超深复杂井用非标准规格TP140V套管的开发

分析超深复杂井套管使用条件和西部某油田勘探开发的特殊需求,设计开发TP140V Φ293.45 mm×23.55 mm规格超高强度石油套管。分析认为:采用中碳钢设计,加入Cr、Mo和V等元素进行微合金化,利用纯净钢冶炼技术,并配合合理的热处理工艺制度,使生产的TP140V套管的力学性能、高温强度完全满足设计要求;采用连轧工艺,通过优化不同轧制环节的变形分配量,使TP140V套管管体椭圆度≤0.25%,壁厚不均度≤8%;且抗外挤性能也满足要求。     

天津钢管集团股份有限公司“超深复杂井用超高强度石油套管及其特殊管串结构技术”项目荣获2009年度国家科学技术进步二等奖

<正>在2010年1月11日召开的2009年度国家科学技术奖励大会上,天津钢管集团股份有限公司的"超深复杂井用超高强度石油套管及其特殊管串结构技术"项目荣获2009年度国家科学技术进步二等奖。     

某超深复杂井二开套管井下泄漏原因分析

完井深度8024m的某超深复杂井,在完井测试过程中,二开套管在2964.6m处发生泄漏。通过调查和理论计算发现,导致二开套管泄漏的原因主要是:二开套管固井质量不好,形成超长的水泥空段,套管柱坐挂吨位偏低,导致水泥空段套管在井下发生弯曲失稳;三开钻井周期过长,进尺缓慢,且频繁起下钻作业,导致钻具不断磨损套管内壁,当磨损导致套管的剩余壁厚无法承受井内载荷,套管发生泄漏失效。     

某超深复杂井井身结构设计及其石油套管的开发应用

根据塔里木油田克拉苏山前构造带的地质构造特点和钻井施工的难点,结合后期完井测试和开发生产的要求,设计开发了6层变7层套管的井身结构。根据该井身结构的要求,并通过超深复杂井中套管服役工况分析和典型失效案例分析结果,开发了特殊规格、钢级和螺纹类型的专用套管。60余口井的批量使用结果表明:该井身结构设计合理,能够满足克拉苏山前构造带的勘探开发要求;专门设计开发的特殊套管是安全可靠的。     

天津钢管集团股份有限公司开发成功最大规格超深井用直连型套管

<正>2015年3月,天津钢管集团股份有限公司成功开发并生产出超深复杂井用140高钢级(TP140TB)、大规格(Φ293.45 mm×23.55 mm)TP-FJ直连型特殊螺纹套管,这是目前国内生产的最大规格的140钢级直连型特殊螺纹套管,体现了天津钢管集     

CST-ZT超高强直连型套管的开发及应用研究

根据西部某油田开窗侧钻水平井非常规井身结构设计需要,开发了Φ139.7 mm×7.72 mm 140钢级CST-ZT超高强直连型特殊螺纹接头套管。通过合理的成分设计及有效的工艺控制保证套管的强韧性得到良好的匹配,内外加厚结构设计解决接头连接强度技术难点。分析结果表明:该套管的连接强度可等效于管体的70%以上,使用性能指标优异,抗螺纹黏结性能、抗拉伸性能、抗内压性能、抗挤毁性能等指标均达到或超过了设计指标,并顺利通过了模拟在实际工况下进行的过扭矩条件通径试验、弯曲条件通径试验。     

超高抗挤套管产品的研发

为了满足油田对油井管更高抗挤性能的需求,宝山钢铁股份有限公司自2006年起立项开展对超高抗挤套管的研发,提出了通过织构设计与组织控制生产超高抗挤套管的研发思路,设计了相应的具有自主知识产权的钢种．获得了超过API标准压溃值65％以上、对屈服强度不敏感的超高抗挤套管。介绍了此种套管的织构特征及析出相特点。     

天津钢管集团股份有限公司试制成功TP155V超高韧性套管

2013年7月,天津钢管集团股份有限公司采用新钢种研发生产出Ф244.48mm×11.99mmTP155V超深井超高韧性套管,经相关试验检测,各项性能指标均满足客户特殊的技术要求。2013年初,某油田对超深井套管提出了更为严格的要求,其中TP155V钢级套管性能在保证强度要求不变的前提下,韧性指标全尺寸横向冲击功提高10～70J、纵向冲击功提高20～100J。一般金属材料韧性越高强度越低,若采用现有钢种和     

超深孔铸件压铸模抽芯机构的设计

对于有深孔的压铸件的模具设计,深孔抽芯方法的设计是压铸模设计的难点,实际生产应用中其深孔的尺寸和位置难以保证.本工艺实践所介绍的压铸件孔深360 mm以上,属于超深孔；通过设计液压单向抽芯机构,采用边缘定位方法,保证了超深孔铸件的质量要求.同时,设计的抽芯机构在生产应用中表明,大大简化了模具结构,提高了装配和操作效率.     

深井、超深井套管柱强度设计磨损分析

结合深井、超深井套管柱的服役环境与实际力学载荷,分析了国外先进套管柱设计规范,重点研究了深井、超深井建井中钻进和生产过程中的套管柱磨损导致的套管强度降低等问题.从均匀磨损模型和偏心筒模型两个方面对磨损套管的力学性能进行分析,并通过有限元软件对这两种计算方法的精度进行比较.发现采用偏心筒模型计算的结果更贴合实际,能提高套...     

高抗挤毁石油套管的试制

在充分了解油田实际使用工况的基础上,通过科研攻关与合作,为青海油田成功开发了一种高抗挤毁套管TP110TT。检验结果表明,TP110TT套管完全达到了设计技术指标。介绍了该钢级套管的开发背景、套管的性能指标、基本生产工艺过程及实际性能检验结果等方面情况。     

高强度稠油热采井专用套管TP110H的开发

在充分了解油田实际使用工况的基础上,天津钢管集团股份有限公司成功开发出一种高强度的稠油热采井专用套管——TP110H。介绍了该钢级的套管开发背景、性能指标、基本生产工艺、实际性能检验结果及油田使用情况。实际使用表明,TP110H钢级套管能完全满足井深在1 500 m左右、注汽温度375℃、注汽压力21 MPa的稠油热采井使用工况要求。     

注水开发井套管的选择

分析了注水开发井套管损坏的特点;提出了解决注水开发井套管损坏的主要途径,即开发并合理选用高抗挤套管。选择高抗挤套管的具体方案是：对于2000m以内的浅井,既可以考虑在油层井段、注水裂缝地层段和油层以上的上覆岩层压力地层段使用抗挤油层套管,也可以考虑通井使用;对于3000～4500m的中深井,分为油层套管井段和各种岩层的封固段两种情况进行选择;对于5000-8000m的深井、超深井,分为油层套管井段、各种复杂地层的封固段、尾管段以及超深井多层套管柱4种情况进行选择。     

热采井温度对套管性能的影响及预应力值计算方法

热采井套管柱受力较普通井套管柱更为复杂,通过对现有部分资料的调研和分析,介绍了热采井温度对套管性能参数的影响规律,建立了套管屈服强度、弹性模量、线膨胀系数随温度变化的回归模型。同时,针对近年来现场套管设计中出现的几个问题进行了探讨,指出在进行热采井套管柱设计时应注意的问题。考虑到温度对套管性能参数的影响,举例计算了热采井套管所需要的预应力值,供套管柱设计人员参考。     

高钢级套管韧性指标适用性计算方法研究（上）

利用CEGB—R6安全评价方法,基于材料真应力一应：变行为建立了高钢级套管失效评估曲线,对高钢级套管材料的断裂韧性K1与常温冲击功Akv的关系进行了统计研究,根据失效评估技术获得了含缺陷套管韧性指标的适用性计算方法。通过人工预制裂纹、有限元数值模拟和内压爆破全尺寸实验,对韧性指标计算方法进行了有效验证。将所得的计算结果与API Spec 5CT标准规定的韧性指标进行分类对比,指出API标准的韧性计算方法是以防止脆性启裂为设计依据的,由于仅考虑了屈服强度和套管壁厚,而对套管外径、服役中产生的缺陷几何形貌等因素缺乏考虑,因此在实际服役中存在较大的安全隐患。     

高钢级套管韧性指标适用性计算方法研究（下）

利用CEGB—R6安全评价方法,基于材料真应力-应变行为建立了高钢级套管失效评估曲线,对高钢级套管材料的断裂韧性K1与常温冲击功Akv的关系进行了统计研究,根据失效评估技术获得了含缺陷套管韧性指标的适用性计算方法。通过人工预制裂纹、有限元数值模拟和内压爆破全尺寸实验。对韧性指标计算方法进行了有效验证。将所得的计算结果与API Spec 5CT标准规定的韧性指标进行分类对比,指出API标准的韧性计算方法是以防止脆性启裂为设计依据的。由于仅考虑了屈服强度和套管壁厚。而对套管外径、服役中产生的缺陷几何形貌等因素缺乏考虑。因此在实际服役中存在较大的安全隐患。     

火烧油层稠油热采井专用套管的设计开发

分析了火烧油层稠油热采的机理和火烧油层稠油热采井对套管的性能要求,提出了其专用套管的力学性能和使用性能指标,并对生产的TP90H-3Cr和TP90H-9Cr两种套管的力学性能、整管使用性能、高温拉伸性能、抗CO2腐蚀能力进行检验。结果表明:TP90H-3Cr和TP90H-9Cr套管的性能指标达到或超过设计要求,热稳定性和抗高温软化能力优良,抗CO2腐蚀性能优异,满足油田火烧油层稠油热采井的实际使用要求。     

新型套管防磨器的设计

在深井、定向井和大位移井钻进过程中,套管和钻柱摩擦与磨损问题越来越突出,尤其是技术套管的磨损已成为钻井界的技术难题。分析了常规套管防磨器的缺点,在此基础上设计了新型的套管防磨器即将套管防磨器的摩擦副设计成连续的耐磨材料带,这种摩擦副的内摩擦力相对非常小,可大大减小钻杆接头对套管内壁的摩擦磨损。对采用两种方案设计的新型套管防磨器的平均磨损率及平均硬度进行了分析对比,结果表明:采用方案Ⅱ设计的新型套管防磨器的平均寿命较常规套管防磨器的使用寿命提高50%。     

油套管的服役条件及产品研制开发现状（下）

我国油井管制造厂和油田用户密切合作,结合油田实际,联合研发攻关,极大地推进了油井管的国产化进程,使油套管产量、品种规格和质量实现根本性转变。简要介绍了油套管柱的力学、环境服役条件及油套管失效的类型及原因。综述了油套管产品研发的进展和现状,建议进一步加强非API钢级、特殊螺纹连接油套管和特殊用途油井管的开发,提出应解决的突出技术问题并注意评价标准的建立和评价方法的科学性。