资源描述：
《油套管实用性能试验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、物理测试年第期油套管实用性能试验马玉佳姚德斌卢小庆陈为民天津钢管公司钢管研究所天津摘要叙述了改善油套管实用性能的重要意义及赛用性能试验的必要性和迫切性分析了油,套管的服役工况受力状态和失效形式简述了实用性能试验所用联合力试验机的结构特点及其应用。,,,,关健词失效滑脱密封性能压溃上卸扣前吉油套管在油、气井中使用是靠螺纹把数百根钢管连接成管柱,在井下要受各种力和腐蚀性,只,,介质的综合作用服役条件十分恶劣要有一根钢管出了故障就可能废井造成巨大经济损。因,,,,失此油套管的质量是指管体和丝扣质量尤其丝扣质量是至关重要的需要逐根检查万无一失。,、、、,油套管
2、的质量除了化学成分金相组织力学性能几何尺寸及外观质量需要保证外油套管的实用性能是非常重要的。因为它是上述质量内容的集中体现,是用户最为关心的性能因,、。,素也是油气井管柱设计必不可少的参数和依据前者是后者的基础和保证而后者则是前者的综合评价。随着油、气钻采工业的发展,深井和超深井的数量不断增多,井底的压力和温度不断提高,,。、各种腐蚀性介质的共存使得油套管的服役环境日趋恶劣用户根据和油气田钻,。采的实际需要不断对油套管的实用性能试验提出更多更迫切的要求油套管服役工况及失效形式油套管服役工况从数千米深的油、气井中钻采油、气,必须把数百根油套管用螺纹连接成管柱下到数千
3、米深的油、气井中。油套管在油、气井中要受不同变载荷、不同温度和不同腐蚀性介质的综合作,、。,用其服役工况非常复杂恶劣油套管的管体和丝扣质量及管柱连接的正确性是非常关键的,、它们不仅直接影响管柱中螺纹连接的密封性能也直接影响管柱中螺纹连接强度和油气井的使用寿命。套管是,。。固井用的钢管一次性使用固井以后就永久放在地下不取出来它分导管表层,。套管技术套管和油层套管其受力情况简述如下,、受管柱本身自重引起的轴向拉力作用其拉力大小随管柱外径壁厚和总长度大小而变化。它可使管柱中某连接螺纹滑脱,也可以使管柱中某管体拉断。同时会降低套管的抗挤强,,。度尤其在深井或超深井中对小尺寸的套管影响较
4、大在井下要承受井壁不稳定的岩层如易坍塌、膨胀的地层和盐岩的蠕动,还有水和泥浆等外压力作用。特别是要承受岩层移动或岩层中蠕动体的巨大挤压力作用。这种外压力易引,。起套管挤毁尤其是引起油层套管的挤毁年第期物理测试、、。,套管要承受管内泥浆水油或气柱的内压力作用尤其在关井或井涌时套管的内压,。,,力则更大往往爆破失效就发生在此时但是套管在内压力作用下管柱丝扣连接强度会适当增加。的承受弯曲力作用。因为油、气井并非垂直而下,而总要出现弯曲或变向。尤其遇到狗腿并或大斜度的定向井、水平井时,它使管柱产生弯曲应力。近而,它使管柱承受附加的轴向拉,。力较明显地减小了套管丝扣的连接强度
5、。,,,井下温度的影响特别是在热采井中井温可达一℃随着温差变化产生较大的温差应力。在未注水泥环段,套管柱随温度增加,其轴向拉力减小在有水泥环段,套管柱随,。温度增加套管柱受压缩载荷作用。,,。各种腐蚀性介质的作用如及无名细菌的腐蚀这些腐蚀作用一直是减少油套管使用寿命的重要因素。迄,有许多腐蚀机理仍在研究之中。然而,油套管的今为止腐蚀破坏已成现代研究者的一大热门课题。、,油层套管要承受射孔弹的大能量高温瞬时冲击载荷作用使管壁外侧产生较大的切,。,向应力使套管外侧被拉裂这种失效造成的因素较多或许是套管本身材料问题如冲击韧性不足或许是存在残
6、余应力或裂纹源或许是套管几何尺寸如椭圆度、壁厚薄不均等或许是射孔工艺问题如孔密、孔径等。油管是抽油、气用的钢管,它并非一次性使用。它可以从油、气井中提起,更换或修理其管,。,柱中已损坏的钢管然后可以继续使用因此要求油管的丝扣要有较高的抗粘结性或抗疲劳性。其受力情况,除了不直接承受井壁岩层、泥浆等外压力和不受射孔弹的高能量冲击载荷作,。用外其它受力情况均与套管相类似油套管失效形式油套管、在油气井下失效形式主要有以下几种,。滑脱由于轴向拉力作用使得管柱中某连接处公螺纹外径变小母螺纹内径变大当公、母螺纹承载面上的切向力大于其摩擦阻力时,则产生相互滑动,最后导致失稳,使得公螺
7、纹,。与母螺纹拉离滑开发生管柱掉井事故管体拉断、,在管柱中由于某管体局部有微裂纹源或管体材料先天性强韧性不足或受,,、。各种腐蚀从而在轴向拉力作用下使得管体发生韧脆断裂是显而易见的,挤毁又叫压溃在外压力足够大时特别是在不稳定岩层中的巨大蠕动体的冲击作用,。下管柱中某管体局部薄弱处先发生弹性变形而后沿管径向突然发生椭圆变形即为压溃对于,,,、。薄壁套管属弹性内失稳厚壁套管属塑性破坏中厚壁套管则属弹塑性破坏,,,
