石油工程設(shè)計固井工程設(shè)計楊明合石油工程學(xué)院套管的類型及其性能二、套管柱的載荷分析及套管強(qiáng)度)、套管柱強(qiáng)度設(shè)計四、注水泥工藝控套木泥返深生產(chǎn)套管水泥返深X39-30mx3B20-413n620-4200m一、套管的類型及其性能1、基本概念油井套管是優(yōu)質(zhì)鋼材制成的無縫管或焊接管,兩端均加工有錐形螺紋?！龃蠖鄶?shù)的套管是用套管接箍連接組成套管柱。表征套管的主要特性參數(shù)有套管尺寸、鋼級和壁厚。(APISPEC5A:c75、Q95、P110的套管只能用無縫管制造)套管錐形螺紋套管接箍套管1、基本概念(1)套管的尺寸(又稱名義外徑、公稱直徑等)是指套管本體的外徑,實際上套管尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了。套管尺寸的確定是井身結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容之一,前面已經(jīng)介紹過。1!4.30mm(4kin);244.47mm(9%in)273.05mm(10%in);會,139.7q;298.44mm(11in)168.27mm《6%in);339.71mm(13%in);t127、80mm(?in406,40mm(16in);193.67mm(7i473.08mm(18%in)219.07mm(85in);508.00mm(20in)12-48管和并眼(帖頭]寸選擇表(單:mm1、基本概念(2)套管的鋼級API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定套管本體的鋼材應(yīng)達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度,用鋼級表示?？谔坠茕摷売勺帜讣捌浜竺娴臄?shù)碼組成,字母沒有特殊含義,但數(shù)碼代表套管的強(qiáng)度?？贏PI對套管進(jìn)行了相應(yīng)的分級(H、J、K、N、C、L、P、Q八種共十級)即:H40、J55、K55、C75、L80、N80、C90、C95、P110和Q125,前6種類型為抗硫的,其余為非抗硫的。1、基本概念A(yù)PI套管規(guī)范及強(qiáng)度(5寸套管)《甲方鉆井手冊》P19最小屈服強(qiáng)度下的抗內(nèi)壓力外徑bNE厚徑短螺紋蝶紋標(biāo)準(zhǔn)接箍特殊接箍mkg同|高-同|高18719到J5564311413573424335773424357|357357357152189223J55752112|393004007393004007393003930035370393001116081K55515109426112701189195引K-5564311413572437732433713713357500151289224K-511521121804073900403900139033013930152189222c-75H1752115357254035357218|26272679c-751919108600667964052214323318523233863453C-751214102.769913712964051、基本概念值得注意的是◆AP規(guī)定,鋼級代號后面的數(shù)值乘以1000,即為套管(以kpsi為單位)的最小屈服強(qiáng)度。這一規(guī)定除了極少數(shù)例外,也適應(yīng)于非API標(biāo)準(zhǔn)的套管。(1MPa=14504psi;psi:磅英寸2)◆只有屈服強(qiáng)度G>10PS對H2S提敏感的,但對cO2則影響很小可以數(shù)年內(nèi)不破壞,而在H2S~鹽的環(huán)境中會在一小時內(nèi)破壞AP套管規(guī)范及強(qiáng)度(5寸套管)鋼最小屁康嚴(yán)度下的抗內(nèi)壓力形螺紋P抗擠強(qiáng)度管體屈服強(qiáng)度徑「蝶紋長紋氛準(zhǔn)接特殊特報kgy同有一同一高一t了C951112902104525232386C-95|214102735989014112811528601288598901、基本概念(3)套管的壁厚是指套管本體處管體的厚度,又稱為套管名義壁厚套管的壁厚也已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了。和套管壁厚直接相關(guān)聯(lián)的就是套管的名義質(zhì)量(或名義重量),指定是套管單位長度的質(zhì)量(或重量)。AP套管規(guī)范及強(qiáng)度(5寸套管F均重鋼|量!內(nèi)最小屈康強(qiáng)度下的抗內(nèi)壓力梯形螺紋kPa抗擠強(qiáng)度管體屈服強(qiáng)度徑厚徑[短蝶紋長蝣紋標(biāo)準(zhǔn)核「特殊弦蒂22同高2189232C90752111555121n26178727267C-9091110865716-749781072112921550141318c01g839008567677290g82558232363453|c-90121410?一9085567677927151657021805188782027267c95919108614323185c951189078111105251065926467269903481511281|15286126101688598903481151l1790|1xm232、套管的聯(lián)接■套管柱通常都是由同一外徑、相同(或不同)鋼級、壁厚的套管用接箍聯(lián)接組成的?！雎?lián)接是由螺紋來實現(xiàn)的,螺紋聯(lián)接是套管質(zhì)量和強(qiáng)度檢驗的重點?！鎏坠苈菁y都是錐形螺紋,在API規(guī)范中分為五大類。前四類屬API標(biāo)準(zhǔn),第五類系非AP標(biāo)準(zhǔn)。類數(shù)標(biāo)準(zhǔn)名稱符號或代號短圓螺紋STC/CSGCI123長圓螺紋LTCLCSGC2P標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋BTCBCSGIC33直連形螺紋XLXCSGICHX非AP標(biāo)準(zhǔn)恃殊螺紋二、套管柱的載荷分析及套管強(qiáng)度套管柱(1)在入井、注水泥以及以后生產(chǎn)的不同時期,套管柱的受力也是不斷變化的。(2)在不同的地層和地質(zhì)條件下,套管柱所承受的外載荷也是不同的。如在井下的鹽巖層對套管柱的壓力梯度則要按上覆巖石的壓力梯度計算在酸化壓裂時承受的內(nèi)壓力與正常采油時的壓力就不同;在