江 勇,吴永莉,焦丽峰
(中油管道物资装备总公司,河北廊坊065000)
石油套管抗挤毁解决方案及发展
江勇,吴永莉,焦丽峰
(中油管道物资装备总公司,河北廊坊065000)
介绍了套管抗挤毁强度预报方法的演变过程和最新进展,对比了各理论的先进性和局限性;按照K-T理论分析了影响套管抗挤毁强度的主要因素,其中制造质量因素主要包括椭圆度和残余应力;介绍了国内外油气井套管抗挤毁的各种方案和产品;对比了各系列产品和方案的优缺点及控制重点。提出了深井异常高压地层采用特厚壁套管,抗挤毁套管采用调质热处理工艺,以及提高抗挤毁设计安全系数等一系列建议。
石油套管;抗挤毁;径壁比;椭圆度;残余应力;K-T模型
挤毁破坏是套管常见的破坏形式,套管的抗挤毁性能一直是人们关注的焦点,石油专用管(OCTG)的抗挤毁强度预报和应用也一直是研究的热点。
20世纪30年代,美国石油学会(API)采用试验、修正并拟合的方式,研究了计算套管强度的各种经验公式,包括套管管体的抗挤毁强度;20世纪60年代以通报API Bull 5C3[1]的形式给出公式,以API Bull 5C2[2]的形式给出具体的计算值(包括圆整结果)。在很长时期内,上述经验公式成为石油行业管柱设计,尤其是套管柱设计的经典参考。进入21世纪,科研人员开始研究套管质量和复杂工况条件下的载荷分布对抗挤毁性能的影响。
对于管体的挤毁破坏形式,可根据套管径壁比D/S大小将其分为失稳破坏和强度破坏两大类;……