本发明所述的高强度低硬度低成本13Cr油套管用钢可以在降低成本的前提下，获得高强度和低硬度。

摘要： 本发明提供一种埋地式高强度耐压电力电缆保护套管及其保护套管组件，电力电缆保护套管包括内管和外管，外管包括交替排布于内管外侧的波峰和波谷，波谷与内管的外壁接触，且波谷和内管的横截面均呈圆形，波峰的横截面呈多边形；波峰的边角处为内凹圆弧结构，内凹圆弧结构的两端为与波峰的外壁平滑过渡的圆弧倒角，波谷的外壁纵向设置有第一加强结构，第一加强结构的端部与圆弧倒角的侧面连接，波谷的外壁横向设置有与第一加强结构交叉连接的第二加强结构；内管的内径为50‑250mm。该电力电缆保护套管的力学强度和耐压性能更好，使得该电力电缆保护套管能够通用于绿化带、人行路段以及各种高压强的行车路段。

摘要： 本发明公开了一种超高强度超高韧性石油套管用钢，其微观组织为回火索氏体，其化学元素质量百分比含量为：C：0.1-0.22％，Si：0.1-0.4％，Mn：0.5-1.5％，Cr：1-1.5％，Mo：1-1.5％，Nb：0.01-0.04％，V：0.2-0.3％，Al：0.01-0.05％，Ca：0.0005-0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。相应地，本发明还公开了采用该超高强度超高韧性石油套管用钢制得的石油套管。此外，本发明还公开了该石油套管的制造方法。本发明所述的超高强度超高韧性石油套管用钢和石油套管的强度可以到达155ksi以上，且冲击韧性大于其屈服强度数值的10％，因此能够实现超高强度与超高韧性的匹配。

摘要： 本实用新型涉及电力电缆保护套管技术领域，提供一种埋地式高强度耐压电力电缆保护套管及其保护套管组件，电力电缆保护套管包括内管和外管；所述外管包括交替排布于所述内管外侧的波峰和波谷，所述波谷与内管的外壁接触，且所述波谷和内管的横截面均呈圆形，所述波峰的横截面呈多边形；所述波峰的边角处为内凹圆弧结构，所述内凹圆弧结构的两端为与波峰的外壁平滑过渡的圆弧倒角，所述波谷的外壁纵向设置有第一加强结构，所述第一加强结构的端部与所述圆弧倒角的侧面连接。该电力电缆保护套管的力学强度和耐压性能更好，使得该电力电缆保护套管能够通用于绿化带、人行路段及各种高压强的行车路段。